1. Attrezzatura
2. Stimolo e progettazione di esperimenti

Figura 1. Sequenza di eventi nel paradigma di cueing spaziale utilizzato per misurare le conseguenze dell'attenzione visiva. Ogni prova inizia allo stesso modo, come mostrato nel primo fotogramma, con una croce di fissazione centrale e due caselle verdi su entrambi i lati. Nel secondo fotogramma, la croce di fissazione viene sostituita da una freccia, che punta a una delle due caselle (50% delle volte ciascuna). Infine, nel terzo fotogramma viene mostrata una lettera - una L o una T - in una delle due caselle. Nell'esempio mostrato, la lettera è una L. Nell'esempio del pannello di destra, la lettera viene visualizzata nella casella a cui punta la freccia, producendo una prova congruente. Nel pannello a sinistra, la lettera appare di fronte alla freccia, producendo una prova incongruente. La misura di interesse è il tempo che un partecipante impiega per fare una risposta corretta (il tempo di reazione), in particolare, la differenza media tra prove congruenti e incongruenti.

Figura 2. Tabella di esempio per l'organizzazione dell'output dei dati in un esperimento di cueing spaziale. La principale misura di interesse è il tempo di reazione su ogni prova. Inoltre, la condizione deve essere registrata per confrontare il tempo di reazione in studi congruenti e incongruenti, e il tipo di lettera e la risposta forniti sono necessari per valutare l'accuratezza della risposta. È anche una buona idea registrare la posizione della lettera per garantire che le prove appaiano nelle proporzioni corrette. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
3. Esecuzione dell'esperimento
4. Analisi dei risultati

Figura 3. Una tabella di dati popolata con i risultati di 25 prove di cueing spaziale. La colonna finale, denominata "Accuratezza", è stata aggiunta dopo il completamento dell'esperimento ed è stata utilizzata una formula per automatizzare un controllo di accuratezza. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Fonte: Laboratorio di Jonathan Flombaum—Johns Hopkins University
L'attenzione si riferisce alla limitata capacità umana di selezionare alcune informaz…
1. Attrezzatura
2. Stimolo e progettazione di esperimenti

Figura 1. Sequenza di eventi nel paradigma di cueing spaziale utilizzato per misurare le conseguenze dell'attenzione visiva. Ogni prova inizia allo stesso modo, come mostrato nel primo fotogramma, con una croce di fissazione centrale e due caselle verdi su entrambi i lati. Nel secondo fotogramma, la croce di fissazione viene sostituita da una freccia, che punta a una delle due caselle (50% delle volte ciascuna). Infine, nel terzo fotogramma viene mostrata una lettera - una L o una T - in una delle due caselle. Nell'esempio mostrato, la lettera è una L. Nell'esempio del pannello di destra, la lettera viene visualizzata nella casella a cui punta la freccia, producendo una prova congruente. Nel pannello a sinistra, la lettera appare di fronte alla freccia, producendo una prova incongruente. La misura di interesse è il tempo che un partecipante impiega per fare una risposta corretta (il tempo di reazione), in particolare, la differenza media tra prove congruenti e incongruenti.

Figura 2. Tabella di esempio per l'organizzazione dell'output dei dati in un esperimento di cueing spaziale. La principale misura di interesse è il tempo di reazione su ogni prova. Inoltre, la condizione deve essere registrata per confrontare il tempo di reazione in studi congruenti e incongruenti, e il tipo di lettera e la risposta forniti sono necessari per valutare l'accuratezza della risposta. È anche una buona idea registrare la posizione della lettera per garantire che le prove appaiano nelle proporzioni corrette. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
3. Esecuzione dell'esperimento
4. Analisi dei risultati

Figura 3. Una tabella di dati popolata con i risultati di 25 prove di cueing spaziale. La colonna finale, denominata "Accuratezza", è stata aggiunta dopo il completamento dell'esperimento ed è stata utilizzata una formula per automatizzare un controllo di accuratezza. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
La nostra capacità di selezionare determinate informazioni in un ambiente da elaborare, ignorando altri stimoli, è indicata come attenzione.
L'attenzione visiva può essere palese, in cui gli occhi sono consapevolmente puntati verso un oggetto, come una luna piena che sorge, o nascosta, in cui una persona nota qualcosa che non sta guardando direttamente.
Ad esempio, un individuo potrebbe fissare un cartello che punta verso il lato sinistro di un bivio. Tuttavia, distingueranno comunque un gufo vicino più avanti lungo quel sentiero, perché quella è la direzione in cui sono chiamati ad andare. Questo concetto è indicato come cueing spaziale, in cui l'attenzione nascosta viene spostata da un particolare segnale.
Basato su un precedente lavoro dello psicologo Michael Posner, questo video dimostra come eseguire un compito di cueing spaziale computerizzato, incluso come interpretare i dati che indagano una misura dei tempi di reazione dell'attenzione visiva nascosta attraverso studi congruenti e incongruenti.
In questo esperimento, i partecipanti devono rilevare e segnalare brevi obiettivi visivi che mostrino la messa a fuoco e i successivi cambiamenti di attenzione.
Durante ogni prova, ai partecipanti viene chiesto di osservare tre fotogrammi che si verificano in ordine: nel fotogramma 1, una croce di fissazione rossa, realizzata in ?-in. lunghe linee, si trova al centro del display. Due caselle verdi, ciascuna di 1 per 1 pollice, sono centrate verticalmente, 1,5 pollici. lontano dai bordi del display.
Dopo 100 ms, il secondo fotogramma appare per la stessa durata, ma questa volta la croce di fissazione viene sostituita da una freccia rossa che punta verso una delle due caselle verdi.
Nel terzo fotogramma, la freccia di stecca viene sostituita contemporaneamente con la croce di fissaggio. In metà delle prove, la lettera "T" viene aggiunta a una delle due caselle, mentre l'altra metà contiene la lettera "L"; Entrambi sono equamente distribuiti. Ai partecipanti viene chiesto di identificare la lettera mostrata.
Dopo ogni risposta, si verifica un breve intervallo tra le prove di 500 ms e la sequenza viene ripetuta per un totale di 400 prove.
Qui, il trucco è che sono congruenti, dove la lettera appare nella casella a cui la freccia punta l'80% delle volte, o incongruenti, dove appare opposta alla direzione della freccia per il 20% delle prove.
La variabile dipendente è quindi il tempo impiegato da un partecipante per dare una risposta corretta tra i tipi di prova, che si ottiene semplicemente scegliendo la lettera mostrata nella casella, indipendentemente dal lato.
Ci si aspetta, in media, che i partecipanti siano più veloci nel rispondere durante le prove congruenti rispetto a quelle incongruenti, mostrando così i vantaggi associati al rilevamento della posizione spaziale in cui si dovrebbe concentrare la propria attenzione.
In preparazione per l'esperimento, apri il programma software e verifica che il paradigma di cueing spaziale funzioni correttamente.
Dopo aver reclutato i partecipanti, portali in laboratorio e spiega che il compito è progettato per indagare la natura dell'attenzione visiva. Prima di procedere, chiedi loro di compilare un modulo di consenso informato.
Per iniziare, fai sedere il partecipante davanti al computer di prova, con lo schienale della sedia a 60 cm di distanza dal monitor. Spiega le istruzioni del compito e rispondi a qualsiasi domanda.
Quando il partecipante è pronto, consentigli di avviare il programma premendo la barra spaziatrice. Osservali per alcune prove per assicurarti che stiano premendo il tasto "L" o "T" non appena la lettera appare sullo schermo.
Lascia la sala prove mentre completano le 400 prove. A metà dell'esperimento, prevedere una pausa di 2 minuti, rendendo il tempo totale dell'attività inferiore a 10 minuti.
Per iniziare l'analisi dei dati, recuperare prima i dati acquisiti che sono stati inizialmente programmati in un file di output.
Si noti che i dati per i seguenti elementi dovrebbero essere inseriti automaticamente nella tabella: il numero di prova, la posizione della lettera, il tipo di lettera, la condizione, la risposta effettiva data dal partecipante e, soprattutto, il tempo di reazione misurato dall'inizio della lettera alla pressione del tasto.
Successivamente, controlla se le risposte fornite sono accurate aggiungendo una colonna chiamata "Accuratezza" alla tabella. Per popolare questa colonna, crea una formula per confrontare "Tipo di lettera" con la "Risposta data", in modo che un 1 rappresenti una risposta corretta e 0 indichi una risposta errata.
Ora, verifica che i valori di precisione media totale per ciascun partecipante siano superiori a 0,8 per assicurarti che i partecipanti abbiano compreso le istruzioni del compito.
Per visualizzare i dati, rappresentare graficamente i tempi medi di reazione dei partecipanti per tipo di prova. Si noti che hanno risposto circa 200 ms più velocemente nelle prove congruenti rispetto a quelle incongruenti.
Questa differenza suggerisce che la freccia indicava ai partecipanti di prestare attenzione a una particolare posizione spaziale, consentendo loro di elaborare e identificare più rapidamente la lettera quando appariva lì.
Ora che hai familiarità con la progettazione di un esperimento per esaminare il cueing spaziale, esaminiamo come i ricercatori hanno utilizzato variazioni del paradigma per studiare come cambia la capacità di attenzione nei casi di lesioni cerebrali insieme alle alterazioni delle richieste del compito.
Gli studi che utilizzano la risonanza magnetica funzionale hanno indicato che le regioni all'interno del lobo parietale sono coinvolte nella capacità di orientare l'attenzione verso una posizione spaziale.
Nei pazienti con danno focale dovuto a ictus o tumori, Posner e colleghi hanno scoperto che i tempi di reazione erano più lunghi durante gli studi incongruenti rispetto a quelli congruenti e, in particolare, rispetto ai controlli neurologici – quelli con lesioni al di fuori dell'area parietale – che confermano il significato funzionale di questa regione.
Inoltre, come hai già imparato, l'inclusione di indizi nel compito porta a pensieri anticipatori su dove concentrare l'attenzione, anche se tali aspettative potrebbero non essere soddisfatte.
I ricercatori hanno adattato il paradigma per identificare i tipi di stimoli, come lampi luminosi inaspettati, che possono causare automaticamente uno spostamento dell'attenzione. Tali modifiche potrebbero giovare agli individui che potrebbero avere difficoltà a concentrarsi sotto richieste limitate, come quelli con disturbo da deficit di attenzione-iperattività.
Hai appena visto l'introduzione di JoVE al cueing spaziale. Ora dovresti avere una buona comprensione di come progettare e condurre un paradigma di attenzione visiva nascosta, nonché di come analizzare e interpretare le richieste di attenzione quando i segnali sono attesi e non corrispondenti.
Grazie per l'attenzione!
View the full transcript and gain access to JoVE Science Education videos
Q1: What is the difference between overt and covert visual attention?
Overt attention involves consciously directing your eyes toward an object, like focusing on a rising moon. Covert attention occurs when you notice something without looking directly at it, such as detecting an owl down a path while staring at a sign. Spatial cueing demonstrates how covert attention shifts based on directional signals without eye movement.
Q2: How does the spatial cueing paradigm measure visual attention?
The spatial cueing paradigm uses reaction times as the primary measure of visual attention. Participants view a cue arrow pointing to one of two boxes, then identify a letter appearing in either box. Faster reaction times on congruent trials—when the letter appears where the arrow points—indicate that the cue successfully directed attention to that spatial location.
Q3: Why do participants respond faster on congruent trials compared to incongruent trials?
The arrow cue directs participants to anticipate where the letter will appear. On congruent trials, the letter appears in the expected location, allowing faster processing and identification. On incongruent trials, the letter appears opposite the cue direction, requiring attention to shift, which delays response time by approximately 200 milliseconds.
Q4: What brain regions are involved in orienting spatial attention?
Functional magnetic resonance imaging studies indicate that the parietal lobe is critical for orienting attention to spatial locations. Research by Posner and colleagues found that patients with focal parietal damage showed prolonged reaction times during incongruent trials compared to neurological controls with lesions outside this region, confirming the parietal lobe's functional significance.
Q5: How is accuracy verified in a spatial cueing experiment?
Researchers add an accuracy column to the data table and create a formula comparing the letter type shown with the participant's response, coding correct answers as 1 and incorrect answers as 0. Average accuracy values must exceed 0.8 across all trials to confirm participants understood task instructions and maintained focus throughout the experiment.
Q6: What modifications to the spatial cueing paradigm help study attention disorders?
Researchers have adapted the paradigm to identify stimuli like unexpected bright flashes that automatically capture attention. These modifications reveal how individuals with conditions like Attention-Deficit-Hyperactivity Disorder respond to competing attentional demands, helping identify which stimuli may benefit those struggling to focus under constrained task conditions.
Q7: How does Michael Posner's spotlight metaphor explain visual attention?
Posner likened attention to a spotlight that selectively illuminates portions of a scene. This metaphor captures how attention focuses on specific spatial locations while excluding other information. The spatial cueing paradigm operationalizes this concept by measuring how directional cues guide the spotlight of attention, demonstrating selective information processing in vision.
Capitoli in questo video
0:00
Overview
1:13
Stimulus and Experimental Design
3:17
Running the Experiment
4:23
Representative Results
5:56
Applications
7:25
Summary