Name: measuring visual attention lapses
Uploaded: 2023-04-30T06:46:22.000Z
Duration: 8 min 52 s
Channel: JoVE

K12 Standards

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New York State Science Learning Standards

High School

Physical Science

HS. Waves and Electromagnetic Radiation

HS-PS4-5.

The Attentional Blink

1. 장비
<ol><li>이 실험에는 E-Prime과 같은 컴퓨터 및 실험 구현 소프트웨어 또는 MATLAB 또는 PsychoPy와 같은 프로그래밍 환경이 필요합니다.</li>
</ol>2. 자극 및 실험 설계
<ol><li>이 실험은 빠른 직렬 시각적 프레젠테이션, 짧은 RSVP라는 일반적인 실험 절차에 의존합니다.<ol>
<li>RSVP의 기본은 일련의 이미지가 차례로 빠르게 표시되는 실험 시험을 포함합니다. 이미지는 일반적으로 200ms 미만의 디스플레이에 남아 다른 이미지로 대체되므로 이미지의 광범위한 처리가 어려워지게 됩니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>먼저 기본 RSVP 프로그램을 만듭니다. 디스플레이 중앙에 큰 검은색 소문자(헬베티카 글꼴)의 스트림을 표시하도록 설정하면 각각 50ms만 지속됩니다. 문자는 수직으로 약 2.5 인, 수평으로 1.5 인을 차지해야합니다. 그림 1은 RSVP 시퀀스를 스키마화합니다.</li>
</ol><img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/10211/10211fig1.jpg"> 그림 1: 신속한 직렬 시각적 프레젠테이션(RSVP)의 기본 사항입니다. 일련의 이미지는 빠른 연속으로 표시되며,이 경우 후속 문자로 대체되기 전에 50 ms에 대한 잔여 소문자가 표시됩니다.
<ol start="3"><li>이제 이 프로그램을 주의 적 깜짝 할 사이에 만들려면 다음과 같이 하십시오.<ol>
<li>30 개의 이미지인 시험을만듭니다. 50ms에 대해 각각 30자씩 표시되어 각 평가판 합계가 1.5입니다.</li>
		<li>각 시험의 문자 중 28개는 방금 설명한 대로 소문자이지만 두 문자는 숫자입니다.</li>
		<li>각 평가판에서 표시할 1에서 9 사이의 두 숫자를 임의로 선택하지만 평가판의 두 숫자가 항상 다른지 확인합니다.</li>
		<li>첫 번째 숫자가 제시된8번째 항목의 경계 내에 나타나는 장소와 제시된 20번째 항목을 임의로선택합니다. 즉, 각 시험에서8번째와 20번째 RSVP 위치 사이에 1개의 숫자를 배치합니다.</li>
		<li>두 번째 숫자는 첫 번째 위치와 6개의 위치 직후 사이에 나타납니다. 두 번째 숫자의 위치는 첫 번째 에 비해 정의되므로 지연 위치라고 합니다. 두 번째 숫자는 1에서 6 사이의 지연 위치를 가질 수 있습니다. 사실, 전체 실험의 과정을 통해 1과 6 사이의 각 지연 위치의 동일한 수가있을 것입니다. 도 2는 지연 위치의 개념을 스키마화합니다.</li>
		<li>실험은 각 지연 위치에 대해 각각 180회, 각 지연 위치에 대해 각각 30회, 1-6을 포함하는 실험을 프로그램한다.</li>
		<li>각 평가판이 끝나면 화면이 "먼저? 둘째?", 그림 2에표시된 바와 같이, 관찰자에게 재판 중에 본 숫자를 보고하라는 메시지를 표시합니다.</li>
		<li>마지막으로 프로그램을 설정하여 모든 관련 데이터를 보고하는 출력 스프레드시트를 생성합니다. 파일의 각 행은 단일 평가판의 내용에 해당하며, 도 3에도시된 바와 같이 다음 정보를 포함해야 하며, 시험 번호 3: RSVP 스트림의 첫 번째 숫자의 위치, 두 번째 숫자의 지연 위치, 첫 번째 번호의 실제 ID, 제2 번호의 진정한 ID, 참가자가 제1 번호의 실제 ID 및 두 번째 숫자를 식별하는 키 누에 의해 만들어진 키 누에 대해 동일한 정보를 포함해야 한다.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/10211/10211fig2.jpg"> 그림 2: 주의 깜박임에 대한 메서드입니다. 준비 된 화면은 주로 문자로 구성된 RSVP 스트림, 총 30 이미지로 구성됩니다. 편지 사이에 포함 된 두 개의 숫자입니다. 첫 번째 숫자는 스트림의8번째 위치와20번째 위치 사이에 표시됩니다. 두 번째 숫자의 위치는 첫 번째 숫자의 모양에 따라 지연이라고 하며 첫 번째 다음 번호의 모양에 따라 첫 번째 다음 위치 지연 2 등을 호출합니다. 실험은 각 지연 1-6에서 30번의 시험으로 구성됩니다. 
<img alt="Figure 3" src="/files/ftp_upload/10211/10211fig3.jpg"> 그림 3: 주의 깜박임 실험을 위한 데이터 출력 테이블 구성입니다. 각 행은 실험의 예심에 해당합니다. 기록할 중요한 매개 변수는 스트림의 첫 번째 숫자의 위치(8과 20 사이의 값), 두 번째 숫자(1과 6 사이의 값)까지의 지연, 표시된 두 숫자의 ID 및 평가판 끝에 참가자가 제공한 응답입니다.
3. 실험 실행
<ol><li>완전한 실험을 위해, 10-20명의 참가자 사이에서 시험하는 것이 좋습니다, 그러나 이 실험의 결과는 대부분의 개별적인 참가자의 데이터에서 명백해야 합니다.</li>
	<li>참가자를 테스트하려면 의자 뒤쪽이 약 60cm 떨어져 있도록 컴퓨터 모니터 앞에 앉습니다.</li>
	<li>다음과 같이 그들에게 지침을 설명하십시오.<ol>
<li>"이 실험은 인간의 관심의 속도를 조사하기 위해 설계되었습니다. 각 시험은 다소 동일합니다. 'Ready?' 라는 단어가 적어 있는 화면이표시됩니다. 그것에. 당신이 재판을 시작하기 위해 우주 바를 누를 때까지 화면은 그렇게 유지됩니다. 평가판이 시작되면 1.5초 동안 일련의 소문자가 화면 중앙에 빠르게 나타납니다. 문자 사이에 두 개의 숫자가 포함됩니다. 그들은 임의의 위치에 나타납니다, 반드시 즉시 서로 후. 당신의 임무는 편지의 순서에 주의를 기울이고 나타나는 두 문자를 인식하는 것입니다. 평가판이 끝나면 나타난 것으로 생각되는 숫자를 입력하라는 메시지가 표시되고, 첫 번째 숫자, 두 번째 숫자를 본 것으로 생각되는 순서로 입력하라는 메시지가 표시됩니다. 총 180개의 시험이 있을 것이므로 실험은 5-10분 동안만 지속됩니다. 그러나 최선을 다하는 것이 매우 중요합니다. 당신은 어떤 재판에서 숫자의 정체성에 대해 확실하지 않은 경우, 그냥 추측. 어떤 질문이야?"</li>
	</ol>
</li>
	<li>질문에 대답한 후 참가자에 대한 실험을 시작하여 추가 질문이 발생할 경우 몇 가지 시험을 완료하는 것을 관찰합니다. 그런 다음 참가자를 떠나 실험을 완료합니다.</li>
</ol>4. 결과 분석
<ol><li>결과를 분석하기 위해 가장 먼저 해야 할 일은 현재 채워진 데이터 스프레드시트에 두 개의 열을 추가하는 것입니다, 정확도 1이라는 열, 그리고 정확도 2라는 하나, 참가자가 해당 평가판의 각 위치에서 수를 올바르게 식별했는지 여부를 나타내기 위한 것입니다. 각 평가판에 나타난 실제 숫자를 지정된 응답과 비교하여 올바른 응답을 위해 열을 1로 채우고 잘못된 응답을 위해 0을 작성합니다. 그림 4는 테이블이 이 점을 어떻게 보아야 하는지 보여줍니다.</li>
</ol><img alt="Figure 4" src="/files/ftp_upload/10211/10211fig4.jpg"> 그림 4: 주의적 깜박임 실험에 대한 채워진 데이터 출력입니다. 열 정확도 1 및 정확도 2는 참가자가 입력한 응답이 각 평가판 중에 제시된 숫자의 실제 ID와 일치하는지 여부를 보고합니다. 1은 올바른 응답을 나타내고 0은 잘못된 응답을 나타냅니다.
<ol start="2"><li>이제 첫 번째 숫자에 대한 참가자의 전체 응답 정확도를 계산합니다. 스프레드시트의 정확도 1 열의 숫자를 평균화하여 이 작업을 수행합니다. 이것은 0.90에서 1 사이 매우 높어야 합니다.</li>
	<li>마지막으로 두 번째 번호의 6개의 지연 위치에 대한 평균 응답 정확도를 계산합니다.</li>
</ol>

주의를 연구하기위한 다른 많은 실험실 작업과 마찬가지로, 주의 적 깜박임은 뇌 손상의 연구에서 일반적인 도구가되었다, 뿐만 아니라 신경 이미징 기술을 사용하여 제어 및 조정에 관련된 뇌 영역을 조사하는 연구에서.
주의 적 깜박임 패러다임은 자동으로 주의를 사로 잡을 수있는 것들의 종류를 조사하는 데 사용되었습니다, 심지어 불안과 다른 정신 건강 문제가 전환 관심을 일으킬 수있는 방법. 이러한 연구는 방금 설명한 것과 동일한 패러다임을 문자 대신 실제 이미지의 사진과 함께 사용합니다. 참가자의 임무는 비정상적인 위치에서 회전되는 이미지를 감지하여 시험 이끝날 때 회전된 이미지가 실내 또는 실외 장면인지 여부를 보고하는 것입니다. 그림 6A는 이 기본 패러다임의 예를 보여 주며, 그림 6B는 패러다임이 어떻게 어떻게 사용되는지 를 보여 주어 무언가가 자동으로 주의를 끄는지 여부를 묻습니다.
<p class="jov...

주의적 깜박임

출처: 조나단 플롬바움 연구소 -존스 홉킨스 대학
특정 자극이 일어날 수 있도록, 시각적 주의는 말했다 자극을 향해 지시 할 필요가있다. 시각적 시스템의 초기 부분에서 개체는 개체가 아니며 시각적 특징 선, 모서리, 텍스처, 색상 및 빛의 변화입니다. 관심있는 것은 주어진 기능 번들이 추가하는 것을 인식하기 위해 나중에 처리하는 데 필요한 리소스입니다. 이것은 주의 연구의 중심 초점. 특히 중요한 질문 중 하나는 사람들이 관심을 유지하는 방법, 즉 순간부터 순간까지 지속적으로 관심의 초점을 유지할 수있는 정도에 관한 것입니다. 이제 지속적인 관심은 큰 노력이 필요하다는 것으로 알려져 있습니다. 매우 빠르게 움직이거나 변화하는 것에 주의를 기울여야 할 때, 관련된 노력은 일단 분리되면 주의를 기울여야 합니다. 이러한 종류의 주의 상실은 주의적 깜박이라고 합니다. 그것은 뇌가 잠시 깜박처럼, 휴식에 대한 관심을 종료. 주의 깜박임 중에 나타나는 자극은 인식되지 않습니다. 
1992년, 한 연구자 그룹이 주의적 깜박임을 연구하기 위해 패러다임을 고안했으며 패러다임은 같은 이름으로 알려지게 되었습니다. 1 집중적인 주의를 유지하는 데 따르는 몇 가지 과제를 보여줍니다. 이 비디오는 지속적인 시각적 주의를 연구하기 위해 주의적 깜박임 패러다임을 구현하는 방법을 보여줍니다.

첫 번째 수의 그래프 평균 응답 정확도와 지연 위치의 함수로서 두 번째 숫자에 대한 응답 정확도가 있습니다. 그림 5는 예제를 보여 주습니다.
<img alt="Figure 5" src="/files/ftp_upload/10211/10211fig5.jpg"> 그림 5: 주의적 깜박임 실험의 결과입니다. 표시된 바와 같이, 참가자는 일반적으로 매우 높은 정확도로 시퀀스에서 첫 번째 숫자를 보고 할 수 있습니다, 여기에 약 0.97. 두 번째 숫자가 즉시 나타나면 성능이 좋지 않지만 여전히 지연 1 절약이라고 불리는 매우 높은 현상이 있습니다. 그러나 두 번째 및 세 번째 지연 위치에서 는 성능이 매우 좋지 않습니다. 이것은 주의 적 깜박임이라고하며, 첫 번째 숫자를 빠르...

Source: Laboratory of Jonathan Flombaum&#8212;Johns Hopkins University
In order for recognition of a certain stimulus to take place, visual attention ...

급변하는 환경에서 정보를 처리하는 것은 까다롭고, 객체 인식이 일어나기 위해서는 시각적 주의가 필요합니다. 예를 들어, 이 축구공과 같은 물체가 어떻게 구성되어 있는지 인식하려면 시각적 주의가 필요하며 이를 유지하려면 상당한 노력이 필요합니다. 축구공과 경기 중 경기장에 있는 선수와 같이 아이템이 빠르게 움직이는 역동적인 상황에서는 쿼터백이 리시버를 찾을 때와 같이 관련된 주의 집중 노력이 일단 해제되면 순간적인 주의력 상실을 유발합니다. 이러한 경과를 주의 깜박임이라고 하며, 마치 뇌가 잠시 눈을 깜박거리고 휴식을 위해 주의를 멈춘 것과 같은 주의 깜박임이라고 하며, 이 경우 상대방과 같은 자극이 인식되지 않습니다. 1992년 Raymond, Shapiro 및 Arnell이 개척한 방법을 기반으로 한 이 비디오는 자극을 설계하고 패러다임을 실행하는 데 필요한 단계를 논의하여 주의 깜박임 현상을 구현하는 방법뿐만 아니라 다양한 주의 참여 수준으로 시행 전반에 걸쳐 응답의 정확성을 설명하는 데이터를 분석하고 결과를 해석하는 방법을 보여줍니다. 이 실험에서는 Helvetica 글꼴의 큰 검은색 소문자 및 숫자와 같은 일련의 이미지를 Rapid Serial Visual Presentation(줄여서 RSVP)이라고 하는 실험 절차에 따라 50ms 동안 차례로 표시됩니다. 각 시도는 총 30자를 표시하도록 프로그래밍되어 있으며, 이 경우 두 이미지는 1에서 9 사이의 다른 숫자입니다. 첫 번째 숫자는 여덟 번째와 스무 번째 RSVP 위치 사이 어딘가에 무작위로 배치되고, 두 번째 숫자는 첫 번째 숫자 바로 뒤의 6 자리까지 무작위로 삽입됩니다. 이 간격을 지연 위치라고 하며 범위는 1에서 6까지입니다. 실험이 진행되는 동안 180번의 시행이 진행되었으며, 6개의 시차 위치 각각에서 30번씩 진행되었습니다. 각 재판이 끝나면 참가자는 RSVP 중에 표시된 순서대로 번호를 보고해야 합니다. 종속 변수는 지연 위치에서 정답 개수로 기록됩니다. 패러다임의 논리는 첫 번째 숫자가 참가자의 관심을 끌 것이고, 첫 번째 숫자의 이름을 매우 정확하게 지을 수 있다는 것입니다. 그러나 지연 위치에 따라 두 번째 숫자를 보고할 때 성능이 달라질 것으로 예상됩니다. 첫 번째 직후에 나타나면 성능이 여전히 매우 높아야 하며, 이를 지연 1 스페어링이라고 합니다. 정확도는 두 번째 숫자가 두 번째 및 세 번째 지연 위치에 있을 때 가장 극적인 영향을 받아야 하며, 어텐션 블링크 현상으로 인해 정확도는 짧은 어텐션 블링크 윈도우 이후에 발생하는 나중 지연 위치에서 덜 영향을 받습니다. 실험하기 전에 시험 번호, RSVP 스트림에서 첫 번째 숫자의 위치 및 지연, 첫 번째 및 두 번째 숫자의 실제 신원, 제공된 응답을 포함하여 후속 분석을 위한 모든 관련 데이터를 보고하는 출력 스프레드시트를 생성하도록 프로그램을 설정합니다. 시작하려면 실험실에서 참가자를 맞이하고 실험실로 안내합니다. 의자 등받이를 약 60cm 떨어진 곳에 두고 컴퓨터 앞에 편안하게 앉게 합니다. 이제 작업 지침을 설명하십시오: 화면에 "준비 완료"라는 단어가 표시됩니다. 스페이스 바를 누를 때까지 일련의 문자와 숫자가 즉시 빠르게 나타납니다. 참가자에게 본 것과 동일한 순서로 해당 키를 눌러 본 번호를 표시하도록 지시합니다. 그들이 본 숫자가 무엇인지 확실하지 않은 경우 추측하기만 하면 된다는 것을 상기시켜 주십시오. 질문에 답한 후 방을 나와 모든 지연 위치에서 30개의 시도를 완료하여 총 180개의 시도를 완료하도록 합니다. 실험이 끝나면 실험에 참여해 줘서 고맙다고 말하세요. 데이터 분석을 시작하려면 실험의 데이터 출력이 있는 스프레드시트를 엽니다. 'Accuracy 1' 및 'Accuracy 2'라는 두 개의 열을 추가하여 참가자가 각 위치에서 숫자를 올바르게 식별했는지 여부를 나타냅니다. 각 시도에 대해 '정확도 1'이라고 표시된 열에서 1을 배치하여 첫 번째 숫자를 올바르게 식별했는지 또는 0을 할당하여 잘못 식별했는지 여부를 표시합니다. 'Accuracy 2'라고 표시된 열에 대해 이를 복제합니다. 다음으로 첫 번째 시도에 대한 모든 시도의 평균 정확도와 보고된 두 번째 숫자에 대한 평균을 그래프로 표시합니까?" 정확도 2'?시차 위치에 의해. 첫 번째 숫자에 대한 응답이 보이시나요?' 정확도 1'은 매우 높았으며, 이는 숫자가 예측할 수 없는 위치에 있고 문자 사이에 삽입되어 매우 짧게 표시되더라도 집중적인 주의를 기울이면 자세한 처리 및 인식을 지원할 수 있음을 보여줍니다. 예상대로 두 번째 숫자가 첫 번째 숫자 바로 뒤에 왔을 때 지연 1 스페어링으로 인해 정확도가 높게 유지되었습니다. 따라서 첫 번째 숫자에 의해 트리거된 집중된 주의는 계속 참여하여 두 번째 숫자를 캡처할 수 있습니다. 그러나 지연 위치 2와 3의 경우 평균 정확도 값이 급격히 감소하여 주의 깜박임 현상이 반영되었습니다. 즉, 첫 번째 숫자를 처리한 후에는 주의가 일시적으로 이탈하여 처리 및 인식이 감소합니다. 그러나 지연 위치 4, 5, 6에 대한 향상된 성능에서 알 수 있듯이 주의 깜박임은 오래 지속되지 않았습니다. 이제 이 현상에 대해 잘 알게 되었으니, 시각적 주의의 기본적인 한계를 조사하기 위해 패러다임이 어떻게 사용되는지, 그리고 시각적 주의가 자동으로 포착될 수 있는 것들의 종류, 심지어 불안 및 기타 정신 건강 문제가 어떻게 시각적 주의의 방향을 바꿀 수 있는지 자세히 살펴보겠습니다. 사진을 사용한 유사한 RSVP 과제에서 참가자들은 특이한 위치에서 회전된 대상 이미지를 식별하도록 요청받았습니다. 예를 들어, 거꾸로 된 방이 타겟으로 포함되었고, 참가자들은 그 방이 실내 또는 실외 씬인지 보고했습니다. 일부 실험에서 연구자들은 목표물보다 앞선 위치에 있는 거미의 사진을 개울에 추가했다. 그들은 이것이 유발하는 두려움 때문에 자동으로 관심을 끌 수 있다는 가설을 세웠다. 이 경우, 그들은 회전된 목표물을 놓치게 하는 주의 깜박임을 생성해야 한다고 추론했습니다. 실제로, 참가자들은 거미가 목표물 앞에 있을 때 부정확하게 반응했으며, 이는 두려움을 유발하는 물체가 자동으로 주의를 끌고 주의를 깜박이게 할 수 있음을 보여주었습니다. 연구자들은 또한 동일한 패러다임을 사용하여 심각한 공포증을 가진 사람들과 거미를 싫어하는 사람들 사이의 차이점을 조사했습니다. 이 경우, 작업은 반전됩니다: 회전된 방이 미리 표시되고, 거미가 지연 2 위치에 표시됩니다. 대부분의 참가자에게 거미에 대한 인식은 주의 깜박임에 의해 차단됩니다. 흥미롭게도, 심각한 거미 공포증을 가진 사람들은 거미를 보았다고 보고하면서 주의를 깜박이지 않았는데, 이는 때때로 감정적 자극이 주의를 매우 강하게 끌어당긴다는 것을 시사합니다. 당신은 방금 JoVE의 주의 깜박임에 대한 소개를 보았습니다. 이제 주의 집중 작업을 설계하고 실행하는 방법과 결과를 분석하고 평가하는 방법을 잘 이해해야 합니다. 위치 시청해 주셔서 감사합니다!

Education

교육

JoVE Science Education

Psychology

심리학

Sensation and Perception

감각과 지각

measuring visual attention lapses

Visual attention is needed to recognize a stimulus. Early in vision, objects are not seen as whole objects. They are processed as features such as lines, corners, texture changes, color, and light. Attention helps later processing combine those features into something the brain can identify.

This makes attention a major topic in vision research. A key question is how people sustain attention over time. Sustained attention means keeping focus from moment to moment. It takes effort, especially when attention must shift very quickly to something that is moving or changing rapidly.

That effort can cause a brief lapse after attention is disengaged. This lapse is called an attentional blink. During that short pause, stimuli that appear are not perceived. Researchers use the attentional blink paradigm, named for this effect, to study how well people maintain focused visual attention.

The paradigm was first devised in 1992. It shows some of the challenges of keeping attention steady under fast-changing conditions. The method in this video demonstrates how to implement the attentional blink paradigm for studying sustained visual attention.

Measuring Visual Attention Lapses

color afterimages

Color Opponency and Afterimages

Color afterimages show how the brain uses opponent color signals to process vision. Human color vision can separate millions of hues, even though it depends on fairly simple hardware. A key part of that ability comes from an opponent system in the brain. In an opponent system, the presence of one kind of color signal is treated as evidence for the absence of another. The absence of one signal can also count as evidence for the other. For example, some brain cells respond when blue is present...

finding your blind spot and perceptual filling-in

finding-your-blind-spot-and-perceptual-filling-in

How the Brain Fills In the Blind Spot

The blind spot is a gap in vision created by the retina and optic nerve. The retina contains light-sensitive cells that detect light and send signals to the brain through the optic nerve, a bundle of neural fibers. In each retina, there is one area in the periphery where these outputs collect and the optic nerve exits. That spot has no photosensitivity, so light that lands there does not create a signal. This means humans have a blind spot, or a place in the visual field where incoming stimuli...

perspectives on sensation and perception

Sensory Illusions in Perception

Sensation and perception explain how the brain turns sensory signals into what we see, hear, feel, and taste. Sensation is the process of transducing signals from sensory organs, such as the eyes. Perception is how the brain interprets those messages. This field has a long history that reaches back to the 19th century. During that time, scientists made major progress in understanding the properties of light and how they connect to the visual system. Those findings helped shape modern ideas...

motion-induced blindness

Visual Awareness Through Motion Illusion

Visual awareness and motion-induced blindness show how the brain shapes what people see. In visual perception and sensation, what appears in the world is not a direct copy of physical reality. People may miss real objects, see things that are not there, or see them in a distorted way. Scientists use the word awareness to mean what people actually perceive. To study awareness, vision researchers often rely on illusions and misperceptions. These cases help reveal how the brain builds experience...

the rubber hand illusion

Body Mapping and the Rubber Hand Illusion

The Rubber Hand Illusion shows how the brain builds a map of the body in space. This body map helps people reach for objects, walk without hitting obstacles, and sit down without missing a chair. It depends on proprioception, which is the brain's sense of where the limbs are based on control and feedback signals. The brain does not rely on proprioception alone. It also uses vision, touch, and even sound to represent body parts in space. The classic illusion, first described by Botvinick and...

the ames room

How the Ames Room Warps Depth

The Ames Room is a visual illusion that changes how people judge depth and size. It is built to show how the brain uses assumptions to recover three-dimensional space from a two-dimensional image on the retina. The retina is the light-sensitive tissue inside the human eye. Light from objects in the world reflects onto the retina and creates patterns of stimulation. Objects that are side-by-side in the world usually create side-by-side stimulations on the retina. Distance is harder to recover,...

inattentional blindness

Visual Attention and Missed Objects

Visual attention helps determine which parts of the visual world the brain processes and how well it processes them. Because attention is limited, people cannot take in everything at once, even when an object is right in front of them. Researchers began showing this effect in the 1960s. Ulrich Neisser demonstrated that people can miss visible objects when their attention is distracted. Later, in the 1980s and 1990s, Arien Mack and Irvin Rock built on that work and developed a simple way to...

spatial cueing

Measuring Visual Attention with Cues

Visual attention is the limited ability to focus on some information while ignoring other stimuli in the environment. It is studied in many senses, including vision, hearing, touch, taste, and smell. Researchers most often examine it in vision because it is easy to test with controlled displays. A common method is the spatial cueing paradigm. In this task, a cue appears to guide attention toward one location, and researchers measure what happens when attention is focused there instead of...

the attentional blink

Visual attention is needed to recognize a stimulus. Early in vision, objects are not seen as whole objects. They are processed as features such as lines, corners, texture changes, color, and light. Attention helps later processing combine those features into something the brain can identify. This makes attention a major topic in vision research. A key question is how people sustain attention over time. Sustained attention means keeping focus from moment to moment. It takes effort, especially...

crowding

Peripheral Vision and Letter Crowding

Peripheral vision and letter crowding are shown in this high school science video. The lesson connects how the eye samples light with why objects are harder to recognize at the edge of vision. Human vision depends on light-sensitive neurons in the back of the eye called the retina. These neurons are rods and cones, named for their shapes. They are not spread evenly across the retina. The center region, called the macula, has a dense pack of cones. Cones are especially concentrated in the...

the inverted-face effect

Face Recognition and Upside-Down Faces

Face recognition is a specialized part of human perception. It often feels effortless, but it actually depends on complex and intensive processing. The brain uses dedicated networks to detect faces and tell them apart.

the mcgurk effect

How Lip Reading Shapes Speech Perception

Speech perception depends on both hearing and vision. In many face-to-face conversations, the mouth gives strong visual clues about what a person is saying. Those clues can help the brain sort out speech sounds that are hard to hear clearly. This reliance on visual input is one reason spoken language is easier to understand when the speaker’s face is visible and close up. The mouth can sometimes provide better information than the sound alone. When the brain combines what it sees with what it...

just-noticeable differences

Measuring Size Changes with JND

Psychophysics studies how physical changes become neural signals and mental ideas about magnitude. A key idea in this field is the just-noticeable difference, or JND. A JND is the smallest change people can perceive. Size is a clear way to study JND. Small changes in a child’s height may go unnoticed from day to day. After a longer absence, such as a return from sleep-away camp or a visit after many weeks, those same small changes can seem obvious because they have added up. Researchers...

the staircase procedure for finding a perceptual threshold

the-staircase-procedure-for-finding-a-perceptual-threshold

Measuring Auditory Thresholds with Staircase Testing

Psychophysics studies how the physical strength of a stimulus relates to what people actually perceive. It focuses on perceptual thresholds, which are the smallest amounts of stimulation a person can sense. Examples include the brightness needed to see a light, the pressure needed to feel touch, and the softness of a sound that can still be heard. The staircase procedure is an efficient method for finding a perceptual threshold. Here, the stimulus is adjusted step by step based on a person’s...

object substitution masking

Visual Masking with Object Substitution

Visual masking describes cases where one image is presented, but an observer does not perceive it because a second image appears. In vision science, this kind of interference helps researchers study how the brain selects and stores visual information. Object substitution masking is a surprising form of visual masking. It became an important topic in vision research after it was discovered relatively recently, around 1997, by Enns and Di Lollo. The effect has been studied because it shows that...

sensation and perception

이 컬렉션은 뇌가 어떻게 복잡한 감각을 처리하며 의식적 인식과 시각, 촉각 및 청각 지각에 직면하는 문제를 해결하는지 연구하는 다양한 절차를 탐구합니다

Explore how the attentional blink reveals brief lapses in visual attention and how researchers use the paradigm to study sustained attention in fast-changing scenes.

Measuring Visual Attention Lapses | JoVE K12

Life Science

Structure and Function

HS-LS1-2.

Jonathan Flombaum

Overview

Stimulus and Experimental Design

Running the Experiment

Data Analysis and Representative Results

Applications

Summary

Travelling Waves

A wave is a disturbance that propagates from its source, repeating itself periodically, and is typically associated with simple harmonic motion. ...

Wave Parameters

The simplest mechanical waves are associated with simple harmonic motion and repeat themselves for several cycles. These simple harmonic waves can be ...

Equations of Wave Motion

Mathematically, the motion of a wave can be studied using a wavefunction. Consider a string oscillating up and down in simple harmonic motion, having a ...

Graphing the Wave Function

Consider the wave equation for a sinusoidal wave moving in the positive x-direction. The wave equation is a function of both position and time. From the ...

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Velocity and Acceleration of a Wave

A wave propagates through a medium with a constant speed, known as a wave velocity. It is different from the speed of the particles of the medium, which ...

Speed of a Transverse Wave

The speed of a wave depends on the characteristics of the medium. For example, in the case of a guitar, the strings vibrate to produce the sound. The ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/14722.jpg

problem-solving-tuning-of-a-guitar-string

Problem-Solving: Tuning of a Guitar String

In the case of stringed instruments like the guitar, the elastic property that determines the speed of the sound produced is its linear mass density or ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/14744.jpg

Kinetic and Potential Energy of a Wave

All forms of waves carry energy; this is directly visualized in nature. For instance, the waves of earthquakes are so intense that they can shake huge ...

Energy and Power of a Wave

The total energy associated with a wavelength is the sum of the potential energy and the kinetic energy. The average rate of energy transfer associated ...

Interference and Superposition of Waves

When two waves of the same nature occur in the same region simultaneously, they result in interference. Interference of waves implies that the net effect ...

Reflection of Waves

When a wave travels from one medium to another, it gets reflected at the boundary of the second medium. A common example of this is when a person yells at ...

Propagation of Waves

When a wave propagates from one medium to another, part of it may get reflected in the first medium, and part of it may get transmitted to the second ...

Standing Waves

Sometimes waves do not seem to move; rather, they just vibrate in place. Unmoving waves can be seen on the surface of a glass of milk kept in a ...

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Modes of Standing Waves - I

A close look at earthquakes provides evidence for the conditions appropriate for resonance, standing waves, and constructive and destructive interference. ...

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Modes of Standing Waves: II

The starting point for expressing the modes of standing waves is understanding the boundary conditions that the waves must follow. The boundary conditions ...

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Sound Waves

Sound waves can be thought of as fluctuations in the pressure of a medium through which they propagate. Since the pressure also makes the medium&#39;s ...

Sound as Pressure Waves

Sound waves, which are longitudinal waves, can be modeled as the displacement amplitude varying as a function of the spatial and temporal coordinates. As ...

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Perception of Sound Waves

The human ear is not equally sensitive to all frequencies in the audible range. It may perceive sound waves with the same pressure but different ...

Speed of Sound in Solids and Liquids

Most solids and liquids are incompressible&#8212;their densities remain constant throughout. In the presence of an external force, the molecules tend to ...

Speed of Sound in Gases

The speed of sound in a gaseous medium depends on various factors. Since gases constitute molecules that are free to move, they are highly compressible. ...

Shock Waves

While deriving the Doppler formula for the observed frequency of a sound wave, it is assumed that the speed of sound in the medium is greater than the ...

Echo

The human ear cannot distinguish between two sources of sound if they happen to reach within a specific time interval, typically 0.1 seconds apart. More ...

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Use mathematical representations to support a claim regarding relationships among the period, frequency, wavelength, and speed of waves traveling and transferring energy (amplitude, frequency) in various media.

HS-PS4-1.

Using GIS to Investigate Urban Forestry

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
Urban forests broadly include urban parks, street trees, landscaped ...

Evaluate questions about the advantages of using a digital transmission and storage of information.

HS-PS4-2.

concept-of-resonance-and-its-characteristics

Concept of Resonance and its Characteristics

If a driven oscillator needs to resonate at a specific frequency, then very light damping is required. An example of light damping includes playing piano ...

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Sound Waves: Resonance

Resonance is produced depending on the boundary conditions imposed on a wave. Resonance can be produced in a string under tension with symmetrical ...

Sound Waves: Interference

Sound waves can be modeled either as longitudinal waves, wherein the molecules of the medium oscillate around an equilibrium position, or as pressure ...

Interference: Path Lengths

Consider two sources of sound, that may or may not be in phase, emitting waves at a single frequency, and consider the frequencies to be the same.
Two ...

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The Wave Nature of Light

The nature of light has been a subject of inquiry since antiquity. In the seventeenth century, Isaac Newton performed experiments with lenses and prisms ...

The Electromagnetic Spectrum

The electromagnetic spectrum consists of all the types of electromagnetic radiation arranged according to their frequency and wavelength. Each of the ...

The Quantum-Mechanical Model of an Atom

Shortly after de Broglie published his ideas that the electron in a hydrogen atom could be better thought of as being a circular standing wave instead of ...

Quantum Numbers

It is said that the energy of an electron in an atom is quantized; that is, it can be equal only to certain specific values and can jump from one energy ...

Interference and Diffraction

Source: Yong P. Chen, PhD, Department of Physics &#38; Astronomy, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN
Interference and diffraction ...

Photoelectric Effect

Source: Yong P. Chen, PhD, Department of Physics &#38;&#38; Astronomy, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN
Photoelectric effect ...

Reflection and Refraction

Source: Derek Wilson,&#160;Asantha Cooray, PhD, Department of Physics &#38; Astronomy, School of Physical Sciences, University of California, Irvine, CA
...

Evaluate the claims, evidence, and reasoning behind the idea that electromagnetic radiation can be described either by a wave model or a particle model (quantum theory), and that for some situations one model is more useful than the other.

HS-PS4-3.

Electric Charge in a Magnetic Field

Source: Andrew Duffy, PhD, Department of Physics, Boston University, Boston, MA
This experiment duplicates J.J. Thomson's famous experiment at the end of ...

Electromagnetic Fields

Electric fields generated by static charges, often referred to as electrostatic fields, are characteristically different from electric fields created by ...

Electromagnetic Waves

James Clerk Maxwell formulated a single theory combining all the electric and magnetic effects scientists knew during that time, calling the phenomena his ...

Electromagnetic waves are categorized according to their wavelengths and frequencies, giving the electromagnetic spectrum. These waves are classified as ...

Plane Electromagnetic Waves I

The existence of combined electric and magnetic fields that propagate through space as electromagnetic (EM) waves is the most significant prediction of ...

Plane Electromagnetic Waves II

Consider a plane wavefront traveling in position x-direction with a constant speed. This wavefront can be utilized to obtain the relationship between ...

propagation-speed-of-electromagnetic-waves

Propagation Speed of Electromagnetic Waves

Electromagnetic waves are consistent with Ampere&#39;s law. Assuming there is no conduction current Ampere&#39;s law is given as:


Consider a plane ...

Electromagnetic Waves in Matter

Electromagnetic waves can travel in the vacuum as well as in matter. For example light, which is an electromagnetic wave, can travel through air, water, ...

Energy Carried By Electromagnetic Waves

Anyone who has used a microwave oven knows there is energy in electromagnetic waves. Sometimes, this energy is obvious, such as in the summer sun&#39;s ...

Intensity Of Electromagnetic Waves

The energy transport per unit area per unit time, or the Poynting vector, gives the energy flux of an electromagnetic wave at any specific time. For a ...

Momentum And Radiation Pressure

An object absorbing an electromagnetic wave would experience a force in the direction of propagation of the wave. This force occurs because ...

Cardiac Magnetic Resonance Imaging

Source: Frederick W. Damen and Craig J. Goergen, Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana
In this video, high ...

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An Introduction to Drosophila melanogaster

Drosophila melanogaster, also known as the fruit fly, is a powerful model organism widely used in biological research that has made significant ...

an-introduction-to-the-zebrafish-danio-rerio

An Introduction to the Zebrafish: Danio rerio

Zebrafish (Danio rerio) are small freshwater fish that are used as model organisms for biomedical research. The many strengths of these fish include their ...

Evaluate the validity and reliability of claims in published materials of the effects that different frequencies of electromagnetic radiation have when absorbed by matter.

HS-PS4-4.

Measuring Visual Attention Lapses

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