1. Sprzęt
2. Projekt bodźca i eksperymentu

Rysunek 1. Sekwencja zdarzeń w paradygmacie wskazówek przestrzennych używanym do pomiaru konsekwencji uwagi wzrokowej. Każda próba rozpoczyna się w ten sam sposób, jak pokazano w pierwszej klatce, z centralnym krzyżykiem fiksacyjnym i dwoma zielonymi polami po obu stronach. W drugiej klatce krzyżyk fiksacyjny jest zastąpiony strzałką, wskazującą jedno z dwóch pól (każde w 50% przypadków). Wreszcie w trzeciej klatce pokazana jest litera - L lub T - w jednym z dwóch pól. W pokazanym przykładzie litera to L. W przykładzie z prawym panelem litera pojawia się w polu, na które wskazuje strzałka, tworząc spójną próbę. W panelu po lewej stronie litera pojawia się naprzeciwko strzałki, tworząc niespójną próbę. Miarą zainteresowania jest czas potrzebny uczestnikowi na udzielenie poprawnej odpowiedzi (czas reakcji), w szczególności średnia różnica między badaniami kongruentnymi i niezgodnymi.

Rysunek 2. Przykładowa tabela do organizowania danych wyjściowych w eksperymencie z podpowiedziami przestrzennymi. Podstawową miarą zainteresowania jest czas reakcji w każdej próbie. Ponadto warunek musi zostać zapisany w celu porównania czasu reakcji w próbach zgodnych i niezgodnych, a rodzaj litery i udzielona odpowiedź są niezbędne do oceny dokładności odpowiedzi. Dobrym pomysłem jest również zapisanie pozycji litery, aby upewnić się, że próby pojawiają się we właściwych proporcjach. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.
3. Przeprowadzanie eksperymentu
4. Analiza wyników

Rysunek 3. Tabela danych wypełniona wynikami z 25 prób wskazówek przestrzennych. Ostatnia kolumna, oznaczona jako "Dokładność", została dodana po zakończeniu eksperymentu, a formuła została użyta do zautomatyzowania sprawdzania dokładności. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.
Źródło: Laboratorium Jonathana Flombauma – Uniwersytet Johnsa Hopkinsa
Uwaga odnosi się do ograniczonej zdolności człowieka do selekcji pewnych inform…
1. Sprzęt
2. Projekt bodźca i eksperymentu

Rysunek 1. Sekwencja zdarzeń w paradygmacie wskazówek przestrzennych używanym do pomiaru konsekwencji uwagi wzrokowej. Każda próba rozpoczyna się w ten sam sposób, jak pokazano w pierwszej klatce, z centralnym krzyżykiem fiksacyjnym i dwoma zielonymi polami po obu stronach. W drugiej klatce krzyżyk fiksacyjny jest zastąpiony strzałką, wskazującą jedno z dwóch pól (każde w 50% przypadków). Wreszcie w trzeciej klatce pokazana jest litera - L lub T - w jednym z dwóch pól. W pokazanym przykładzie litera to L. W przykładzie z prawym panelem litera pojawia się w polu, na które wskazuje strzałka, tworząc spójną próbę. W panelu po lewej stronie litera pojawia się naprzeciwko strzałki, tworząc niespójną próbę. Miarą zainteresowania jest czas potrzebny uczestnikowi na udzielenie poprawnej odpowiedzi (czas reakcji), w szczególności średnia różnica między badaniami kongruentnymi i niezgodnymi.

Rysunek 2. Przykładowa tabela do organizowania danych wyjściowych w eksperymencie z podpowiedziami przestrzennymi. Podstawową miarą zainteresowania jest czas reakcji w każdej próbie. Ponadto warunek musi zostać zapisany w celu porównania czasu reakcji w próbach zgodnych i niezgodnych, a rodzaj litery i udzielona odpowiedź są niezbędne do oceny dokładności odpowiedzi. Dobrym pomysłem jest również zapisanie pozycji litery, aby upewnić się, że próby pojawiają się we właściwych proporcjach. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.
3. Przeprowadzanie eksperymentu
4. Analiza wyników

Rysunek 3. Tabela danych wypełniona wynikami z 25 prób wskazówek przestrzennych. Ostatnia kolumna, oznaczona jako "Dokładność", została dodana po zakończeniu eksperymentu, a formuła została użyta do zautomatyzowania sprawdzania dokładności. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.
Zaloguj się lub , aby uzyskać dostęp do pełnej treści. Dowiedz się więcej o dostępie Twojej instytucji do treści JoVE tutaj
Nasza zdolność do wybierania pewnych informacji w środowisku do przetworzenia, ignorując jednocześnie inne bodźce, jest określana jako uwaga.
Uwaga wzrokowa może być albo jawna – gdy oczy są świadomie skierowane na obiekt, taki jak wschodzący księżyc w pełni – albo ukryta, w której osoba zauważa coś, na co nie patrzy bezpośrednio.
Na przykład osoba może wpatrywać się w znak wskazujący na lewą stronę rozwidlenia dróg. Jednak nadal będą dostrzegać pobliską sowę dalej na tej ścieżce, ponieważ jest to kierunek, w którym mają się udać. Koncepcja ta jest określana jako wskazówki przestrzenne - gdzie ukryta uwaga jest przenoszona przez określony sygnał.
Opierając się na wcześniejszych pracach psychologa Michaela Posnera, ten film pokazuje, jak wykonać skomputeryzowane zadanie podpowiedzi przestrzennej, w tym jak interpretować dane badające miarę ukrytej uwagi wzrokowej i czasy reakcji w przystających i nieprzystających próbach.
W tym eksperymencie uczestnicy muszą wykryć i zgłosić krótkie cele wizualne, które pokazują skupienie i późniejsze zmiany uwagi.
Podczas każdej próby uczestnicy są proszeni o obserwację trzech klatek, które występują w kolejności: W klatce 1 czerwony krzyżyk fiksacyjny, wykonany z ?-in. długie linie, znajduje się na środku wyświetlacza. Dwa zielone pola, każde o wymiarach 1 na 1 cal, są wyśrodkowane pionowo, 1,5 cala. z dala od krawędzi wyświetlacza.
Po 100 ms pojawia się druga klatka na ten sam czas, ale tym razem krzyżyk fiksacji jest zastępowany czerwoną strzałką, która wskazuje na jedno z dwóch zielonych pól.
W trzeciej klatce strzałka cue jest jednocześnie zastępowana krzyżykiem fiksacyjnym. W połowie prób do jednego z dwóch pól dodaje się literę "T", podczas gdy w drugiej połowie umieszcza się literę "L"; Oba są równomiernie rozłożone. Uczestnicy proszeni są o zidentyfikowanie pokazanej litery.
Po każdej odpowiedzi następuje krótka 500-milisekundowa przerwa między próbami, a sekwencja jest powtarzana przez łącznie 400 prób.
Tutaj sztuczka polega na tym, że są one albo zgodne, gdzie litera pojawia się w polu, na które wskazuje strzałka w 80% przypadków, albo niezgodne, gdy pojawiają się naprzeciwko kierunku strzałki przez 20% prób.
Zmienną zależną jest zatem czas potrzebny uczestnikowi na udzielenie poprawnej odpowiedzi we wszystkich typach próby, co osiąga się po prostu wybierając literę pokazaną w polu, niezależnie od strony.
Oczekuje się, że uczestnicy będą średnio szybciej reagować podczas badań kongruentnych w porównaniu z nieprzystającymi próbami, pokazując w ten sposób korzyści związane ze wskazaniem przestrzennej lokalizacji, na której należy skupić swoją uwagę.
Przygotowując się do eksperymentu, otwórz program i sprawdź, czy paradygmat wskazówek przestrzennych działa poprawnie.
Po zrekrutowaniu uczestników zaproś każdego z nich do laboratorium i wyjaśnij, że zadanie ma na celu zbadanie natury uwagi wzrokowej. Zanim przejdziesz dalej, poproś ich o wypełnienie formularza świadomej zgody.
Aby rozpocząć, posadź uczestnika przed komputerem testującym, tak aby oparcie krzesła znajdowało się w odległości 60 cm od monitora. Wyjaśnij instrukcje dotyczące zadania i odpowiedz na wszelkie pytania.
Gdy uczestnik będzie gotowy, pozwól mu uruchomić program, naciskając spację. Obserwuj je przez kilka prób, aby upewnić się, że naciskają klawisz "L" lub "T", gdy tylko litera pojawi się na ekranie.
Opuść pomieszczenie testowe, gdy zakończą 400 prób. W połowie eksperymentu zapewnij 2-minutową przerwę, dzięki czemu całkowity czas zadania będzie krótszy niż 10 minut.
Aby rozpocząć analizę danych, najpierw pobierz przechwycone dane, które zostały początkowo zaprogramowane w pliku wyjściowym.
Należy pamiętać, że dane dotyczące następujących pozycji powinny być automatycznie wprowadzane do tabeli: numer próby, pozycja litery, rodzaj litery, warunek, rzeczywista odpowiedź udzielona przez uczestnika i co ważne, czas reakcji – mierzony od początku litery do naciśnięcia klawisza.
Następnie sprawdź, czy udzielone odpowiedzi są dokładne, dodając do tabeli kolumnę o nazwie "Dokładność". Aby wypełnić tę kolumnę, utwórz formułę porównującą wartość "Typ litery" z "Udzieloną odpowiedzią", tak aby 1 oznaczało poprawną odpowiedź, a 0 oznaczało nieprawidłową odpowiedź.
Teraz sprawdź, czy łączne uśrednione wartości dokładności dla każdego uczestnika przekraczają 0,8, aby upewnić się, że uczestnicy zrozumieli instrukcje zadania.
Aby zwizualizować dane, należy przedstawić na wykresie średni czas reakcji uczestników według typu badania. Zauważ, że zareagowali o około 200 ms szybciej w próbach kongruentnych w porównaniu z niezgodnymi.
Różnica ta sugeruje, że strzałka wskazywała uczestnikom do zwrócenia uwagi na określoną lokalizację przestrzenną, co pozwalało im szybciej przetworzyć i zidentyfikować literę, gdy się tam pojawiła.
Teraz, gdy jesteś już zaznajomiony z projektowaniem eksperymentu w celu zbadania wskazówek przestrzennych, przyjrzyjmy się, w jaki sposób naukowcy wykorzystali warianty paradygmatu, aby zbadać, jak zmienia się zdolność uwagi w przypadkach uszkodzenia mózgu wraz ze zmianami w wymaganiach dotyczących zadań.
Badania z wykorzystaniem funkcjonalnego rezonansu magnetycznego wykazały, że obszary w obrębie płata ciemieniowego są zaangażowane w zdolność do ukierunkowania uwagi na lokalizację przestrzenną.
U pacjentów z ogniskowymi uszkodzeniami spowodowanymi udarami lub nowotworami, Posner i współpracownicy odkryli, że czasy reakcji były dłuższe podczas badań niezgodnych w porównaniu z badaniami zgodnymi, a zwłaszcza w porównaniu z kontrolami neurologicznymi - tymi ze zmianami poza obszarem ciemieniowym - co potwierdza funkcjonalne znaczenie tego regionu.
Ponadto, jak już się dowiedziałeś, włączenie wskazówek do zadania prowadzi do antycypacyjnych myśli o tym, na czym skupić uwagę, nawet jeśli te oczekiwania mogą nie zostać spełnione.
Naukowcy dostosowali paradygmat, aby zidentyfikować rodzaje bodźców, takich jak nieoczekiwane jasne błyski, które mogą automatycznie powodować zmianę uwagi. Takie modyfikacje mogą przynieść korzyści osobom, które mogą mieć problemy z koncentracją pod ograniczonymi wymaganiami, na przykład osoby z zespołem nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi.
Właśnie obejrzałeś wprowadzenie JoVE do wskazówek przestrzennych. Teraz powinieneś dobrze zrozumieć, jak zaprojektować i przeprowadzić ukryty paradygmat uwagi wizualnej, a także jak analizować i interpretować wymagania uwagi, gdy wskazówki są zarówno oczekiwane, jak i niedopasowane.
Dzięki za oglądanie!
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.
Rozdziały w tym filmie
0:00
Overview
1:13
Stimulus and Experimental Design
3:17
Running the Experiment
4:23
Representative Results
5:56
Applications
7:25
Summary