Pomiar uprzedzeń uwagi w odniesieniu do zagrożenia u dzieci i dorosłych
October 19th, 2014
Tutaj opisujemy paradygmat wyszukiwania wizualnego z ekranem dotykowym, który może być wykorzystany do badania wykrywania zagrożeń przez cały okres użytkowania. Paradygmat ten był już stosowany w różnych badaniach wykazujących, że zarówno dzieci, jak i dorośli szybciej wykrywają zagrażające bodźce, takie jak węże, pająki i gniewne twarze, niż bodźce niezagrażające.
Ogólnym celem poniższego eksperymentu jest zbadanie, jak szybko dzieci i dorośli wykrywają bodźce zagrażające i niezagrażające. Osiąga się to poprzez prezentowanie uczestnikom różnej wielkości matryc różnych obrazów. Niektóre z matryc będą miały groźny cel wśród neutralnych dystraktorów, a inne będą miały niegroźny cel.
Uczestnicy zostaną poproszeni o jak najszybsze odnalezienie celu i dotknięcie go na ekranie. Wyniki ogólnie pokazują, że opóźnienia w wykrywaniu zagrażających celów są krótsze niż opóźnienia w wykrywaniu niezagrażających celów zarówno u dzieci, jak i dorosłych. Główną przewagą tej techniki nad istniejącymi metodami, takimi jak klasyczna procedura wyszukiwania wzrokowego dla dorosłych, jest to, że może być stosowana zarówno z dorosłymi, jak i z dziećmi w wieku trzech lat.
Pierwszym krokiem jest wybranie zdjęć należących do tej samej kategorii. Wybierz liczbę bodźców, które najlepiej pasują, pytanie eksperymentalne do badania wykrywania zagrożeń społecznych. Użyj schematycznych rysunków lub zdjęć wściekłych twarzy, takich jak wściekłe twarze dorosłych znajdujące się w zestawie przyciemnionych twarzy NIMS.
Alternatywnie, użyj przestraszonych twarzy do zbadania wykrywania zagrożeń społecznych u dzieci. Użyj bodźców twarzy dorosłych, takich jak te opisane powyżej, lub użyj zdjęć gniewnych twarzy dzieci, takich jak te z efektywnego wyrazu twarzy dziecka. Zestaw do badania wykrywania zagrażających zwierząt, takich jak węże i pająki.
Korzystaj ze zdjęć zwierząt z książek przyrodniczych lub stron internetowych. Następnie wybierz kategorię neutralnych bodźców porównawczych, która jest dobrze dopasowana do kategorii zagrażającej. Jeśli badasz groźne twarze, użyj neutralnych lub szczęśliwych twarzy jako bodźców porównawczych.
Jeśli badasz zagrażające zwierzęta, użyj percepcyjnie podobnego zwierzęcia niezagrażającego, następnym krokiem jest wybór bodźców rozpraszających. Albo zamień cele i dystraktory, albo użyj jednolitego zestawu dystraktorów dla zagrażających i niezagrażających warunków docelowych. Gdy bodźce składają się ze zdjęć zwierząt lub roślin, dopasuj kategorie koloru i jasności lub użyj czarno-białych fotografii.
Do tego zadania używany jest komputer z monitorem dotykowym. Podłącz samodzielny monitor z ekranem dotykowym do standardowego portu VGA dla dowolnego komputera lub użyj tabletu, który działa jako komputer all-in-one z ekranem. Następnie należy wybrać parametry badania, w tym rozmiar matrycy i liczbę prób.
Dziewięć obrazów w matrycach trzy na trzy lub cztery obrazy w matrycach dwa na dwa są używane w sumie w 24 próbach. Macierze mogą być prezentowane uczestnikom za pomocą komercyjnego oprogramowania do prezentacji lub specjalnie zaprojektowanego programu matrycowego dostępnego na stronie autora. Program matrycowy pozwala na elastyczne parametry badania.
Daje to naukowcom możliwość wyboru rozmiaru matrycy, liczby prób i bodźców. Losowo układa również bodźce w każdej matrycy i prezentuje je w losowej kolejności. Ustaw monitor z ekranem dotykowym na biurku lub stole tak, aby na stole przed monitorem znajdował się kontur odcisków dłoni.
Użyj odcisków dłoni jako punktu wyjścia, tak aby dłonie uczestnika znajdowały się w tym samym miejscu na początku każdej próby. Aby rozpocząć, posadzić uczestnika na odległość ramienia od podstawy monitora z ekranem dotykowym. Poinstruuj dziecko, aby położyło ręce na odciskach dłoni.
Rób to między każdą próbą, tak aby ręce uczestnika znajdowały się w tym samym miejscu. Na początku każdej próby stań obok monitora, aby instruować uczestnika przez cały czas trwania procedury. Najpierw wyjaśnij dziecku zadanie.
Czy jesteś gotowy, aby zagrać ze mną w grę? Jest to specjalny komputer, którego możesz dotknąć. Pokażę ci kilka zdjęć na tym ekranie, a ty dotkniesz ich tak szybko, jak to możliwe.
Czy jesteś gotowy? Następnie naucz uczestnika, jak korzystać z ekranu dotykowego, dając mu kilka prób praktycznych. Na pierwszej próbie próbnej.
Podaruj dziecku pojedyncze zdjęcie z kategorii docelowej i poproś, aby dotknęło go na ekranie. Użyj następującego języka. To jest wąż.
Czy możesz dotknąć węża na ekranie? To jest wąż. Czy możesz dotknąć węża na ekranie?
Na drugiej próbie próbnej? Przedstaw pojedyncze zdjęcie z kategorii dystraktorów. Użyj następującego języka.
To jest żaba. Czy możesz dotknąć żaby na ekranie? To jest żaba.
Czy możesz dotknąć żaby na ekranie? W kolejnych trzech próbach praktycznych zaprezentuj pełne dziewięć matryc obrazkowych z jednym celem spośród ośmiu dystraktorów. Podaj instrukcje.
Gdy na ekranie pojawi się pierwsza dziewiątka matrycy do ćwiczeń obrazkowych. Kiedy zobaczysz, że pojawiają się zdjęcia, Twoim zadaniem jest jak najszybsze znalezienie węża i dotknięcie go na ekranie. Czy potrafisz to zrobić?
Tak.Dobry.Pomiędzy każdym pełnym projektem próbnym matrycy, program prezentacji bodźca prezentuje ikonę uśmiechniętej buźki. Więc twoim zadaniem jest dotknąć węży, a moim zadaniem jest dotknąć uśmiechniętej buźki. Użyj uśmiechniętej buźki między każdą próbą, aby upewnić się, że cała uwaga dziecka jest skupiona na ekranie przed rozpoczęciem następnej próby.
Gdy ręce dziecka znajdują się na odciskach dłoni i patrzy na ekran, naciśnij ikonę uśmiechniętej buźki, aby kontynuować Dotknij uśmiechniętej buźki między każdą próbą treningową. Jeśli dziecko nie dotknie celu na ekranie, powtórz instrukcje. Twoim zadaniem jest więc jak najszybsze znalezienie żaby i dotknięcie jej na ekranie.
Czy potrafisz to zrobić? Kiedy będzie gotowe, pozwól dziecku ukończyć próby testowe. Program do prezentacji bodźców, którego używasz, powinien automatycznie rejestrować opóźnienie dotykania ekranu od początku każdej matrycy.
Matryce są prezentowane na ekranie do momentu, aż uczestnik dotknie celu. Nie rejestruj opóźnienia, gdy wyświetlana jest ikona uśmiechniętej buźki. Użyj tej ikony, aby przekierować uwagę dziecka na ekran i w razie potrzeby powtórzyć instrukcje przy użyciu tej metodologii.
Kilka badań wykazało, że dorośli i dzieci w wieku trzech lat wykrywają zagrażające cele znacznie szybciej niż różne niegroźne cele, w tym kwiaty, żaby i gąsienice. Porównanie metodologii ekranu dotykowego z tradycyjną metodologią naciskania przycisków pokazuje podobny wzorzec wyników. W standardowej procedurze uczestnicy wykrywali bodźce zagrażające szybciej niż bodźce niezagrażające.
Ponadto na wykrywanie zagrażających bodźców nie miała wpływu liczba dystraktorów na wyświetlaczu. Innymi słowy, wykrywanie zagrażających bodźców było równie szybkie dla matryc dwa na dwa i dla trzech na trzy. Wykrywanie bodźców niezagrażających było wolniejsze.
Gdy liczba zdjęć w matrycy wzrosła, takiej interakcji nie stwierdzono w procedurze ekranu dotykowego, chociaż podobnie jak w procedurze standardowej, wszyscy uczestnicy szybciej wykrywali bodźce zagrażające niż bodźce niezagrażające. Oba typy celów zostały w równym stopniu dotknięte zwiększeniem rozmiaru matrycy po jej opracowaniu. Technika ta utorowała drogę badaczom i uwadze wzrokowej do badania szybkiego wykrywania zagrożeń zarówno u dzieci, jak i u dorosłych.
Przegląd
To badanie wprowadza paradygmat wizualnego wyszukiwania na ekranie dotykowym, zaprojektowany w celu zbadania wykrywania zagrożeń zarówno u dzieci, jak i dorosłych. Metoda ta pozwala na porównanie czasów reakcji na bodźce zagrożenia i niezagrożenia, ujawniając, że bodźce zagrażające są wykrywane szybciej.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauki behawioralne
- Psychologia poznawcza
- Psychologia rozwojowa
Tło
- Wykrywanie zagrożeń jest kluczowe dla przetrwania i zmienia się w trakcie życia.
- Poprzednie badania wskazują, że zarówno dzieci, jak i dorośli reagują szybciej na bodźce zagrażające.
- Istniejące metody koncentrują się głównie na dorosłych, ograniczając badania nad młodszymi populacjami.
- To badanie ma na celu wypełnienie tej luki za pomocą podejścia na ekranie dotykowym.
Cel badania
- Zbadanie szybkości wykrywania zagrożeń u dzieci i dorosłych.
- Porównanie opóźnień w wykrywaniu bodźców zagrażających i niezagrażających.
- Opracowanie metody odpowiedniej dla uczestników w wieku od trzech lat.
Stosowane metody
- Uczestnicy angażują się w zadanie wizualnego wyszukiwania na ekranie dotykowym.
- Prezentowane są różne matryce obrazów zawierające zarówno zagrażające, jak i niezagrażające cele.
- Rejestrowane są czasy reakcji, gdy uczestnicy dotykają celów na ekranie.
- Przeprowadzane są próby ćwiczebne, aby zapoznać uczestników z zadaniem.
Główne wyniki
- Zarówno dzieci, jak i dorośli wykrywają zagrażające cele szybciej niż niezagrażające.
- Opóźnienia są znacznie krótsze dla bodźców zagrażających w różnych grupach wiekowych.
- Metoda skutecznie angażuje małe dzieci w proces eksperymentalny.
- Wyniki potwierdzają hipotezę, że wykrywanie zagrożeń jest priorytetowe w przetwarzaniu wzrokowym.
Wnioski
- Paradygmat wizualnego wyszukiwania na ekranie dotykowym jest cennym narzędziem do badania wykrywania zagrożeń.
- Wyniki przyczyniają się do lepszego zrozumienia procesów poznawczych związanych z percepcją zagrożeń.
- Ta metoda może być zastosowana w przyszłych badaniach obejmujących różne grupy wiekowe.
Często zadawane pytania
Executive Industry Relevance
This touch-screen visual search paradigm enables developmental assessment of attentional biases for threat, offering a scalable method to evaluate perceptual processing across the lifespan. By providing a reliable, age-appropriate tool for measuring rapid threat detection in children as young as three, it supports early-stage target validation in neuropsychiatric and cognitive therapeutic research. The paradigm’s ability to generate quantitative latency data facilitates mechanistic de-risking of hypotheses related to threat processing pathways.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of threat detection mechanisms by quantifying attentional biases toward biologically salient stimuli such as snakes, spiders, and emotional faces.
- Operational Value: Provides a standardized, touchscreen-based assay compatible with cross-age cohort testing, reducing variability in developmental neuroscience target validation.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates quantitative reaction time outputs that serve as measurable phenotypes for screening compounds or genetic modifiers affecting threat processing.
- Operational Value: Supports assay standardization through fixed matrix sizes, randomized stimulus presentation, and automated latency recording, enhancing reproducibility across laboratories.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Aligns with translational biomarker efforts by linking behavioral threat detection to neural circuits of fear and anxiety, supporting predictive modeling in preclinical species.
- Operational Value: Enables continuity from early discovery through preclinical validation by offering a conserved behavioral readout adaptable to animal models of threat response.
Pipeline & Workflow Integration
The method fits within the discovery biology phase, where it supports hypothesis testing and pathway clarification for targets involved in threat perception and emotional regulation.
- Discovery Biology: Facilitates mechanistic de-risking by providing empirical data on threat detection speed, helping prioritize targets with strong phenotypic relevance in anxiety-related disorders.
- Screening: Delivers assay-ready, quantitative readouts (touch latency) that enable high-fidelity comparison of experimental conditions in compound or genetic screens.
- Analytics: Produces replicable latency measurements that support statistical comparison between threatening and non-threatening conditions, informing go/no-go decisions in target validation.
- Translational Research: Connects to preclinical work through conserved threat detection behaviors, allowing cross-species extrapolation of findings related to fear and anxiety pathways.
- Enterprise Reuse: Functions as a modular, scalable platform applicable across multiple projects studying cognitive, emotional, or neurodevelopmental targets.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in target selection by reducing ambiguity in threat-related phenotypic assays.
- Operational Value: Enhances reproducibility and standardization through automated stimulus presentation and response tracking.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision efficiency by delivering early, mechanistically informative data on cognitive threat processing.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted advancement by validating target engagement in developmentally relevant threat detection paradigms.
Implementation Considerations
- Requires expertise in developmental psychology and behavioral neuroscience to ensure age-appropriate task design and interpretation.
- Dependent on touchscreen-compatible hardware and stimulus presentation software capable of randomizing matrices and recording response latencies.
- Necessitates cross-team standardization of stimulus categories (e.g., threat vs. neutral) and matrix parameters to maintain comparability across studies.
- Adaptation across model systems may require validation of ethologically relevant threat stimuli (e.g., predator cues) in non-human species.
- Practical limitations include potential attentional fatigue in young children and the need for engaging instruction protocols to maintain task compliance.
