6.8: Cueing Espacial

1. Equipamento

1. O experimento requer um software de implementação de computador e experimento, como o E-Prime, ou um ambiente de programação como MATLAB ou PsychoPy.

2. Estímulo e Design de Experimentos

1. O experimento envolve testes curtos nos quais os participantes devem detectar e relatar um breve alvo visual. Cada ensaio compreende três quadros. A figura 1 retrata os quadros.

Figura 1. Sequência de eventos no paradigma de sinalização espacial utilizado para medir as consequências da atenção visual. Cada ensaio começa da mesma forma, como mostrado no quadro um, com uma cruz de fixação central e duas caixas verdes em cada lado. No quadro dois, a cruz de fixação é substituída por uma seta, apontando para uma das duas caixas (50% do tempo cada). Finalmente, no quadro três, uma letra é mostrada-um L ou um T-in uma das duas caixas. No exemplo mostrado, a letra é um L. No exemplo do painel direito, a letra aparece na caixa que a seta aponta, produzindo um ensaio congruente. No painel à esquerda, a letra aparece em frente à seta, produzindo um julgamento incongruente. A medida de interesse é o tempo que um participante leva para fazer uma resposta correta (o tempo de reação), em particular, a diferença média entre ensaios congruentes e incongruentes.

2. No quadro um, há duas caixas verdes, 1.0 em. x 1.0 in. em ambos os lados do display, centradas verticalmente. Além disso, há uma cruz de fixação vermelha feita de linhas longas de 0,5 polegadas, localizada exatamente no centro do display. As caixas verdes devem estar a cerca de 1,5 polegadas das bordas do display.
3. No segundo quadro, a cruz de fixação é substituída por uma deixa, uma seta que aponta para uma das duas caixas verdes. Torne a seta vermelha, e fácil de ver, como mostrado na Figura 1.
4. No quadro três, um 'T' ou 'L' é adicionado a uma das duas caixas, e a seta do quadro dois é substituída pelo reaparecimento da cruz de fixação.
   1. A tarefa do participante é indicar se a letra na caixa é um 'L' ou um 'T' usando as teclas apropriadas. Cada letra aparecerá 50% do tempo.
   2. Em 80% dos ensaios, a letra aparece na caixa que a seta aponta no quadro dois. São chamados de julgamentos congruentes. Nos 20% restantes dos ensaios, a letra aparece em frente à direção da seta. São chamados de julgamentos incongruentes.
   3. No geral, as letras aparecerão igualmente frequentemente à direita ou à esquerda.
5. Sequencie o experimento, tal como descrito, para incluir as proporções corretas de ensaios congruentes e incongruentes em uma ordem aleatória. Incluem 400 ensaios no total (320 congruentes e 80 incongruentes).
6. O quadro um deve permanecer presente em cada ensaio por 100 ms, quadro 2 para 100 ms, e o quadro três deve permanecer presente até que uma resposta seja registrada.
7. Por fim, certifique-se de programar o experimento para coletar dados relevantes. O arquivo de saída deve ter um cabeçalho como o mostrado na tabela na Figura 2, com cada linha incluindo os dados de um ensaio: o número de ensaio, a posição da letra que apareceu (esquerda ou direita), a letra específica que apareceu (L ou T), se o julgamento foi congruente ou incongruente (chamado de condição), a tecla de pressão feita pelo participante e, principalmente, o tempo de reação - o tempo que levou para o participante fazer uma keypress, medida a partir do início da letra. (Este número deve ser registrado em ms, e espera-se que varie entre 50 e 500).

Figura 2. Tabela de amostra para organizar a saída de dados em um experimento de sinalização espacial. A principal medida de interesse é o tempo de reação em cada julgamento. Além disso, a condição precisa ser registrada para comparar o tempo de reação em ensaios congruentes e incongruentes, e o tipo de letra e resposta dadas são necessários para avaliar a precisão da resposta. Também é uma boa ideia registrar a posição da carta para garantir que os ensaios apareçam nas proporções corretas. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

3. Executando o experimento

1. Para executar o experimento, recrute de 10 a 20 participantes.
2. Quando um participante chega ao laboratório, explique que o experimento que fará é projetado para investigar a natureza da atenção visual e pedir que eles completem um acordo de consentimento informado.
3. Sente o participante em frente ao seu computador de teste, com a parte de trás da cadeira a 60 cm de distância do monitor.
4. Explique as instruções a eles em detalhes:
   1. "Cada teste deste experimento será mais ou menos o mesmo. Você verá uma cruz de fixação vermelha no início de cada julgamento. É importante que você mantenha os olhos fixos nessa posição o tempo todo. Após 100 ms, a cruz de fixação será substituída por uma seta vermelha apontando para uma das duas caixas verdes que também estarão no visor. Finalmente, depois de 100 ms, a seta desaparecerá e uma letra aparecerá em uma das duas caixas. Sempre será um L ou um T, e seu trabalho é informar qual deles está usando a chave apropriada. Queremos que você faça uma chave-chave o mais rápido possível, sem sacrificar a precisão, por isso é uma boa ideia manter o dedo indicador direito na tecla L e o dedo indicador esquerdo na tecla T o tempo todo. Depois de responder, haverá um atraso de meio segundo antes do próximo julgamento começar. Note que a seta vermelha nem sempre apontará para o lugar onde a letra eventualmente aparecerá. Você fará 400 testes do experimento, o que deve levar apenas cerca de 5 a 10 minutos. Haverá uma pequena pausa de dois minutos quando você estiver no meio do caminho. Você tem alguma pergunta?
5. Uma vez que você responda a qualquer pergunta, inicie o programa e observe o participante para alguns ensaios para ter certeza de que eles entenderam as instruções. Então você pode deixar a sala de testes até que o experimento esteja completo.

4. Análise dos Resultados

1. Seu programa deve preencher automaticamente as células em sua tabela de resultados para cada participante à medida que o experimento progride. Assim, ao final do experimento, você terá uma mesa com 400 linhas representando 400 ensaios para cada participante.
2. Primeiro, verifique se as respostas fornecidas são precisas. Para fazer isso, adicione uma coluna à tabela chamada Precisão. A Figura 3 mostra uma tabela de dados povoada.
   1. Para determinar se a resposta dada estava correta, compare as respostas dadas com as identidades reais das letras mostradas. Lembre-se que a tabela inclui uma coluna para cada uma delas.
      1. O Excel (ou outro software) é capaz de determinar automaticamente se as respostas estão corretas inserindo a seguinte fórmula na nova coluna chamada Precisão:
         =se ("Tipo de letra"= "Resposta Dada",1,0)Isso significa que se o caractere na coluna Tipo de letra for o mesmo da coluna Resposta Dada, haverá um 1 na coluna de precisão. Caso contrário, haverá um 0, indicando uma resposta incorreta.
      2. Calcular a precisão média de cada participante, analisando os valores na nova coluna Precisão. Se a proporção de respostas corretas para um participante for inferior a 0,8, não analise mais os resultados do participante; isso sugere que o participante entendeu mal as instruções ou não priorizou o desempenho com precisão.
   2. Agora, a medida de interesse pode ser calculada. Média juntos o tempo de reação de um participante em todos os ensaios congruentes, e separadamente, em todos os ensaios incongruentes. Em seguida, calcule uma média congruente e incongruente para todos os participantes agrupados.

Figura 3. Uma tabela de dados preenchida com resultados de 25 ensaios espaciais. A coluna final, rotulada como "Precisão", foi adicionada após a conclusão do experimento, e uma fórmula foi usada para automatizar uma verificação de precisão. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Nossa capacidade de selecionar certas informações em um ambiente para processar, ignorando outros estímulos, é chamada de atenção.

A atenção visual pode ser aberta - onde os olhos estão conscientemente voltados para um objeto, como uma lua cheia nascente - ou encoberta, na qual uma pessoa percebe algo que não está olhando diretamente.

Por exemplo, um indivíduo pode estar olhando para uma placa apontando para o lado esquerdo de uma bifurcação na estrada. No entanto, eles ainda discernirão uma coruja próxima mais adiante nesse caminho, porque essa é a direção que eles devem seguir. Este conceito é conhecido como sugestão espacial - onde a atenção secreta é deslocada por um sinal específico.

Com base em trabalhos anteriores do psicólogo Michael Posner, este vídeo demonstra como executar uma tarefa de sinalização espacial computadorizada, incluindo como interpretar dados que investigam uma medida de atenção visual secreta - tempos de reação em tentativas congruentes e incongruentes.

Neste experimento, os participantes devem detectar e relatar breves alvos visuais que mostrem o foco e as mudanças subsequentes na atenção.

Durante cada tentativa, os participantes são solicitados a observar três quadros que ocorrem em ordem: No quadro 1, uma cruz de fixação vermelha, feita de ?-in. linhas longas, está localizado no centro da tela. Duas caixas verdes, cada uma de 1 por 1 pol., estão centralizadas verticalmente, 1,5 pol. longe das bordas da tela.

Após 100 ms, o segundo quadro aparece para a mesma duração, mas desta vez, a cruz de fixação é substituída por uma sugestão - uma seta vermelha que aponta para uma das duas caixas verdes.

No terceiro quadro, a seta de sinalização é substituída simultaneamente pela cruz de fixação. Em metade das tentativas, a letra 'T' é adicionada a uma das duas caixas, enquanto a outra metade contém a letra 'L'; ambos são distribuídos igualmente. Os participantes são solicitados a identificar a letra mostrada.

Após cada resposta, ocorre um breve intervalo entre tentativas de 500 ms e a sequência é repetida para um total de 400 tentativas.

Aqui, o truque é que eles são congruentes, onde a letra aparece na caixa para a qual a seta está apontando 80% das vezes, ou incongruentes, onde aparece oposta à direção da seta em 20% das tentativas.

A variável dependente é então o tempo que um participante leva para dar uma resposta correta em todos os tipos de teste, o que é obtido simplesmente escolhendo a letra mostrada na caixa, independentemente do lado.

Espera-se que os participantes, em média, respondam mais rapidamente durante os ensaios congruentes em comparação com os incongruentes, mostrando assim as vantagens associadas à indicação da localização espacial de onde se deve focar sua atenção.

Em preparação para o experimento, abra o programa de software e verifique se o paradigma de sinalização espacial está funcionando corretamente.

Depois de recrutar os participantes, traga cada um para o laboratório e explique que a tarefa foi projetada para investigar a natureza da atenção visual. Antes de prosseguir, peça-lhes que preencham um formulário de consentimento informado.

Para começar, sente o participante em frente ao computador de teste, com o encosto da cadeira a 60 cm de distância do monitor. Explique as instruções da tarefa e responda a quaisquer perguntas.

Quando o participante estiver pronto, permita que ele inicie o programa pressionando a barra de espaço. Observe-os ao longo de algumas tentativas para garantir que eles estejam pressionando a tecla 'L' ou 'T' assim que a letra aparecer na tela.

Saia da sala de testes enquanto eles completam as 400 tentativas. No meio do experimento, forneça um intervalo de 2 minutos, tornando o tempo total da tarefa inferior a 10 minutos.

Para iniciar a análise de dados, primeiro recupere os dados capturados que foram inicialmente programados em um arquivo de saída.

Observe que os dados dos seguintes itens devem ser preenchidos automaticamente na tabela: o número da avaliação, a posição da letra, o tipo de letra, a condição, a resposta real dada pelo participante e, mais importante, o tempo de reação - medido desde o início da letra até o pressionamento de tecla.

Em seguida, verifique se as respostas fornecidas são precisas adicionando uma coluna chamada 'Precisão' à tabela. Para preencher essa coluna, crie uma fórmula para comparar 'Tipo de letra' com a 'Resposta dada', de modo que 1 represente uma resposta correta e 0 indique uma resposta incorreta.

Agora, verifique se os valores de precisão média total para cada participante estão acima de 0,8 para garantir que os participantes entenderam as instruções da tarefa.

Para visualizar os dados, faça um gráfico dos tempos médios de reação entre os participantes por tipo de teste. Observe que eles responderam cerca de 200 ms mais rápido em ensaios congruentes em comparação com ensaios incongruentes.

Essa diferença sugere que a seta indicou aos participantes que atendessem a um determinado local espacial, permitindo que eles processassem e identificassem mais rapidamente a letra quando ela aparecesse lá.

Agora que você está familiarizado com o projeto de um experimento para examinar a sugestão espacial, vamos examinar como os pesquisadores usaram variações do paradigma para investigar como a capacidade de atenção muda em casos de lesão cerebral, juntamente com alterações nas demandas da tarefa.

Estudos usando ressonância magnética funcional indicaram que as regiões dentro do lobo parietal estão envolvidas na capacidade de orientar a atenção para uma localização espacial.

Em pacientes com dano focal devido a derrames ou tumores, Posner e colegas descobriram que os tempos de reação eram mais longos durante ensaios incongruentes em comparação com ensaios congruentes e, notavelmente, quando comparados a controles neurológicos - aqueles com lesões fora da área parietal - que confirmam o significado funcional dessa região.

Além disso, como você já aprendeu, a inclusão de pistas na tarefa leva a pensamentos antecipatórios de onde concentrar a atenção, mesmo que essas expectativas possam não ser atendidas.

Os pesquisadores adaptaram o paradigma para identificar os tipos de estímulos, como flashes brilhantes inesperados, que podem automaticamente fazer com que a atenção mude. Tais modificações podem beneficiar indivíduos que podem ter problemas para se concentrar sob demandas restritas, como aqueles com Transtorno de Déficit de Atenção e Hiperatividade.

Você acabou de assistir a introdução de JoVE ao posicionamento espacial. Agora você deve ter uma boa compreensão de como projetar e conduzir um paradigma de atenção visual secreta, bem como analisar e interpretar as demandas de atenção quando as pistas são esperadas e incompatíveis.

Obrigado por assistir!