O Piscar de Atenções
Fonte: Laboratório de Jonathan Flombaum - Universidade Johns Hopkins
Para que o reconhecimento de um certo estímulo ocorra, a atenção visual precisa s…
1. Equipamento
- 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
- Este experimento se baseia em um procedimento experimental geral chamado Rapid Serial Visual Presentation, RSVP para abreviar.
- Os fundamentos do RSVP envolvem ensaios experimentais em que uma série de imagens é mostrada rapidamente, uma após a outra. As imagens geralmente permanecem em um display por menos de 200 ms, antes de serem substituídas por outra imagem, dificultando o processamento extensivo das imagens.
- Comece fazendo um programa RSVP básico. Configure-o para apresentar fluxos de grandes letras minúsculas pretas (fonte Helvetica) no centro do display, cada uma com duração de apenas 50 ms. As letras devem ocupar cerca de 2,5 in. verticalmente e 1,5 in. horizontalmente. A figura 1 esquematiza uma sequência RSVP.
Figura 1: O básico da apresentação visual serial rápida (RSVP). Uma série de imagens é mostrada em rápida sucessão, neste caso, letras minúsculas cada uma permanecendo por apenas 50 ms antes de serem substituídas pela letra subsequente.
- Agora, para fazer deste um programa de piscadela atencional, faça o seguinte:
- Faça testes com 30 imagens longas,ou seja. haverá 30 caracteres exibidos, cada um por 50 ms, fazendo cada teste 1,5 s total.
- 28 dos caracteres em cada julgamento são letras minúsculas como apenas descrito, mas dois são números.
- Em cada teste, selecione aleatoriamente os dois números entre 1 e 9 para mostrar, mas também certifique-se de que os dois números em um teste são sempre diferentes.
- Selecione aleatoriamente o local em que o primeiro número aparece dentro do limite do8º item apresentado e o 20º item apresentado. Em outras palavras, em cada ensaio, coloque um número entre a posição 8e 20 RSVP.
- O segundo número aparece em qualquer lugar entre imediatamente após a primeira e seis posições depois dele. Uma vez que a posição do segundo número é definida em relação ao primeiro, estas são chamadas de posições de lag. O segundo número pode ter uma posição de defasagem variando entre 1 e 6. De fato, ao longo de todo o experimento haverá um número igual de cada uma das posições de lag entre 1 e 6. A Figura 2 esquematiza o conceito de posição de defasagem.
- Programe o experimento para incluir 180 ensaios no total, 30 cada para cada posição de lag, 1-6.
- No final de cada teste, a tela deve ler "Primeiro? Segundo?", como mostra a Figura 2, para levar o observador a relatar os números que viram durante o julgamento.
- Por fim, configure o programa para produzir uma planilha de saída que reporte todos os dados relevantes. Cada linha no arquivo corresponde ao conteúdo de um único ensaio, e deve incluir as seguintes informações, como mostrado na Figura 3: o número de ensaio, a posição do primeiro número no fluxo RSVP, a posição de defasagem do segundo número, a verdadeira identidade do primeiro número, a verdadeira identidade do segundo número, e a tecla de imprensa feita pelo participante para identificar o primeiro número, e o mesmo para o segundo.
Figura 2: Métodos para piscar de atenção. Uma tela pronta é seguida por um fluxo RSVP composto principalmente por letras, 30 imagens no total. Entre as letras estão dois números. O primeiro número aparece entre as 8e as 20posições no fluxo. A posição do segundo número é chamada de lag e definida em relação ao aparecimento do primeiro número de tal forma que após o primeiro imediatamente é chamado de lag 1, a próxima posição lag 2, e assim por diante. O experimento consiste em 30 ensaios em cada um dos lags 1-6.
Figura 3: Organização de uma tabela de saída de dados para um experimento de piscar de atenção. Cada linha corresponde a um teste do experimento. Os parâmetros importantes a serem registrados são a posição do primeiro número no fluxo (valor entre 8 e 20), a defasagem até o segundo número (valor entre 1 e 6), a identidade dos dois números mostrados e as respostas dadas pelo participante no final do ensaio.
3. Executando o experimento
- Para um experimento completo, o ideal é testar entre 10 e 20 participantes, mas o resultado deste experimento deve ser aparente nos dados da maioria dos participantes individuais.
- Para testar um participante, sente-os em frente ao monitor do computador para que a parte de trás de sua cadeira esteja a cerca de 60 cm de distância.
- Explique as instruções a eles da seguinte forma:
- "Este experimento foi projetado para investigar a velocidade da atenção humana. Cada julgamento será mais ou menos o mesmo. Você verá uma tela com a palavra"Pronto?" sobre ele. A tela permanecerá assim até que você pressione a barra espacial para iniciar um teste. Uma vez iniciado um teste, você verá uma série de letras minúsculas aparecerem rapidamente no centro da tela ao longo de 1,5 segundos. Dois números aparecerão embutidos entre as letras. Eles aparecerão em posições aleatórias, e não necessariamente imediatamente um após o outro. Sua tarefa é prestar muita atenção à sequência de letras, e tentar reconhecer as duas letras que aparecem. No final de um julgamento, você será solicitado a inserir os números que você acha que apareceram, e na ordem que você acha que os viu, o primeiro, seguido pelo segundo. Haverá 180 testes no total, então o experimento só deve durar de 5 a 10 minutos. É muito importante, no entanto, que você faça o seu melhor. Se você está incerto sobre a identidade de um número em qualquer julgamento, basta adivinhar. Alguma pergunta?
- Após responder a qualquer pergunta, inicie o experimento para o participante, observando como eles completam alguns ensaios no caso de mais perguntas surgirem. Em seguida, deixe o participante para completar o experimento.
4. Análise de Resultados
- A primeira coisa a fazer para analisar os resultados é adicionar duas colunas à planilha de dados agora preenchida, uma coluna chamada Accuracy 1, e uma chamada Accuracy 2, destinada a indicar se o participante identificou corretamente o número em cada posição naquele ensaio. Compare o número real que apareceu em cada ensaio com a resposta dada, preenchendo a coluna com um 1 para uma resposta correta e um 0 para uma resposta incorreta. A Figura 4 mostra como a tabela deve olhar para este ponto.
Figura 4: Saída de dados povoada para um experimento de piscar de atenção. As colunas Accuracy 1 e Accuracy 2 relatam se a resposta inserida por um participante corresponde às identidades reais do número apresentado durante cada ensaio. 1 indica uma resposta correta, e 0 indica uma resposta incorreta.
- Agora calcule a precisão geral de resposta para o participante para o primeiro número. Faça isso com a média dos números na coluna Precisão 1 da planilha. Isso deve ser muito alto, entre 0,90 e 1.
- Finalmente calcule a precisão média de resposta para cada uma das seis posições de lag para o segundo número.
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O processamento de informações em um ambiente em rápida mudança é exigente e a atenção visual é necessária para que ocorra o reconhecimento de objetos.
Por exemplo, para reconhecer como um grupo de características compreende um objeto, como esta bola de futebol, é necessária atenção visual e sustentá-la exige um esforço considerável.
Em situações dinâmicas em que os itens se movem rapidamente - como uma bola de futebol e jogadores em campo durante um jogo - o esforço de atenção envolvido causa um lapso momentâneo de atenção quando é desengajado, como quando o quarterback está procurando um receptor.
Esse lapso é chamado de piscar de atenção - como se o cérebro piscasse por um momento, desligando a atenção para um descanso - no qual estímulos, como um oponente, não são percebidos.
Com base nos métodos pioneiros de Raymond, Shapiro e Arnell em 1992, este vídeo demonstra como implementar o fenômeno do Attentional Blink discutindo as etapas necessárias para projetar os estímulos e executar o paradigma, bem como analisar os dados e interpretar os resultados que descrevem a precisão das respostas em ensaios com níveis variados de engajamento atencional.
Neste experimento, uma série de imagens, como grandes letras minúsculas pretas e números em fonte Helvetica, são apresentadas por 50 ms, uma após a outra - um procedimento experimental chamado Rapid Serial Visual Presentation, RSVP para abreviar.
Cada teste é programado para exibir 30 caracteres no total, sendo que duas das imagens são números diferentes entre 1 e 9.
O primeiro é colocado aleatoriamente em algum lugar entre a oitava e a vigésima posição RSVP, enquanto o segundo dígito é inserido aleatoriamente em um local imediatamente após o primeiro número, seis lugares depois dele. Esse espaçamento é chamado de posição de atraso, que pode variar de 1 a 6.
Ao longo do experimento, existem 180 tentativas, 30 em cada uma das 6 posições de atraso.
Após cada tentativa, os participantes são solicitados a relatar os números, na ordem em que apareceram, durante o RSVP. A variável dependente é registrada como o número de respostas corretas nas posições de atraso.
A lógica por trás do paradigma é que o primeiro número chamará a atenção do participante, levando a uma precisão muito alta na nomeação dos primeiros. No entanto, dependendo da posição de atraso, espera-se que o desempenho varie ao relatar o segundo número.
Se aparecer imediatamente após o primeiro, o desempenho ainda deve ser muito alto - um conceito chamado economia de lag 1.
A precisão deve ser afetada mais dramaticamente quando o segundo número está na segunda e terceira posições de atraso - por causa do fenômeno de piscar de atenção - e a precisão será menos afetada nas posições de atraso posteriores, aquelas que ocorrem após a curta janela de piscar de atenção.
Antes do experimento, configure o programa para gerar uma planilha de saída que relate todos os dados relevantes para análise subsequente, incluindo o número do teste, a posição do primeiro dígito no fluxo de RSVP e o atraso, a verdadeira identidade do primeiro e do segundo números e as respostas fornecidas.
Para começar, cumprimente o participante no laboratório e guie-o para a sala experimental. Faça-os sentar-se confortavelmente em frente ao computador, com o encosto da cadeira a aproximadamente 60 cm de distância.
Agora, explique as instruções da tarefa: A tela exibirá a palavra "Pronto?" até que a barra de espaço seja pressionada, após o que uma série de letras e números aparecerá imediata e rapidamente.
Instrua o participante a indicar quais números ele viu pressionando as teclas correspondentes na mesma ordem em que os viu. Lembre-os de que, se não tiverem certeza de quais números viram, apenas adivinhem.
Depois de responder a quaisquer perguntas, saia da sala e permita que eles concluam os 30 testes em todas as posições de lag, para um total de 180. Quando terminarem, agradeça por participarem do experimento.
Para iniciar a análise de dados, abra a planilha com a saída de dados do experimento. Adicione duas colunas, chamadas 'Precisão 1' e 'Precisão 2', para indicar se o participante identificou corretamente o número em cada posição.
Para cada tentativa, na coluna denominada 'Precisão 1', indique se eles identificaram ou não o primeiro número corretamente colocando um 1 ou incorretamente atribuindo um 0. Duplique isso para a coluna rotulada como 'Precisão 2'.
Em seguida, o gráfico da precisão média em todas as tentativas para o primeiro, juntamente com as médias para os segundos números relatados? Precisão 2'?por posições de atraso.
Observe que a resposta para o primeiro número?' A precisão 1 foi muito alta, o que demonstra que, embora o número apareça muito brevemente, em um local imprevisível e embutido entre as letras, a atenção focada pode suportar processamento e reconhecimento detalhados.
Como previsto, quando o segundo número seguiu imediatamente o primeiro, a precisão permaneceu alta devido à reserva do lag 1. Assim, a atenção focada desencadeada pelo primeiro número permanece engajada, permitindo a captura do segundo número.
No entanto, para as posições de atraso 2 e 3, os valores médios de precisão diminuíram drasticamente, refletindo o fenômeno do piscar de atenção. Ou seja, após processar o primeiro número, a atenção fica temporariamente desligada, reduzindo assim o processamento e o reconhecimento.
No entanto, o piscar de atenção não durou muito, como mostrado pelo desempenho aprimorado para as posições de atraso 4, 5 e 6.
Agora que você está familiarizado com o fenômeno, vamos ver como o paradigma é usado para investigar as limitações básicas da atenção visual com mais detalhes, incluindo os tipos de coisas que podem capturá-la automaticamente e até mesmo como a ansiedade e outros problemas de saúde mental podem desviá-la.
Em uma tarefa semelhante de RSVP usando fotografias, os participantes foram solicitados a identificar uma imagem-alvo - uma que foi girada em uma posição incomum. Por exemplo, uma sala de cabeça para baixo foi incluída como alvo e os participantes relataram se era uma cena interna ou externa.
Em alguns testes, os pesquisadores adicionaram uma imagem de uma aranha ao riacho em uma posição anterior ao alvo. Eles levantaram a hipótese de que isso poderia capturar automaticamente a atenção por causa do medo que induz. Nesse caso, eles raciocinaram que deveria produzir um piscar de atenção - levando o alvo girado a ser perdido.
De fato, os participantes responderam de forma imprecisa quando uma aranha precedeu o alvo, demonstrando que objetos indutores de medo podem capturar automaticamente a atenção e produzir piscadas de atenção.
Os pesquisadores também usaram o mesmo paradigma para investigar as diferenças entre pessoas com fobias graves e aquelas com apenas uma antipatia típica por aranhas.
Neste caso, a tarefa é invertida: a sala girada é mostrada de antemão, apresentando a aranha na posição lag 2. Para a maioria dos participantes, então, a percepção da aranha é bloqueada pelo piscar de atenção.
Curiosamente, indivíduos com aracnofobia grave não mostraram um piscar de atenção, pois relataram ter visto a aranha - sugerindo que, às vezes, os estímulos emocionais têm uma atração muito forte sobre a atenção, quando de outra forma seria desengajada.
Você acabou de assistir a introdução de JoVE ao piscar de atenção. Agora você deve ter uma boa compreensão de como projetar e executar uma tarefa de engajamento de atenção, bem como analisar e avaliar os resultados.
Obrigado por assistir!
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Q1: What is an attentional blink and why does it occur?
An attentional blink is a momentary lapse in visual attention that occurs when the brain disengages from focusing on a rapidly changing stimulus. After processing an initial target, attention temporarily shuts down for a brief rest period, causing stimuli appearing during this window to go unperceived. This phenomenon reflects the substantial effort required to sustain focused attention in dynamic environments.
Q2: How does the Rapid Serial Visual Presentation paradigm measure attentional blink?
RSVP presents 30 characters sequentially for 50 milliseconds each, with two target numbers embedded among letters. The first number's position is randomized between positions 8-20, while the second appears 1-6 positions later, creating varying lag positions. Participants report both numbers, and accuracy across lag positions reveals the attentional blink effect and recovery patterns.
Q3: What is lag 1 sparing and what does it reveal about attention?
Lag 1 sparing occurs when the second target immediately follows the first, resulting in high accuracy for both. This demonstrates that focused attention triggered by the first number remains engaged long enough to capture the second target. The phenomenon shows that attention can sustain processing of closely timed stimuli without interruption.
Q4: Why does accuracy drop at lag positions 2 and 3 in attentional blink experiments?
At lag positions 2 and 3, accuracy decreases dramatically because the attentional blink window is at its peak. After processing the first number, attention becomes temporarily disengaged, reducing the brain's ability to process and recognize the second target. This dip in performance directly reflects the attentional blink phenomenon before attention recovers.
Q5: How can fear-inducing stimuli affect the attentional blink?
Fear-inducing objects like spiders can automatically capture attention and produce attentional blinks similar to neutral targets. When researchers inserted spider images into RSVP streams, participants missed subsequent targets more often, demonstrating that emotional stimuli trigger involuntary attention shifts. However, individuals with severe arachnophobia showed no attentional blink, suggesting emotional stimuli have exceptional power over attention allocation.
Q6: What data should be recorded when analyzing attentional blink experiment results?
Create accuracy columns for each target position, marking correct identifications as 1 and incorrect as 0. Graph mean accuracy for the first and second numbers across all lag positions. This reveals the characteristic pattern: high accuracy for the first target, maintained accuracy at lag 1, dramatic drops at lags 2-3, and recovery at lags 4-6, demonstrating investigating visual awareness and inattentional blindness mechanisms.
Q7: How does visual attention support object recognition in dynamic environments?
Visual attention is essential for binding visual features—lines, corners, texture, and color—into coherent objects. In rapidly changing environments like sports, sustaining this attention requires considerable effort. When attention must shift quickly between moving targets, the effort involved causes momentary lapses, preventing perception of stimuli that appear during these disengaged periods.