Айтрекинг в когнитивных экспериментах

Отслеживание взгляда является одним из самых полезных методов в поведенческих исследованиях для изучения познания. Этот метод представляет собой неинвазивный инструмент, который предоставляет высокочувствительную информацию о дефиците когнитивных функций, который часто встречается при неврологических расстройствах. В этом видео будет представлен обзор метода отслеживания движения глаз, типичных измеряемых движений глаз и использования этого инструмента в различных областях исследований.

Давайте начнем с изучения нескольких типов движений глаз, которые фиксирует отслеживание взгляда. Глаз совершает самое быстрое движение в вашем теле, которое называется саккадой. Саккада, обозначенная синими линиями, может быть сделана в любом направлении, обычно перемещаясь от одной точки фиксации к другой, в миллисекундном масштабе времени. После того, как задача выполнена, общая продолжительность каждой фиксации на данной цели может дать когнитивное представление о том, сколько времени требуется мозгу для обработки мелких деталей в пределах цели. Время, затраченное на совершение саккады от одной точки фиксации к другой, известно как время саккадической реакции или задержка. Эти реакции могут быть быстрыми или медленными, а анализ латентности может предоставить доказательства, связанные с когнитивным дефицитом.

Два типа саккад, обычно фиксируемые в поведенческих исследованиях, — это антисаккады и просаккады. Произвольное движение глаз, или «антисаккада», происходит, когда глаза удаляются от цели. Непроизвольное движение глаз, или «про-саккада», происходит, когда глаза движутся к цели. Время реакции и латентность этих движений являются ключевыми компонентами в понимании лежащей в основе нейронной функции.

Отслеживание взгляда также фиксирует движения глаз вергенции, которые представляют собой изменения угла наклона глаза для поддержания бинокулярного зрения. Эти движения глаз можно фиксировать во время выполнения заданий с одновременным представлением целей, чтобы лучше понять визуальные характеристики при нарушении вергенции.

Теперь, когда у вас есть представление о том, какой тип информации записывается и как она анализируется, давайте рассмотрим, как должна быть настроена система отслеживания движения глаз.

Прежде чем начать, соберите все необходимое оборудование, такое как трекер для глаз, компьютер и бандаж для головы или подбородка. Существует несколько вариантов оборудования для отслеживания движения глаз, которые можно использовать, например, трекер для глаз, установленный на столе, и один, который можно использовать внутри магнитно-резонансного сканера во время экспериментов с фМРТ.

Объясните испытуемому цель исследования и получите подписанную форму согласия. Для настольных систем начните с того, что попросите испытуемого отрегулировать стул и убедитесь, что он может удобно опираться на подбородок. Сфокусируйте камеру для обеспечения оптимального изображения и отслеживания. Отрегулируйте порог инфракрасной чувствительности камеры, чтобы она могла улавливать отражение зрачка объекта, чтобы отслеживать положение глаз.

Затем попросите испытуемого зацикливаться на каждой точке, которая появляется на экране, пока она не исчезнет. На экране появятся девять точек фиксации, чтобы правильно откалибровать программное обеспечение для отслеживания движения глаз. Предоставляйте инструкции к заданию в устной форме или в виде текста на экране компьютера испытуемого.

Пусть ваш испытуемый освоится с заданием, выполнив пробное упражнение. Затем начните выполнение задания, предоставив текст или изображения на экране. После того, как объект выполнит задание, убедитесь, что движения глаз и точки фиксации были зафиксированы правильно.

Теперь, когда у вас есть представление о том, как работает отслеживание движения глаз, давайте рассмотрим несколько исследований, в которых этот метод может предоставить ценную когнитивную и поведенческую информацию.

Например, чтение сопряжено со многими сложными процессами, и отслеживание взгляда — это чувствительный способ оценки понимания текста. Понимание можно проверить, показав испытуемому предложение на компьютере и дав ему прочитать его про себя. Затем исследователь может проанализировать направление саккад и последовательность фиксаций во время каждого появления текста.

Кроме того, отслеживание движения глаз может помочь понять, как мозг воспринимает лица. Зрительная система извлекает отдельные компоненты, такие как глаза, нос и рот, и объединяет их таким образом, что в конечном итоге вы воспринимаете одно лицо как единое целое. Люди с неврологическими заболеваниями, такими как аутизм, воспринимают лица иначе, чем здоровые люди из контрольной группы. Их модели движения глаз можно сравнить с контрольными популяциями, чтобы понять когнитивные основы этого расстройства. Кроме того, мозг обрабатывает перевернутые лица иначе, чем вертикальное лицо, и отслеживание взгляда является идеальным инструментом для понимания того, на что объекты обращают наибольшее внимание в каждом конкретном случае.

Наконец, многие симуляторы вождения работают в паре с айтрекерами, чтобы точно фиксировать время реакции на внезапное появление объектов на экране, чтобы лучше понимать людей, страдающих от синдрома зрительного дефицита. Айтрекер может специфически обнаруживать зрительные дефициты, такие как гемианопсия или когда человек не может ничего видеть периферическим зрением. Это легко зафиксировать во время анализа, глядя на отсутствие точек фиксации по обе стороны поля зрения.

Вы только что посмотрели видео JoVE о слежении за движением глаз в когнитивных экспериментах. В этом видео мы продемонстрировали, что отслеживание движения глаз является чувствительным и неинвазивным инструментом, который очень полезен при изучении поведения и познания человека. Спасибо за просмотр!