Name: measuring visual attention lapses
Uploaded: 2023-04-30T06:46:22.000Z
Duration: 8 min 52 s
Channel: JoVE

K12 Standards

new-york-state-science-learning-standards

New York State Science Learning Standards

High School

Physical Science

HS. Waves and Electromagnetic Radiation

HS-PS4-5.

The Attentional Blink

1. Ekipman
<ol>
	<li>Deney, E-Prime gibi bir bilgisayar ve deney uygulama yazılımı veya MATLAB veya PsychoPy gibi bir programlama ortamı gerektirir. </li>
</ol>
2. Uyaran ve deney tasarımı
<ol>
	<li>Bu deney, Hızlı Seri Görsel Sunum, kısaca LCV adı verilen genel bir deneysel prosedüre dayanmaktadır.
	<ol>
		<li>LCV'nin temelleri, bir dizi görüntünün birbiri ardına hızlı bir şekilde gösterildiği deneysel denemeleri içerir. Görüntüler genellikle başka bir görüntüyle değiştirilmeden önce 200 ms'den daha kısa bir süre ekranda kalır ve bu da görüntülerin kapsamlı bir şekilde işlenmesini zorlaştırır. </li>
	</ol>
	</li>
	<li>Temel bir LCV programı yaparak başlayın. Ekranın ortasında, her biri yalnızca 50 ms süren büyük siyah küçük harflerden (Helvetica yazı tipi) oluşan akışlar sunacak şekilde ayarlayın. Harfler yaklaşık 2,5 inç sürmelidir. dikey ve 1,5 inç. Yatay. Şekil 1 bir LCV dizisini şematize eder. </li>
</ol>
<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/10211/10211fig1.jpg"> 
Şekil 1: Hızlı seri görsel sunumun (LCV) temelleri. Hızlı bir şekilde art arda bir dizi görüntü gösterilir, bu durumda, küçük harflerin her biri bir sonraki harfle değiştirilmeden önce yalnızca 50 ms kalır. 
<ol start="3">
	<li>Şimdi, bunu dikkatli bir göz kırpma programı yapmak için aşağıdakileri yapın:
	<ol>
		<li>, yani olmak üzere 30 resim uzunluğunda denemeler yapın. Her biri 50 ms için 30 karakter görüntülenecek ve her denemeyi toplam 1,5 saniye yapacaktır. </li>
		Her denemedeki karakterlerin <li>28'i az önce anlatıldığı gibi küçük harflerdir, ancak ikisi sayıdır. </li>
		<li>Her denemede, göstermek için 1 ile 9 arasındaki iki sayıyı rastgele seçin, ancak aynı zamanda bir denemedeki iki sayının her zaman farklı olduğundan emin olun. </li>
		<li>Sunulan 8th öğesinin ve sunulan 20th öğesinin sınırı içinde ilk sayının göründüğü yeri rastgele seçin. Başka bir deyişle, her denemede 8th ile 20th LCV konumu arasında bir yere bir sayı yerleştirin. </li>
		<li>İkinci sayı, birinciden hemen sonra ve ondan sonraki altı konum arasında herhangi bir yerde görünür. İkinci sayının konumu birinciye göre tanımlandığından, bunlara gecikme konumları denir. İkinci sayı, 1 ile 6 arasında değişen bir gecikme konumuna sahip olabilir. Aslında, tüm deney boyunca, 1 ile 6 arasındaki gecikme konumlarının her birinden eşit sayıda olacaktır. Şekil 2, gecikme konumu kavramını şematize eder. </li>
		<li>Deneyi, her gecikme pozisyonu için 30'ar adet olmak üzere toplam 180 denemeyi içerecek şekilde programlayın, 1-6. </li>
		<li>Her denemenin sonunda, ekranda "İlk? İkincisi?", Şekil 2'de gösterildiği gibi, gözlemciyi deneme sırasında gördükleri sayıları bildirmeye teşvik etmek için. </li>
		<li>Son olarak, programı, ilgili tüm verileri raporlayan bir çıktı elektronik tablosu oluşturacak şekilde ayarlayın. Dosyadaki her satır, tek bir denemenin içeriğine karşılık gelir ve Şekil 3'de gösterildiği gibi aşağıdaki bilgileri içermelidir: deneme numarası, ilk numaranın LCV akışındaki konumu, ikinci numaranın gecikme konumu, ilk numaranın gerçek kimliği, ikinci numaranın gerçek kimliği, ve ilk numarayı tanımlamak için katılımcı tarafından yapılan tuşa basmak ve ikincisi için aynı. </li>
	</ol>
	</li>
</ol>
<img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/10211/10211fig2.jpg"> 
Şekil 2: Dikkat çekici göz kırpma yöntemleri. Hazır bir ekranı, esas olarak harflerden, toplamda 30 görüntüden oluşan bir LCV akışı takip eder. Harflerin arasına gömülü iki rakam vardır. İlk sayı, akıştaki 8. ve 20. konumları arasında herhangi bir yerde görünür. İkinci sayının konumuna gecikme denir ve ilk sayının görünümüne göre tanımlanır, öyle ki ilkinden hemen sonra gecikme 1, sonraki konum gecikme 2 olarak adlandırılır ve bu böyle devam eder. Deney, 1-6 arasındaki gecikmelerin her birinde 30 denemeden oluşur. 
<img alt="Figure 3" src="/files/ftp_upload/10211/10211fig3.jpg"> 
Şekil 3: Dikkatli bir göz kırpma deneyi için bir veri çıktı tablosunun organizasyonu. Her satır, deneyin bir denemesine karşılık gelir. Kaydedilmesi gereken önemli parametreler, akıştaki ilk sayının konumu (8 ile 20 arasında bir değer), ikinci sayıya kadar olan gecikme (1 ile 6 arasında bir değer), gösterilen iki sayının kimliği ve denemenin sonunda katılımcı tarafından verilen yanıtlardır. 
3. Denemeyi çalıştırma
<ol>
	<li>Tam bir deney için, 10-20 katılımcı arasında test etmek idealdir, ancak bu deneyin sonucu, çoğu bireysel katılımcının verilerinde belirgin olmalıdır. </li>
	<li>Bir katılımcıyı test etmek için, sandalyelerinin arkası yaklaşık 60 cm uzakta olacak şekilde bilgisayar monitörünün önüne oturtun. </li>
	<li>Talimatları onlara aşağıdaki gibi açıklayın:
	<ol>
		<li>"Bu deney, insan dikkatinin hızını araştırmak için tasarlanmıştır. Her deneme aşağı yukarı aynı olacaktır. Üzerinde 'Ready?' yazan bir ekran göreceksiniz. Deneme sürümünü başlatmak için boşluk tuşuna basana kadar ekran aynı kalacaktır. Bir deneme başlatıldığında, 1,5 saniye boyunca ekranın ortasında hızlı bir şekilde bir dizi küçük harfin belirdiğini göreceksiniz. Harflerin arasına gömülü iki sayı görünecektir. Rastgele konumlarda görünecekler ve birbirlerinden hemen sonra görünmeleri gerekmez. Göreviniz, harflerin sırasına çok dikkat etmek ve görünen iki harfi tanımaya çalışmaktır. Bir denemenin sonunda, göründüğünü düşündüğünüz numaraları girmeniz ve onları gördüğünüzü düşündüğünüz sırayla, önce ilki, ardından ikincisini girmeniz istenecektir. Toplamda 180 deneme olacak, bu nedenle deney sadece 5-10 dakika sürmelidir. Bununla birlikte, elinizden gelenin en iyisini yapmanız çok önemlidir. Herhangi bir denemede bir numaranın kimliğinden emin değilseniz, sadece tahmin edin. Herhangi bir sorunuz var mı?"</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Herhangi bir soruyu cevapladıktan sonra, katılımcı için deneyi başlatın ve başka soruların ortaya çıkması durumunda birkaç denemeyi tamamlamalarını izleyin. Ardından, deneyi tamamlaması için katılımcıdan ayrılın. </li>
</ol>
4. Sonuçları Analiz Etme
<ol>
	<li>Sonuçları analiz etmek için yapılacak ilk şey, şu anda doldurulmuş veri elektronik tablosuna iki sütun eklemektir, Doğruluk 1 adlı bir sütun ve Doğruluk 2 olarak adlandırılan bir sütun, katılımcının bu denemedeki her pozisyondaki sayıyı doğru bir şekilde tanımlayıp tanımlamadığını belirtmek içindir. Her denemede görünen gerçek sayıyı verilen yanıtla karşılaştırın, sütunu doğru yanıt için 1 ve yanlış yanıt için 0 ile doldurun. Şekil 4, tablonun bu noktada nasıl görünmesi gerektiğini gösterir. </li>
</ol>
<img alt="Figure 4" src="/files/ftp_upload/10211/10211fig4.jpg"> 
Şekil 4: Dikkatli bir göz kırpma deneyi için doldurulmuş veri çıktısı. Doğruluk 1 ve Doğruluk 2 sütunları, bir katılımcı tarafından girilen yanıtın her deneme sırasında sunulan numaranın gerçek kimlikleriyle eşleşip eşleşmediğini bildirir. 1 doğru bir yanıtı ve 0 yanlış bir yanıtı gösterir. 
<ol start="2">
	<li>Şimdi ilk sayı için katılımcının genel yanıt doğruluğunu hesaplayın. Bunu, elektronik tablonun Doğruluk 1 sütunundaki sayıların ortalamasını alarak yapın. Bu, 0.90 ile 1 arasında çok yüksek olmalıdır. </li>
	<li>Son olarak, ikinci sayı için altı gecikme konumunun her biri için ortalama yanıt doğruluğunu hesaplayın. </li>
</ol>

Dikkati incelemek için diğer birçok laboratuvar görevi gibi, dikkat göz kırpma da beyin hasarı çalışmalarında ve dikkati kontrol etme ve koordine etme ile ilgili beyin bölgelerini araştırmak için nörogörüntüleme tekniklerini kullanan çalışmalarda yaygın bir araç haline geldi.
Dikkatli göz kırpma paradigması, otomatik olarak dikkat çekebilecek şeylerin türlerini ve hatta kaygı ve diğer zihinsel sağlık sorunlarının dikkatin dağılmasına nasıl neden olabileceğini araştırmak için de kullanılmıştır....

dikkat Çekici göz kırpma

Kaynak: Jonathan Flombaum Laboratuvarı—Johns Hopkins Üniversitesi
Belirli bir uyaranın tanınması için, görsel dikkatin söz konusu uyarana yönlendirilmesi gerekir. Görsel sistemin en eski parçalarına göre, nesneler nesne değildir, bunlar görsel özelliklerin koleksiyonlarıdır - çizgiler, köşeler, doku, renk ve ışıktaki değişiklikler. Dikkat, belirli bir özellik demetinin neye katkıda bulunduğunu tanımak için daha sonraki işlemler için gerekli olan kaynaktır. Bu, dikkati araştırmanın merkezi bir odak noktası haline getirir. Özellikle önemli bir dizi soru, insanların dikkati nasıl sürdürdükleri, yani an be an sürekli olarak bir dikkat odağını ne ölçüde koruyabilecekleri ile ilgilidir. Sürekli dikkatin büyük çaba gerektirdiği artık bilinmektedir. Dikkatin çok hızlı hareket eden veya değişen bir şeye çok hızlı bir şekilde odaklanması gerektiğinde, söz konusu çaba, devre dışı bırakıldığında dikkatte anlık bir düşüşe neden olur. Bu tür bir dikkat kaybına dikkat göz kırpma denir. Beynin bir an için göz kırpması, dinlenmek için dikkatini kapatması gibidir. Dikkatli bir göz kırpma sırasında ortaya çıkan uyaranlar algılanmayacaktır. 
1992'de bir grup araştırmacı, dikkat göz kırpmasını incelemek için bir paradigma geliştirdi ve paradigma aynı adla bilinmeye başladı. 1 Odaklanmış dikkati sürdürmenin bazı zorluklarını gösterir. Bu video, sürekli görsel dikkati incelemek için dikkatli göz kırpma paradigmasının nasıl uygulanacağını göstermektedir.

Gecikme konumunun bir fonksiyonu olarak ikinci sayı için yanıt doğruluğunun yanı sıra ilk sayı için ortalama yanıt doğruluğunun grafiğini çizin. Şekil 5 bir örnek göstermektedir. 
<img alt="Figure 5" src="/files/ftp_upload/10211/10211fig5.jpg"> 
Şekil 5: Dikkatli göz kırpma deneyinin sonuçları. Gösterildiği gibi, katılımcılar genellikle bir dizideki ilk sayıyı çok yüksek bi...

Dikkat Çekici Göz Kırpma

Source: Laboratory of Jonathan Flombaum&#8212;Johns Hopkins University
In order for recognition of a certain stimulus to take place, visual attention ...

Hızla değişen bir ortamda bilgilerin işlenmesi zahmetlidir ve nesne tanımanın gerçekleşmesi için görsel dikkat gereklidir. Örneğin, bir grup özelliğin bu futbol topu gibi bir nesneyi nasıl içerdiğini anlamak için görsel dikkat gereklidir ve bunu sürdürmek büyük çaba gerektirir. Bir futbol topu ve oyun sırasında sahadaki oyuncular gibi öğelerin hızla hareket ettiği dinamik durumlarda, söz konusu dikkat çabası, oyun kurucunun bir alıcı aradığı gibi, devre dışı bırakıldığında dikkatte anlık bir düşüşe neden olur. Bu gecikme, sanki beyin bir an için göz kırpıyor ve dinlenmek için dikkati kapatıyormuş gibi dikkat göz kırpma olarak adlandırılır ve burada rakip gibi uyaranlar algılanmaz. 1992'de Raymond, Shapiro ve Arnell'in öncülük ettiği yöntemlere dayanan bu video, uyaranları tasarlamak ve paradigmayı yürütmek için gereken adımları tartışarak Dikkatli Göz Kırpma fenomeninin nasıl uygulanacağını, ayrıca verilerin nasıl analiz edileceğini ve farklı düzeylerde dikkat katılımı ile denemelerdeki yanıtların doğruluğunu açıklayan sonuçların nasıl yorumlanacağını göstermektedir. Bu deneyde, Helvetica yazı tipinde büyük siyah küçük harfler ve sayılar gibi bir dizi görüntü, birbiri ardına 50 ms boyunca sunulur - Hızlı Seri Görsel Sunum, kısaca LCV adı verilen deneysel bir prosedür. Her deneme toplam 30 karakter gösterecek şekilde programlanmıştır, bu sayede görüntülerden ikisi 1 ile 9 arasında farklı sayılardır. Birincisi, sekizinci ve yirminci LCV konumu arasında bir yere rastgele yerleştirilirken, ikinci rakam, ilk sayıdan hemen sonraki bir noktaya, ondan sonraki altı yere rastgele yerleştirilir. Bu aralığa, 1 ile 6 arasında değişebilen gecikme konumu denir. Deney boyunca, 6 gecikme pozisyonunun her birinde 30 olmak üzere 180 deneme yapılmıştır. Her denemeden sonra, katılımcılardan LCV sırasında sayıları göründükleri sırayla bildirmeleri istenir. Bağımlı değişken, gecikme konumları boyunca doğru yanıtların sayısı olarak kaydedilir. Paradigmanın arkasındaki mantık, ilk sayının katılımcının dikkatini çekmesi ve ilk sayıların isimlendirilmesinde çok yüksek bir doğruluğa yol açmasıdır. Ancak, gecikme konumuna bağlı olarak, ikinci sayı bildirilirken performansın değişmesi beklenir. İlkinden hemen sonra ortaya çıkarsa, performans hala çok yüksek olmalıdır - gecikme 1 tasarrufu adı verilen bir kavram. Dikkatli göz kırpma fenomeni nedeniyle, ikinci sayı ikinci ve üçüncü gecikme konumlarında olduğunda doğruluk en dramatik şekilde etkilenmelidir ve doğruluk, kısa dikkatli göz kırpma penceresinden sonra meydana gelen sonraki gecikme konumlarında daha az etkilenecektir. Deneyden önce programı, deneme numarası, LCV akışındaki ilk basamağın konumu ve gecikme, birinci ve ikinci sayıların gerçek kimliği ve verilen yanıtlar dahil olmak üzere sonraki analiz için ilgili tüm verileri raporlayan bir çıktı elektronik tablosu oluşturacak şekilde ayarlayın. Başlamak için, katılımcıyı laboratuvarda karşılayın ve deney odasına yönlendirin. Sandalyeleri yaklaşık 60 cm uzakta olacak şekilde bilgisayarın önünde rahatça oturmalarını sağlayın. Şimdi, görev talimatlarını açıklayın: Ekranda "Hazır mı?" kelimesi görüntülenecektir. Boşluk çubuğuna basılana kadar, ardından bir dizi harf ve sayı hemen ve hızlı bir şekilde görünecektir. Katılımcıyı, ilgili tuşlara gördükleri sırayla basarak hangi sayıları gördüklerini belirtmeye yönlendirin. Onlara, hangi sayıları gördüklerinden emin değillerse, sadece tahmin etmelerini hatırlatın. Herhangi bir soruyu cevapladıktan sonra odadan çıkın ve tüm gecikme pozisyonlarında toplam 180 olmak üzere 30 denemeyi tamamlamalarına izin verin. Bitirdiklerinde, deneye katıldıkları için onlara teşekkür edin. Veri analizine başlamak için, denemeden elde edilen veri çıktısını içeren elektronik tabloyu açın. Katılımcının her konumdaki sayıyı doğru bir şekilde tanımlayıp tanımlamadığını belirtmek için 'Doğruluk 1' ve 'Doğruluk 2' adlı iki sütun ekleyin. Her deneme için, 'Doğruluk 1' etiketli sütunda, ilk sayıyı 1 koyarak doğru mı yoksa 0 atayarak yanlış mı tanımladıklarını belirtin. 'Doğruluk 2' etiketli sütun için bunu çoğaltın. Daha sonra, bildirilen ikinci sayıların ortalamalarıyla birlikte, ilk denemedeki tüm denemelerdeki ortalama doğruluğu grafiklendirin. Doğruluk 2'?gecikme pozisyonlarına göre. İlk numaranın yanıtının ne olduğuna dikkat ettiniz mi?' Doğruluk 1' çok yüksekti, bu da sayının çok kısa, öngörülemeyen bir yerde ve harfler arasına gömülü olarak görünmesine rağmen, odaklanmış dikkatin ayrıntılı işlemeyi ve tanımayı destekleyebileceğini gösteriyor. Tahmin edildiği gibi, ikinci sayı birinciyi hemen takip ettiğinde, gecikme 1 tasarrufu nedeniyle doğruluk yüksek kaldı. Böylece, ilk sayı tarafından tetiklenen odaklanmış dikkat, ikinci sayının yakalanmasına izin vererek devrede kalır. Bununla birlikte, gecikme konumları 2 ve 3 için, ortalama doğruluk değerleri, dikkatli göz kırpma olgusunu yansıtacak şekilde önemli ölçüde azalmıştır. Yani, ilk sayıyı işledikten sonra, dikkat geçici olarak devre dışı kalır, böylece işleme ve tanımayı azaltır. Yine de, 4, 5 ve 6 gecikme konumları için geliştirilmiş performansın gösterdiği gibi, dikkatli göz kırpma uzun sürmedi. Artık fenomene aşina olduğunuza göre, paradigmanın görsel dikkatin temel sınırlamalarını daha ayrıntılı olarak araştırmak için nasıl kullanıldığına bakalım, otomatik olarak yakalayabilecek şeyler de dahil olmak üzere ve hatta kaygı ve diğer zihinsel sağlık sorunlarının onu nasıl yönlendirebileceği. Fotoğrafların kullanıldığı benzer bir LCV görevinde, katılımcılardan alışılmadık bir pozisyonda döndürülen bir hedef görüntü tanımlamaları istendi. Örneğin, baş aşağı bir oda hedef olarak dahil edildi ve katılımcılar bunun bir iç mekan mı yoksa dış mekan mı olduğunu bildirdi. Bazı denemelerde, araştırmacılar akıntıya hedeften önceki bir konumda bir örümcek resmi eklediler. Bunun, neden olduğu korku nedeniyle otomatik olarak dikkat çekebileceğini varsaydılar. Bu durumda, döndürülen hedefin kaçırılmasına yol açan dikkatli bir göz kırpma üretmesi gerektiğini düşündüler. Gerçekten de, katılımcılar hedeften önce bir örümcek geldiğinde yanlış tepki verdiler ve bu da korku uyandıran nesnelerin otomatik olarak dikkat çekebileceğini ve dikkat çekici göz kırpmaları üretebileceğini gösterdi. Araştırmacılar, şiddetli fobileri olan insanlar ile tipik bir örümcek sevgisi olmayanlar arasındaki farkları araştırmak için de aynı paradigmayı kullandılar. Bu durumda, görev tersine çevrilir: döndürülen oda önceden gösterilir ve örümcek gecikme 2 konumunda sunulur. Çoğu katılımcı için, örümceğin algısı dikkat göz kırpma tarafından engellenir. İlginç bir şekilde, şiddetli araknofobisi olan bireyler, örümceği gördüklerini bildirdikleri için dikkatli bir göz kırpma göstermediler - bu, zaman zaman, duygusal uyaranların dikkat üzerinde çok güçlü bir çekime sahip olduğunu, aksi takdirde devre dışı kalacağını düşündürüyor. Az önce JoVE'nin dikkat göz kırpma ile tanışmasını izlediniz. Şimdi, bir dikkat katılımı görevinin nasıl tasarlanacağı ve yürütüleceğinin yanı sıra sonuçları nasıl analiz edip değerlendireceğiniz konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız. İzlediğiniz için teşekkürler!

Education

JoVE Science Education

Psychology

Psikoloji

Sensation and Perception

Duyum ve Algı

measuring visual attention lapses

Visual attention is needed to recognize a stimulus. Early in vision, objects are not seen as whole objects. They are processed as features such as lines, corners, texture changes, color, and light. Attention helps later processing combine those features into something the brain can identify.

This makes attention a major topic in vision research. A key question is how people sustain attention over time. Sustained attention means keeping focus from moment to moment. It takes effort, especially when attention must shift very quickly to something that is moving or changing rapidly.

That effort can cause a brief lapse after attention is disengaged. This lapse is called an attentional blink. During that short pause, stimuli that appear are not perceived. Researchers use the attentional blink paradigm, named for this effect, to study how well people maintain focused visual attention.

The paradigm was first devised in 1992. It shows some of the challenges of keeping attention steady under fast-changing conditions. The method in this video demonstrates how to implement the attentional blink paradigm for studying sustained visual attention.

Measuring Visual Attention Lapses

color afterimages

Color Opponency and Afterimages

Color afterimages show how the brain uses opponent color signals to process vision. Human color vision can separate millions of hues, even though it depends on fairly simple hardware. A key part of that ability comes from an opponent system in the brain. In an opponent system, the presence of one kind of color signal is treated as evidence for the absence of another. The absence of one signal can also count as evidence for the other. For example, some brain cells respond when blue is present...

finding your blind spot and perceptual filling-in

finding-your-blind-spot-and-perceptual-filling-in

How the Brain Fills In the Blind Spot

The blind spot is a gap in vision created by the retina and optic nerve. The retina contains light-sensitive cells that detect light and send signals to the brain through the optic nerve, a bundle of neural fibers. In each retina, there is one area in the periphery where these outputs collect and the optic nerve exits. That spot has no photosensitivity, so light that lands there does not create a signal. This means humans have a blind spot, or a place in the visual field where incoming stimuli...

perspectives on sensation and perception

Sensory Illusions in Perception

Sensation and perception explain how the brain turns sensory signals into what we see, hear, feel, and taste. Sensation is the process of transducing signals from sensory organs, such as the eyes. Perception is how the brain interprets those messages. This field has a long history that reaches back to the 19th century. During that time, scientists made major progress in understanding the properties of light and how they connect to the visual system. Those findings helped shape modern ideas...

motion-induced blindness

Visual Awareness Through Motion Illusion

Visual awareness and motion-induced blindness show how the brain shapes what people see. In visual perception and sensation, what appears in the world is not a direct copy of physical reality. People may miss real objects, see things that are not there, or see them in a distorted way. Scientists use the word awareness to mean what people actually perceive. To study awareness, vision researchers often rely on illusions and misperceptions. These cases help reveal how the brain builds experience...

the rubber hand illusion

Body Mapping and the Rubber Hand Illusion

The Rubber Hand Illusion shows how the brain builds a map of the body in space. This body map helps people reach for objects, walk without hitting obstacles, and sit down without missing a chair. It depends on proprioception, which is the brain's sense of where the limbs are based on control and feedback signals. The brain does not rely on proprioception alone. It also uses vision, touch, and even sound to represent body parts in space. The classic illusion, first described by Botvinick and...

the ames room

How the Ames Room Warps Depth

The Ames Room is a visual illusion that changes how people judge depth and size. It is built to show how the brain uses assumptions to recover three-dimensional space from a two-dimensional image on the retina. The retina is the light-sensitive tissue inside the human eye. Light from objects in the world reflects onto the retina and creates patterns of stimulation. Objects that are side-by-side in the world usually create side-by-side stimulations on the retina. Distance is harder to recover,...

inattentional blindness

Visual Attention and Missed Objects

Visual attention helps determine which parts of the visual world the brain processes and how well it processes them. Because attention is limited, people cannot take in everything at once, even when an object is right in front of them. Researchers began showing this effect in the 1960s. Ulrich Neisser demonstrated that people can miss visible objects when their attention is distracted. Later, in the 1980s and 1990s, Arien Mack and Irvin Rock built on that work and developed a simple way to...

spatial cueing

Measuring Visual Attention with Cues

Visual attention is the limited ability to focus on some information while ignoring other stimuli in the environment. It is studied in many senses, including vision, hearing, touch, taste, and smell. Researchers most often examine it in vision because it is easy to test with controlled displays. A common method is the spatial cueing paradigm. In this task, a cue appears to guide attention toward one location, and researchers measure what happens when attention is focused there instead of...

the attentional blink

Visual attention is needed to recognize a stimulus. Early in vision, objects are not seen as whole objects. They are processed as features such as lines, corners, texture changes, color, and light. Attention helps later processing combine those features into something the brain can identify. This makes attention a major topic in vision research. A key question is how people sustain attention over time. Sustained attention means keeping focus from moment to moment. It takes effort, especially...

crowding

Peripheral Vision and Letter Crowding

Peripheral vision and letter crowding are shown in this high school science video. The lesson connects how the eye samples light with why objects are harder to recognize at the edge of vision. Human vision depends on light-sensitive neurons in the back of the eye called the retina. These neurons are rods and cones, named for their shapes. They are not spread evenly across the retina. The center region, called the macula, has a dense pack of cones. Cones are especially concentrated in the...

the inverted-face effect

Face Recognition and Upside-Down Faces

Face recognition is a specialized part of human perception. It often feels effortless, but it actually depends on complex and intensive processing. The brain uses dedicated networks to detect faces and tell them apart.

the mcgurk effect

How Lip Reading Shapes Speech Perception

Speech perception depends on both hearing and vision. In many face-to-face conversations, the mouth gives strong visual clues about what a person is saying. Those clues can help the brain sort out speech sounds that are hard to hear clearly. This reliance on visual input is one reason spoken language is easier to understand when the speaker’s face is visible and close up. The mouth can sometimes provide better information than the sound alone. When the brain combines what it sees with what it...

just-noticeable differences

Measuring Size Changes with JND

Psychophysics studies how physical changes become neural signals and mental ideas about magnitude. A key idea in this field is the just-noticeable difference, or JND. A JND is the smallest change people can perceive. Size is a clear way to study JND. Small changes in a child’s height may go unnoticed from day to day. After a longer absence, such as a return from sleep-away camp or a visit after many weeks, those same small changes can seem obvious because they have added up. Researchers...

the staircase procedure for finding a perceptual threshold

the-staircase-procedure-for-finding-a-perceptual-threshold

Measuring Auditory Thresholds with Staircase Testing

Psychophysics studies how the physical strength of a stimulus relates to what people actually perceive. It focuses on perceptual thresholds, which are the smallest amounts of stimulation a person can sense. Examples include the brightness needed to see a light, the pressure needed to feel touch, and the softness of a sound that can still be heard. The staircase procedure is an efficient method for finding a perceptual threshold. Here, the stimulus is adjusted step by step based on a person’s...

object substitution masking

Visual Masking with Object Substitution

Visual masking describes cases where one image is presented, but an observer does not perceive it because a second image appears. In vision science, this kind of interference helps researchers study how the brain selects and stores visual information. Object substitution masking is a surprising form of visual masking. It became an important topic in vision research after it was discovered relatively recently, around 1997, by Enns and Di Lollo. The effect has been studied because it shows that...

sensation and perception

Bu koleksiyon, beynimizin kompleks duyusal dünyamızı nasıl işlediği ve bilinçli farkındalık yanı sıra görsel, taktil ve işitsel algı ile ilgili problemleri nasıl çözdüğü konularını incelemek için çeşitli prosedürleri araştırmaktadır.

Explore how the attentional blink reveals brief lapses in visual attention and how researchers use the paradigm to study sustained attention in fast-changing scenes.

Measuring Visual Attention Lapses | JoVE K12

Life Science

Structure and Function

HS-LS1-2.

Jonathan Flombaum

Overview

Stimulus and Experimental Design

Running the Experiment

Data Analysis and Representative Results

Applications

Summary

Travelling Waves

A wave is a disturbance that propagates from its source, repeating itself periodically, and is typically associated with simple harmonic motion. ...

Wave Parameters

The simplest mechanical waves are associated with simple harmonic motion and repeat themselves for several cycles. These simple harmonic waves can be ...

Equations of Wave Motion

Mathematically, the motion of a wave can be studied using a wavefunction. Consider a string oscillating up and down in simple harmonic motion, having a ...

Graphing the Wave Function

Consider the wave equation for a sinusoidal wave moving in the positive x-direction. The wave equation is a function of both position and time. From the ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/14721.jpg

Velocity and Acceleration of a Wave

A wave propagates through a medium with a constant speed, known as a wave velocity. It is different from the speed of the particles of the medium, which ...

Speed of a Transverse Wave

The speed of a wave depends on the characteristics of the medium. For example, in the case of a guitar, the strings vibrate to produce the sound. The ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/14722.jpg

problem-solving-tuning-of-a-guitar-string

Problem-Solving: Tuning of a Guitar String

In the case of stringed instruments like the guitar, the elastic property that determines the speed of the sound produced is its linear mass density or ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/14744.jpg

Kinetic and Potential Energy of a Wave

All forms of waves carry energy; this is directly visualized in nature. For instance, the waves of earthquakes are so intense that they can shake huge ...

Energy and Power of a Wave

The total energy associated with a wavelength is the sum of the potential energy and the kinetic energy. The average rate of energy transfer associated ...

Interference and Superposition of Waves

When two waves of the same nature occur in the same region simultaneously, they result in interference. Interference of waves implies that the net effect ...

Reflection of Waves

When a wave travels from one medium to another, it gets reflected at the boundary of the second medium. A common example of this is when a person yells at ...

Propagation of Waves

When a wave propagates from one medium to another, part of it may get reflected in the first medium, and part of it may get transmitted to the second ...

Standing Waves

Sometimes waves do not seem to move; rather, they just vibrate in place. Unmoving waves can be seen on the surface of a glass of milk kept in a ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/12783.jpg

Modes of Standing Waves - I

A close look at earthquakes provides evidence for the conditions appropriate for resonance, standing waves, and constructive and destructive interference. ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/12784.jpg

Modes of Standing Waves: II

The starting point for expressing the modes of standing waves is understanding the boundary conditions that the waves must follow. The boundary conditions ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/14723.jpg

Sound Waves

Sound waves can be thought of as fluctuations in the pressure of a medium through which they propagate. Since the pressure also makes the medium&#39;s ...

Sound as Pressure Waves

Sound waves, which are longitudinal waves, can be modeled as the displacement amplitude varying as a function of the spatial and temporal coordinates. As ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/14724.jpg

Perception of Sound Waves

The human ear is not equally sensitive to all frequencies in the audible range. It may perceive sound waves with the same pressure but different ...

Speed of Sound in Solids and Liquids

Most solids and liquids are incompressible&#8212;their densities remain constant throughout. In the presence of an external force, the molecules tend to ...

Speed of Sound in Gases

The speed of sound in a gaseous medium depends on various factors. Since gases constitute molecules that are free to move, they are highly compressible. ...

Shock Waves

While deriving the Doppler formula for the observed frequency of a sound wave, it is assumed that the speed of sound in the medium is greater than the ...

Echo

The human ear cannot distinguish between two sources of sound if they happen to reach within a specific time interval, typically 0.1 seconds apart. More ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/14729.jpg

Use mathematical representations to support a claim regarding relationships among the period, frequency, wavelength, and speed of waves traveling and transferring energy (amplitude, frequency) in various media.

HS-PS4-1.

Using GIS to Investigate Urban Forestry

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
Urban forests broadly include urban parks, street trees, landscaped ...

Evaluate questions about the advantages of using a digital transmission and storage of information.

HS-PS4-2.

concept-of-resonance-and-its-characteristics

Concept of Resonance and its Characteristics

If a driven oscillator needs to resonate at a specific frequency, then very light damping is required. An example of light damping includes playing piano ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/12772.jpg

Sound Waves: Resonance

Resonance is produced depending on the boundary conditions imposed on a wave. Resonance can be produced in a string under tension with symmetrical ...

Sound Waves: Interference

Sound waves can be modeled either as longitudinal waves, wherein the molecules of the medium oscillate around an equilibrium position, or as pressure ...

Interference: Path Lengths

Consider two sources of sound, that may or may not be in phase, emitting waves at a single frequency, and consider the frequencies to be the same.
Two ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/14727.jpg

The Wave Nature of Light

The nature of light has been a subject of inquiry since antiquity. In the seventeenth century, Isaac Newton performed experiments with lenses and prisms ...

The Electromagnetic Spectrum

The electromagnetic spectrum consists of all the types of electromagnetic radiation arranged according to their frequency and wavelength. Each of the ...

The Quantum-Mechanical Model of an Atom

Shortly after de Broglie published his ideas that the electron in a hydrogen atom could be better thought of as being a circular standing wave instead of ...

Quantum Numbers

It is said that the energy of an electron in an atom is quantized; that is, it can be equal only to certain specific values and can jump from one energy ...

Interference and Diffraction

Source: Yong P. Chen, PhD, Department of Physics &#38; Astronomy, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN
Interference and diffraction ...

Photoelectric Effect

Source: Yong P. Chen, PhD, Department of Physics &#38;&#38; Astronomy, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN
Photoelectric effect ...

Reflection and Refraction

Source: Derek Wilson,&#160;Asantha Cooray, PhD, Department of Physics &#38; Astronomy, School of Physical Sciences, University of California, Irvine, CA
...

Evaluate the claims, evidence, and reasoning behind the idea that electromagnetic radiation can be described either by a wave model or a particle model (quantum theory), and that for some situations one model is more useful than the other.

HS-PS4-3.

Electric Charge in a Magnetic Field

Source: Andrew Duffy, PhD, Department of Physics, Boston University, Boston, MA
This experiment duplicates J.J. Thomson's famous experiment at the end of ...

Electromagnetic Fields

Electric fields generated by static charges, often referred to as electrostatic fields, are characteristically different from electric fields created by ...

Electromagnetic Waves

James Clerk Maxwell formulated a single theory combining all the electric and magnetic effects scientists knew during that time, calling the phenomena his ...

Electromagnetic waves are categorized according to their wavelengths and frequencies, giving the electromagnetic spectrum. These waves are classified as ...

Plane Electromagnetic Waves I

The existence of combined electric and magnetic fields that propagate through space as electromagnetic (EM) waves is the most significant prediction of ...

Plane Electromagnetic Waves II

Consider a plane wavefront traveling in position x-direction with a constant speed. This wavefront can be utilized to obtain the relationship between ...

propagation-speed-of-electromagnetic-waves

Propagation Speed of Electromagnetic Waves

Electromagnetic waves are consistent with Ampere&#39;s law. Assuming there is no conduction current Ampere&#39;s law is given as:


Consider a plane ...

Electromagnetic Waves in Matter

Electromagnetic waves can travel in the vacuum as well as in matter. For example light, which is an electromagnetic wave, can travel through air, water, ...

Energy Carried By Electromagnetic Waves

Anyone who has used a microwave oven knows there is energy in electromagnetic waves. Sometimes, this energy is obvious, such as in the summer sun&#39;s ...

Intensity Of Electromagnetic Waves

The energy transport per unit area per unit time, or the Poynting vector, gives the energy flux of an electromagnetic wave at any specific time. For a ...

Momentum And Radiation Pressure

An object absorbing an electromagnetic wave would experience a force in the direction of propagation of the wave. This force occurs because ...

Cardiac Magnetic Resonance Imaging

Source: Frederick W. Damen and Craig J. Goergen, Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana
In this video, high ...

an-introduction-to-drosophila-melanogaster

An Introduction to Drosophila melanogaster

Drosophila melanogaster, also known as the fruit fly, is a powerful model organism widely used in biological research that has made significant ...

an-introduction-to-the-zebrafish-danio-rerio

An Introduction to the Zebrafish: Danio rerio

Zebrafish (Danio rerio) are small freshwater fish that are used as model organisms for biomedical research. The many strengths of these fish include their ...

Evaluate the validity and reliability of claims in published materials of the effects that different frequencies of electromagnetic radiation have when absorbed by matter.

HS-PS4-4.

Measuring Visual Attention Lapses

Description

Transcript

Tags

More videos by Standards