Overview
מקור: המעבדה של ג'ונתן פלומבאום – אוניברסיטת ג'ונס הופקינס
תשומת לב מתייחסת ליכולת האנושית המוגבלת לבחור מידע כלשהו לעיבוד על חשבון גירויים אחרים בסביבה. תשומת הלב פועלת בכל ההופציות החושיות: ראייה, שמיעה, מגע, אפילו טעם וריח. זה נחקר לרוב בתחום החזותי אף. דרך נפוצה ללמוד תשומת לב חזותית היא עם פרדיגמת רמז מרחבית. פרדיגמה זו מאפשרת לחוקרים למדוד את ההשלכות של מיקוד תשומת הלב החזותית במקומות מסוימים ולא באחרים. פרדיגמה זו פותחה על ידי הפסיכולוג מייקל פוזנר בסוף שנות ה -70 ותחילת שנות ה -80 בסדרה של מאמרים שבהם הוא דימה את תשומת הלב לאור הזרקורים, מאיר באופן סלקטיבי חלק כלשהו של סצנה. 1,2 סרטון זה מדגים נהלים סטנדרטיים לניסוי רמז מרחבי כדי לחקור תשומת לב חזותית.
Procedure
1. ציוד
- הניסוי דורש תוכנת יישום מחשב וניסוי כגון E-Prime, או סביבת תכנות כגון MATLAB או PsychoPy.
2. גירוי ועיצוב ניסויים
- הניסוי כרוך בניסויים קצרים שבהם המשתתפים חייבים לזהות ולדווח על מטרה חזותית קצרה. כל ניסיון כולל שלוש פריימים. איור 1 מתאר את המסגרות.
איור 1. רצף של אירועים בפרדיגמת הרמז המרחבי המשמשת למדידת ההשלכות של תשומת לב חזותית. כל משפט מתחיל באותו אופן, כפי שמוצג במסגרת הראשונה, עם צלב קיבעון מרכזי ושתי קופסאות ירוקות משני הצדדים. במסגרת 2, צלב הקיבעון מוחלף בחץ, ומצביע על אחת משתי התיבות (50% מהזמן כל אחת). לבסוף, במסגרת שלוש מוצגת אות - L או T-in אחת משתי התיבות. בדוגמה המוצגת, האות היא L. בדוגמה החלונית הימנית, האות מופיעה בתיבה שהחץ מצביע על, ומפיקה גירסת ניסיון מתאימה. בחלונית משמאל, האות מופיעה מול החץ, ומפיקה ניסוי לא עקבי. מדד העניין הוא הזמן שלוקח למשתתף לבצע תגובה נכונה (זמן התגובה), בפרט, ההבדל הממוצע בין ניסויים עקביים לבין ניסויים לא עקביים.
- במסגרת הראשונה, יש שתי תיבות ירוקות, 1.0 אינץ' x 1.0 אינץ' משני צדי הצג, ממורכזות אנכית. בנוסף, יש צלב קיבעון אדום עשוי 0.5 אינץ '. תורים ארוכים, הממוקם בדיוק במרכז התצוגה. הקופסאות הירוקות צריכות להיות במרחק של כ-1.5 אינץ' משולי התצוגה.
- במסגרת השנייה, צלב הקיבעון מוחלף בסימן, חץ המצביע על אחת משתי התיבות הירוקות. הפוך את החץ לאדום וקל לצפייה, כפי שמוצג באיור 1.
- במסגרת שלוש, 'T' או 'L' מתווסף לאחת משתי התיבות, והחץ ממסגרת 2 מוחלף בופיע מחדש של צלב הקיבעון.
- המשימה של המשתתף היא לציין אם האות בתיבה היא 'L' או 'T' באמצעות המקשים המתאימים. כל אות תופיע 50% מהזמן.
- ב- 80% מהניסויים, האות מופיעה בתיבה שהחץ מצביע על במסגרת 2. אלה נקראים ניסויים מתכנסים. ב-20% הנותרים של הניסויים, האות מופיעה מול כיוון החץ. אלה נקראים ניסויים לא עקביים.
- בסך הכל, האותיות יופיעו לעתים קרובות באותה מידה מימין או משמאל.
- רצף הניסוי, בדיוק כפי שתואר, כדי לכלול את הפרופורציות הנכונות של ניסויים עקביים ולא עקביים בסדר אקראי. כלול 400 ניסויים בסך הכל (320 מקרים ו-80 לא עקביים).
- מסגרת אחת צריכה להישאר נוכחת בכל ניסוי עבור 100 ms, מסגרת 2 עבור 100 ms, ומסגרת שלוש צריך להישאר נוכח עד תגובה נרשמת.
- לבסוף, הקפד לתכנת את הניסוי כדי לאסוף נתונים רלוונטיים. לקובץ הפלט צריכה להיות כותרת כזו המוצגת בטבלה באיור 2, כאשר כל שורה כוללת את הנתונים מניסוי אחד: מספר הניסיון, מיקום האות שהופיעה (משמאל או מימין), האות הספציפית שהופיעה (L או T), בין אם המשפט היה עקבי או לא עקבי (נקרא התנאי), הלחץ העיקרי שנעשה על ידי המשתתף, וחשוב מכך, זמן התגובה - הזמן שלקח למשתתף לעשות לחץ מפתח, נמדד מראשית המכתב. (מספר זה צריך להיות נרשם ב- ms, וצפוי לנוע בין 50 ל 500).
איור 2. טבלה לדוגמה לארגון פלט נתונים בניסוי רמז מרחבי. המדד העיקרי לעניין הוא זמן התגובה בכל משפט. בנוסף, יש לרשום את התנאי על מנת להשוות את זמן התגובה בניסויים עקביים ולא עקביים, וסוג המכתב והתגובה שניתנו נחוצים על מנת להעריך את דיוק התגובה. מומלץ גם להקליט מיקום מכתב כדי להבטיח שהניסויים יופיעו בפרופורציות הנכונות. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
3. הפעלת הניסוי
- כדי להריץ את הניסוי, לגייס 10 עד 20 משתתפים.
- כאשר משתתף מגיע למעבדה, להסביר כי הניסוי שהם יעשו נועד לחקור את אופי תשומת הלב החזותית, ולבקש מהם להשלים הסכם הסכמה מדעת.
- הושיבו את המשתתף מול מחשב הבדיקה, כאשר גב הכיסא שלו נמצא במרחק של 60 ס"מ מהצג.
- הסבר להם את ההוראות בפירוט:
- "כל ניסוי בניסוי הזה יהיה פחות או יותר אותו הדבר. אתה תראה צלב קיבעון אדום בתחילת כל משפט. חשוב שתשמור על העיניים מקובעות בתנוחה זו בכל עת. לאחר 100 אלפיות השנייה, צלב הקיבעון יוחלף בחץ אדום המצביע על אחת משתי הקופסאות הירוקות שיהיו גם בתצוגה. לבסוף, לאחר 100 אלפיות השנייה, החץ ייעלם ומכתב יופיע באחת משתי התיבות. זה תמיד יהיה L או T, והתפקיד שלך הוא לדווח איזה מהם הוא משתמש במפתח המתאים. אנו רוצים שתבצע לחץ מקשים במהירות האפשרית, מבלי להקריב את הדיוק, לכן מומלץ לשמור את האצבע הימנית על מקש L ואת האצבע המורה השמאלית על מקש T בכל עת. לאחר שתבצע תגובה, יהיה עיכוב של חצי שנייה לפני תחילת המשפט הבא. שים לב שהחץ האדום לא תמיד יצביע על המקום שבו האות תופיע בסופו של דבר. אתה תעשה 400 ניסויים של הניסוי, אשר צריך לקחת רק על 5 עד 10 דקות. תהיה הפסקה קצרה של שתי דקות כאשר אתה באמצע הדרך. יש לך שאלות?"
- לאחר שתענה על שאלות כלשהן, הפעל את התוכנית וצפה במשתתף במשך מספר ניסויים כדי לוודא שהוא מבין את ההוראות. אז אתה יכול לעזוב את חדר הבדיקות עד שהניסוי יושלם.
4. ניתוח התוצאות
- התוכנית שלך צריכה לאכלס באופן אוטומטי את התאים בטבלת התוצאות עבור כל משתתף עם התקדמות הניסוי. לכן בסוף הניסוי, תהיה לך טבלה עם 400 שורות המייצגות 400 ניסויים עבור כל משתתף.
- ראשית, ודא שהתגובות שסופקו מדויקות. כדי לעשות זאת, הוסף עמודה לטבלה הנקראת דיוק. איור 3 מציג טבלת נתונים מאוכלסת.
- כדי לקבוע אם התגובה שניתנה הייתה נכונה, השווה את התגובות שניתנו לזהותן בפועל של האותיות המוצגות. זכור שהטבלה כוללת עמודה עבור כל אחת מהאפשרויות הללו.
- Excel (או תוכנה אחרת) יכול לקבוע באופן אוטומטי אם התגובות נכונות על-ידי הזנת הנוסחה הבאה בעמודה החדשה הנקראת דיוק:
=if("סוג מכתב"= "תגובה נתונה",1,0)משמעות הדבר היא שאם התו בעמודה סוג מכתב זהה לתו בעמודה תגובה נתונה, יהיה 1 בעמודת הדיוק. אחרת, יהיה 0, המציין תגובה שגויה. - חשב דיוק ממוצע עבור כל משתתף על-ידי חישוב ממוצע של הערכים בעמודה 'דיוק' החדשה. אם שיעור התגובות הנכונות למשתתף קטן מ- 0.8, אל תנתח עוד יותר את תוצאות המשתתף; הדבר מצביע על כך שהמשתתף לא הבין את ההוראות, או שלא שם עדיפות על ביצוע מדויק.
- Excel (או תוכנה אחרת) יכול לקבוע באופן אוטומטי אם התגובות נכונות על-ידי הזנת הנוסחה הבאה בעמודה החדשה הנקראת דיוק:
- עכשיו ניתן לחשב את מידת העניין. ממוצע יחד את זמן התגובה עבור משתתף בכל הניסויים התכתבות, ובנפרד, בכל הניסויים הלא עקביים. לאחר מכן חישבו ממוצע עקבי ולא עקבי עבור כל המשתתפים המקובצים יחד.
- כדי לקבוע אם התגובה שניתנה הייתה נכונה, השווה את התגובות שניתנו לזהותן בפועל של האותיות המוצגות. זכור שהטבלה כוללת עמודה עבור כל אחת מהאפשרויות הללו.
איור 3. טבלת נתונים המאוכלסת בתוצאות מ- 25 ניסויי רמז מרחבי. העמודה האחרונה, שכותרתה "דיוק", נוספה לאחר השלמת הניסוי, ונוסחה שימשה לאוטומטית של בדיקת דיוק. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
היכולת שלנו לבחור מידע מסוים בסביבה לעבד, תוך התעלמות מגירויים אחרים, מכונה תשומת לב.
תשומת לב חזותית יכולה להיות גלויה – כאשר העיניים מכוונות במודע לאובייקט, כמו ירח מלא עולה – או סמוי, שבו אדם מבחין במשהו שהוא לא מסתכל עליו ישירות.
לדוגמה, אדם עשוי לבהות בשלט המצביע לכיוון הצד השמאלי של מזלג בכביש. עם זאת, הם עדיין יתבחינו בינשוף סמוך בהמשך השביל הזה, כי זה הכיוון שאליו הם אמורים ללכת. מושג זה מכונה רמז מרחבי – שבו תשומת לב סמויה מועברת על-ידי אות מסוים.
בהתבסס על עבודתו הקודמת של הפסיכולוג מייקל פוזנר, סרטון זה מדגים כיצד לבצע משימת רמז מרחבית ממוחשבת, כולל כיצד לפרש נתונים החוקרים מידה מסוימת של תשומת לב חזותית סמויה – זמני תגובה בניסויים עקביים ולא עקביים.
בניסוי זה, המשתתפים חייבים לזהות ולדווח על מטרות חזותיות קצרות המציגות מיקוד ושינויים הבאים בתשומת הלב.
במהלך כל ניסוי, המשתתפים מתבקשים להתבונן בשלוש מסגרות המתרחשות לפי הסדר: במסגרת 1, צלב קיבעון אדום, עשוי 1/2 אינץ '. תורים ארוכים, ממוקם במרכז התצוגה. שתי קופסאות ירוקות, כל אחת 1 על 1 אינץ', מרוכזות אנכית, במרחק של 1.5 אינץ' משולי הצג.
לאחר 100 אלפיות השנייה, המסגרת השנייה מופיעה למשך זה, אך הפעם, צלב הקיבעון מוחלף בסימן – חץ אדום המצביע לכיוון אחת משתי התיבות הירוקות.
במסגרת השלישית, חץ האות מוחלף בו-זמנית בצלב הקיבעון. במחצית מהמשפטים, האות 'T' מתווספת לאחת משתי התיבות, ואילו החצי השני מכיל את האות 'L'; שניהם מחולקים באופן שווה. המשתתפים מתבקשים לזהות את המכתב המוצג.
לאחר כל תגובה, מתרחש מרווח זמן קצר של 500 אלפיות השנייה, והרצף חוזר על עצמו במשך 400 ניסויים בסך הכל.
כאן, החוכמה היא שהם עולים על גדותיו, כאשר האות מופיעה בתיבה שהחץ מצביע על 80% מהזמן, או לא עקבי, שם הוא מופיע הפוך מכיוונו של החץ עבור 20% מהניסויים.
המשתנה התלוי הוא הזמן שלוקח למשתתף לבצע תגובה נכונה בין סוגי ניסיון, אשר מושגת פשוט על ידי בחירת האות המוצגת בתיבה, ללא קשר לצד.
המשתתפים צפויים, בממוצע, להיות מהירים יותר בתגובה במהלך ניסויים תואמים בהשוואה לאלה שאינם תואמים, ובכך להראות את היתרונות הקשורים לסימן המיקום המרחבי שבו יש למקד את תשומת הלב שלהם.
כהכנה לניסוי, פתח את התוכנה וודא שפרדיגמת הרמז המרחבי פועלת כראוי.
לאחר גיוס המשתתפים, הכניסו כל אחד מהם למעבדה והסבירו כי המשימה נועדה לחקור את אופי תשומת הלב החזותית. לפני שתמשיך, בקש מהם למלא טופס הסכמה מדעת.
כדי להתחיל, להושיב את המשתתף מול מחשב הבדיקה, עם החלק האחורי של הכיסא שלהם 60 ס"מ מהצג. הסבר את הוראות המשימה וענה על כל שאלה.
כאשר המשתתף מוכן, אפשר לו להפעיל את התוכנית על-ידי לחיצה על מקש הרווח. התבונן בהם במהלך מספר ניסיונות כדי להבטיח שהם לוחצים על מקש 'L' או 'T' ברגע שהמכתב מופיע על המסך.
עזוב את חדר הבדיקות כשהם משלימים את 400 הניסויים. באמצע הניסוי, לספק הפסקה של 2 דקות, מה שהופך את זמן המשימה הכולל פחות מ 10 דקות.
כדי להתחיל בניתוח נתונים, אחזר תחילה את הנתונים שנלכדו שתוכננו בתחילה לקובץ פלט.
שים לב שיש לאכלס באופן אוטומטי נתונים עבור הפריטים הבאים בטבלה: מספר הניסיון, מיקום המכתב, סוג המכתב, התנאי, התגובה בפועל שניתנה על-ידי המשתתף, וחשוב מכך, זמן התגובה - הנמדדת מראשית המכתב ל- keypress.
לאחר מכן, בדוק אם התגובות שסופקו מדויקות על-ידי הוספת עמודה בשם 'דיוק' לטבלה. כדי לאכלס עמודה זו, צור נוסחה כדי להשוות את 'סוג מכתב' ל'תגובה נתונה', כך ש- 1 מייצג תגובה נכונה ו- 0 מציין תשובה שגויה.
כעת, ודא שערכי הדיוק הממוצעים הכוללים עבור כל משתתף הם מעל 0.8 כדי להבטיח שהמשתתפים יבינו את הוראות המשימה.
כדי להציג את הנתונים באופן חזותי, גרף את זמני התגובה הממוצעים בין המשתתפים לפי סוג ניסיון. שים לב שהם הגיבו כ -200 ms מהר יותר בהתאמה בהשוואה לניסויים לא עקביים.
הבדל זה מצביע על כך שהחץ סימן למשתתפים לטפל במיקום מרחבי מסוים, ומאפשר להם לעבד ולזהות את האות במהירות רבה יותר כאשר היא הופיעה שם.
כעת, כאשר אתם מכירים את תכנון הניסוי לבחינת רמז מרחבי, בואו נבחן כיצד חוקרים השתמשו בווריאציות של הפרדיגמה כדי לחקור כיצד יכולת הקשב משתנה במקרים של פגיעה מוחית יחד עם שינויים בדרישות המשימה.
מחקרים שהשתמשו בהדמיית תהודה מגנטית תפקודית הצביעו על כך שאזורים בתוך האונה הקודקודית מעורבים ביכולת לכוון תשומת לב למיקום מרחבי.
בחולים עם נזק מוקדי עקב שבץ או גידולים, פוזנר ועמיתיו גילו כי זמני התגובה היו ארוכים יותר במהלך ניסויים תואמים, ובמיוחד, בהשוואה לבקרות נוירולוגיות – אלה עם נגעים מחוץ לאזור הקודקודי – המאשרים את המשמעות התפקודית של אזור זה.
כמו כן, כפי שכבר למדתם, הכללת רמזים במשימה מובילה למחשבות צפויות היכן למקד את תשומת הלב, למרות שציפיות אלה עשויות שלא לעמוד בהן.
חוקרים התאימו את הפרדיגמה כדי לזהות את סוגי הגירויים, כמו הבזקים בהירים בלתי צפויים, שעלולים לגרום באופן אוטומטי לתשומת לב לשינוי. שינויים כאלה יכולים להועיל לאנשים שעלולים להתקשות להתמקד תחת דרישות מוגבלות, כמו אלה עם הפרעת קשב והיפראקטיביות.
הרגע צפית בהקדמה של ג'וב לרמז מרחבי. עכשיו אתה צריך להבין היטב כיצד לעצב ולנהל פרדיגמת תשומת לב חזותית סמויה, כמו גם כיצד לנתח ולפרש דרישות תשומת לב כאשר רמזים צפויים ולא תואמים.
תודה שצפיתם!
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Results
איור 4 מציג זמן תגובה ממוצע עבור קבוצת משתתפים, המשווה בין ניסויים עקביים ולא עקביים. המשתתפים היו, בממוצע, על 200 ms מהר יותר להגיב בניסויים מתכנסים. פעולה זו מציגה את היתרונות המשויכים למיקום שבו הוא נוכח ואת העלויות למיקומים אחרים. החץ נתן למשתתפים 80% מידע אמין על המקום שבו האות תופיע בכל ניסוי, כך שהמשתתפים הפנו תשומת לב חזותית לעמדות שאליהן הצביע החץ. כאשר המכתב הופיע אז במצב זה, אשר עשה רוב הזמן, המשתתפים יכלו לעבד ולזהות אותו במהירות. עם זאת, כאשר המכתב נראה הפוך, המשתתפים היו צריכים להסיט את תשומת ליבם על פני המסך כדי לעבד ולזהות את המכתב שהוצג, שינוי של תשומת לב שנראה שלקח כ -200 אלפיות, בממוצע.
איור 4. תוצאות זמן תגובה של ניסוי רמז מרחבי. המשתתפים בדרך כלל הגיבו מהר יותר בהתאמה בהשוואה לניסויים לא עקביים. בניסויים עקביים, חץ הסימן הצביע על המקום שבו הופיעה בסופו של דבר אות. אבל בניסויים לא עקביים, הוא הצביע הפוך. ההבדל בזמני התגובה מצביע על כך שהחץ הוביל את המשתתפים לטפל בתיבה עליה הצביע החץ, מה שמאפשר להם לעבד מהר יותר ולזהות את האות כאשר היא הופיעה שם.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Applications and Summary
מאז הוצג בסוף שנות השבעים, המשימה s cueing מרחבי כבר בשימוש נרחב על ידי חוקרים, למשל, על מנת לזהות את סוגי הגירויים שעלולים באופן אוטומטי לגרום תשומת לב לשינוי. לדוגמה, חוקרים חקרו אם הבזקים בהירים וצלילים חזקים גורמים באופן אוטומטי לתשומת לב להשתנות. בניסויים אלה האותיות שיש לזהות לעתים מקדימות אורות וצלילים בלתי צפויים. לאחר מכן חוקרים יכולים להשוות מהירויות זיהוי כאשר הבזק בהיר, למשל, מקדים אות באותו מיקום או במצב אחר. עלות הקשורה להבזק במצב הפוך מרמזת על כך שההבזק משך את תשומת הלב באופן אוטומטי.
בשנות התשעים ולאחר מכן, המשימה הפכה חשובה לשימוש בשילוב עם הדמיית תהודה מגנטית תפקודית על מנת לזהות את המרכזים הנוירולוגיים המעורבים בשליטה על תשומת לב מרחבית. על ידי פעילות מוחית מנוגדת בתנאים עקביים ולא עקביים, חוקרים גילו כי אזורים של האונה הקודקודית מעורבים בשינוי הקשב הנוסף המתרחש בניסויים לא עקביים בהשוואה לאלו התאוגדניים.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
References
- Posner, M. I. (1980). Orienting of attention. Quarterly journal of experimental psychology, 32(1), 3-25.
- Posner, M. I., Snyder, C. R., & Davidson, B. J. (1980). Attention and the detection of signals. Journal of experimental psychology: General, 109(2), 160.
