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O Piscar de Atenções

Overview

Fonte: Laboratório de Jonathan Flombaum - Universidade Johns Hopkins

Para que o reconhecimento de um certo estímulo ocorra, a atenção visual precisa ser direcionada para esse estímulo. Nas primeiras partes do sistema visual, os objetos não são objetos, são coleções de características visuais- linhas, cantos, mudanças de textura, cor e luz. A atenção é o recurso necessário para o processamento posterior, a fim de reconhecer o que um determinado pacote de recursos soma. Isso faz da atenção um foco central da pesquisa. Um conjunto especialmente importante de perguntas diz respeito à forma como as pessoas sustentam a atenção, ou seja, até que ponto elas podem manter continuamente um foco de atenção de momento a momento. Sabe-se agora que a atenção sustentada requer muito esforço. Quando a atenção precisa ser focada muito rapidamente em algo que está se movendo ou mudando muito rapidamente, o esforço envolvido causa um lapso momentâneo de atenção uma vez que ele é desengajado. Esse tipo de lapso de atenção é chamado de piscar de olhos. É como se o cérebro piscasse por um momento, desligando a atenção para descansar. Estímulos que aparecem durante um piscar de olhos não serão percebidos.

Em 1992, um grupo de pesquisadores criou um paradigma para estudar o piscar de olhos, e o paradigma passou a ser conhecido pelo mesmo nome. 1 Demonstra alguns dos desafios para manter a atenção focada. Este vídeo demonstra como implementar o paradigma de piscar atencional para estudar a atenção visual sustentada.

Procedure

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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. Este experimento se baseia em um procedimento experimental geral chamado Rapid Serial Visual Presentation, RSVP para abreviar.
    1. 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.
  2. 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.

Figure 1
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.

  1. Agora, para fazer deste um programa de piscadela atencional, faça o seguinte:
    1. Faça testes com 30 imagens longas,ou seja. haverá 30 caracteres exibidos, cada um por 50 ms, fazendo cada teste 1,5 s total.
    2. 28 dos caracteres em cada julgamento são letras minúsculas como apenas descrito, mas dois são números.
    3. 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.
    4. Selecione aleatoriamente o local em que o primeiro número aparece dentro do limite do item apresentado e o 20º item apresentado. Em outras palavras, em cada ensaio, coloque um número entre a posição 8e 20 RSVP.
    5. 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.
    6. Programe o experimento para incluir 180 ensaios no total, 30 cada para cada posição de lag, 1-6.
    7. 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.
    8. 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.

Figure 2
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.

Figure 3
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

  1. 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.
  2. 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.
  3. Explique as instruções a eles da seguinte forma:
    1. "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?
  4. 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

  1. 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.

Figure 4
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.

  1. 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.
  2. Finalmente calcule a precisão média de resposta para cada uma das seis posições de lag para o segundo número.

O processamento de informações em um ambiente em rápida mudança é exigente, e a atenção visual é necessária para que o reconhecimento do objeto ocorra.

Por exemplo, para reconhecer como um grupo de recursos compreende um objeto, como este futebol, a atenção visual é necessária, e sustentá-lo requer 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 uma vez que ele é desligado, como quando o quarterback está procurando um receptor.

Esse lapso é referido como um piscar de olhos — como se o cérebro piscasse por um momento, desligando a atenção para um descanso — no qual estímulos, como um oponente, não são percebidos.

Baseado nos métodos pioneiros de Raymond, Shapiro e Arnell em 1992, este vídeo demonstra como implementar o fenômeno do Attentional Blink discutindo os passos necessários para projetar os estímulos e executar o paradigma, bem como como analisar os dados e interpretar os resultados descrevendo a precisão das respostas entre os ensaios com diferentes níveis de engajamento atencional.

Neste experimento, uma série de imagens, como letras minúsculas pretas e números na fonte Helvetica, são apresentadas para 50 ms um após o outro — um procedimento experimental chamado Rapid Serial Visual Presentation, RSVP para abreviar.

Cada teste é programado para exibir 30 caracteres no total, pelo qual 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 introduzido aleatoriamente em um local imediatamente após o primeiro número, para seis lugares depois dele. Este espaçamento é chamado de posição de lag, que pode variar de 1 a 6.

Ao longo do experimento, há 180 ensaios, 30 em cada uma das 6 posições de lag.

Após cada teste, os participantes são solicitados a informar os números, na ordem em que apareceram, durante o RSVP. A variável dependente é registrada como o número de respostas corretas entre as posições de defasagem.

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 defasagem, espera-se que o desempenho varie ao relatar o segundo número.

Se ele aparecer imediatamente após o primeiro, o desempenho ainda deve ser muito alto — um conceito chamado lag 1 poupando.

A precisão deve ser afetada mais dramaticamente quando o segundo número estiver no segundo e terceiro pontos de defasagem — devido ao 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 reporte todos os dados relevantes para análise posterior, incluindo o número de ensaio, a posição do primeiro dígito no fluxo RSVP e a defasagem, a verdadeira identidade do primeiro e segundo números e as respostas dadas.

Para começar, cumprimente o participante do laboratório e guie-os para a sala experimental. Que eles se sentem confortavelmente na frente do computador, com a cadeira de volta a aproximadamente 60 cm de distância.

Agora, explique as instruções de tarefa: A tela exibirá a palavra "Pronto?" até que a barra de espaço seja pressionada, após a qual uma série de letras e números aparecerão imediatamente e rapidamente.

Direcione o participante para indicar quais números viram pressionando as teclas correspondentes na mesma ordem que as viram. Lembre-os que se eles não têm certeza de que números viram, para apenas adivinhar.

Depois de responder a qualquer pergunta, saia da sala e permita que eles completem os 30 ensaios em todas as posições de lag, totalizando 180. Quando terminarem, agradeça-lhes por participarem do experimento.

Para iniciar a análise de dados, abra a planilha com a saída de dados do experimento. Adicione duas colunas, denominada 'Precisão 1' e 'Precisão 2', para indicar se o participante identificou corretamente o número em cada posição.

Para cada ensaio, na coluna rotulada 'Precisão 1', indique se identificaram ou não o primeiro número corretamente, colocando um 1 ou incorretamente, atribuindo um 0. Duplique isso para a coluna rotulada 'Precisão 2'.

Em seguida, gráfico a precisão média em todos os testes 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 — 'Precisão 1'— foi muito alta, o que demonstra que, embora o número apareça muito brevemente, em um local imprevisível e incorporado entre letras, a atenção focada pode suportar processamento e reconhecimento detalhados.

Como previsto, quando o segundo número imediatamente seguiu o primeiro, a precisão permaneceu alta devido ao lag 1 poupando. Assim, a atenção focada desencadeada pelo primeiro número permanece engajada, permitindo a captura do segundo número.

No entanto, para as posições de lag 2 e 3, os valores médios de precisão diminuíram drasticamente, refletindo o fenômeno do piscar atencional. Ou seja, após o processamento do primeiro número, a atenção fica temporariamente desengajada, reduzindo assim o processamento e o reconhecimento.

No entanto, o piscar de atenção não durou muito, como mostra o melhor desempenho para as posições de lag 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-lo automaticamente, e até mesmo como a ansiedade e outros problemas de saúde mental podem desviá-lo.

Em uma tarefa RSVP semelhante usando fotografias, os participantes foram solicitados a identificar uma imagem de destino — 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 ensaios, os pesquisadores adicionaram uma imagem de uma aranha ao córrego em uma posição anterior ao alvo. Eles hipóteseram que isso poderia capturar automaticamente a atenção por causa do medo que induz. Neste caso, eles argumentaram que ele deveria produzir um piscar de olhos — levando o alvo giratório a ser perdido.

De fato, os participantes responderam imprecisamente 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 diferenças entre pessoas com fobias graves e aquelas com apenas uma antipatia típica de aranhas.

Neste caso, a tarefa é invertida: a sala girada é mostrada com antecedência, apresentando a aranha na posição de lag 2. Para a maioria dos participantes, então, a percepção da aranha é bloqueada pelo piscar de olhos.

Curiosamente, indivíduos com aracnofobia grave não apresentaram um piscar de olhos, pois relataram ter visto a aranha — sugerindo que, às vezes, os estímulos emocionais têm uma forte atração na 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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Results

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Precisão média de resposta do gráfico para o primeiro número, juntamente com a precisão de resposta para o segundo número em função da posição de lag. A Figura 5 mostra um exemplo.

Figure 5
Figura 5: Resultados de um experimento de piscar de atenção. Como mostrado, os participantes geralmente são capazes de relatar o primeiro número em uma sequência com precisão muito alta, aqui cerca de 0,97. Quando um segundo número aparece imediatamente, o desempenho não é tão bom, mas ainda muito alto- um fenômeno chamado lag 1 poupando. Na segunda e terceira posições de lag, o desempenho tende a ser muito ruim no entanto. Isso é chamado de piscar de atenção, a ideia é que a atenção é reunida para processar o primeiro número rapidamente, e então torna-se momentaneamente indisponível piscando os olhos- antes que ele possa ser engajado novamente para reconhecer um segundo número. Os resultados sugerem que a atenção fortemente focada pode ser sustentada, mas apenas com breves interrupções após ataques de processamento intensivo.

O gráfico pode ser gerado para cada participante, ou mediado em um grupo de participantes. Como mostrado na figura, o padrão de desempenho é que os participantes tendem a ser muito precisos relatando a identidade do primeiro número em cada ensaio. Isso demonstra que, embora o número apareça muito brevemente, em um local imprevisível e incorporado entre letras, a atenção focada pode suportar processamento e reconhecimento detalhados. Imediatamente após os números são processados com precisão também, como mostrado pelo desempenho relativamente alto para números de lag 1. Isso é conhecido como lag 1 poupando. Acredita-se que, à medida que a atenção focada permanece engajada durante este tempo, a aparência rápida do próximo número permite que ele seja processado. No entanto, nos lags 2 e 3, o desempenho é consideravelmente prejudicado. Este é o fenômeno que é conhecido como o piscar de olhos.

A ideia é que após o processamento do primeiro número, a atenção se torna temporariamente desengajada piscando os olhos. Lembre-se, os números mostrados nos lags 2 e 3 duram para todos os 50 ms cada, não muito tempo. Eles aparecem durante um breve período em que a atenção se desengata. Ele rapidamente se reengajou, no entanto, para suportar a melhoria rápida do desempenho durante os lags 4, 5 e 6. Juntos, esses resultados demonstram o poder e as limitações da atenção visual sustentada. A atenção pode ser mantida para encontrar e identificar breves e imprevisíveis números de estímulos posicionados. O processamento intensivo é seguido por uma breve pausa, limitando temporariamente a capacidade de reconhecer objetos.

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Applications and Summary

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Como muitas outras tarefas laboratoriais para estudar a atenção, o piscar de olhos tornou-se uma ferramenta comum em estudos de danos cerebrais, bem como em estudos que utilizam técnicas de neuroimagem para investigar as áreas cerebrais envolvidas no controle e coordenação da atenção.

O paradigma de piscar de atenção também tem sido usado para investigar os tipos de coisas que podem captar a atenção automaticamente, e até mesmo como a ansiedade e outros problemas de saúde mental podem causar atenção desviada. Esses estudos usam o mesmo paradigma apenas descrito, apenas com imagens de imagens do mundo real em vez de letras. A tarefa de um participante seria detectar qualquer imagem que seja girada em uma posição incomum, relatando no final do ensaio se a imagem girada era uma cena interna ou externa. A Figura 6A mostra um exemplo desse paradigma básico, e a Figura 6B mostra então como o paradigma é usado para perguntar se algo captura automaticamente a atenção.

Figure 6
Figura 6. Métodos para o piscar de atenção induzido pela emoção. O painel A mostra um procedimento RSVP geral com imagens fotográficas. A tarefa é detectar a imagem no fluxo que é girada (chamada de alvo), e no final do ensaio, informar se essa imagem era uma cena interna ou externa. O painel B mostra como esses métodos são usados para produzir um piscar de olhos induzido por emoções. Antes do aparecimento do alvo, um indutor emocional é mostrado, aqui uma aranha, um objeto sobre o qual muitas pessoas expressam medo e ansiedade e que tende a chamar a atenção. O alvo é então mostrado no lag 2 em relação ao indutor emocional. Embora o indutor seja irrelevante, se for suficientemente chamativo, ele produzirá um piscar de olhos, e os participantes terão dificuldade em detectar o alvo rotativo, evidenciado por relatórios internos/externos imprecisos.

Na Figura 6B,uma aranha é mostrada no fluxo RSVP antes do alvo. Na verdade, o alvo é mostrado no lag 2 em relação à imagem da aranha. A aranha não é uma tarefa relevante, mas o medo das aranhas é comum. Se o sistema visual estiver sintonizado para detectar e processar aranhas automaticamente, então a presença dessa imagem no fluxo produziria um piscar de olhos. Na verdade, isso é o que tem sido encontrado-aranhas, cobras e outras imagens ameaçadoras capturam automaticamente a atenção, produzindo um piscar de olhos induzido pela emoção.

Pesquisadores também têm usado esse paradigma para investigar diferenças entre pessoas com fobias graves, e aquelas com apenas a antipatia usual em relação às aranhas. Neste caso, o paradigma é invertido. Um alvo é apresentado e uma aranha é mostrada no lag 2. A aranha é vista, ou é invisível por causa do piscar de olhos? Para a maioria das pessoas, a percepção da aranha é bloqueada pelo piscar de olhos. Mas para indivíduos com aracnofobia, a aranha é vista, mesmo em posições de lag que devem sofrer de um piscar de olhos. Isso sugere que uma fobia faz com que certos estímulos tenham uma atração muito forte na atenção, mesmo quando a atenção seria desengajada.

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References

  1. Raymond, J. E., Shapiro, K. L., & Arnell, K. M. (1992). Temporary suppression of visual processing in an RSVP task: An attentional blink?. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 18(3), 849

Transcript

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