Odkrývání skryté pozornosti

V minulém článku jsem nakousl téma pozornosti a hned ji zaměřil konkrétně na skrytou zrakovou (prostorovou..) pozornost.

Pro kognitivního psychologa vyvstávají dvě otázky: 1. Jak se dá skrytá pozornost objektivně změřit? Přeci jen je skrytá, zeptat se na to pokusné osoby nejde, oči se jí také nehýbou (nesmí hýbat, dle instrukce).. 2. Jak lze pokusnou osobu přimět k zaměření skryté pozornosti na nějaké místo (bez pohybu očí)? Přesouvání skryté pozornosti není něco, co bychom uměli na povel dělat.

Nejprve k druhé otázce: Člověka o zaměření pozornosti nelze tak úplně žádat přímo. Spíše je třeba mu zadat úlohu (task), ve které pro něj (resp. jeho nevědomé neurální procesy) bude výhodné pozornosti využívat. Stačí třeba říci “co nejrychleji stiskněte tlačítko, když uvidíte červený míček mezi ostatními barevnými míčky” a jeho mozek se (po troše tréningu) naladí na detekci červených míčků (a pak si třeba nevšimne jiných důležitých věcí). Mozek si na to ale může “přijít i sám” bez přímé instrukce, např. se relativně více zaměří na nějaké místo, když se tam bude cílový stimul vyskytovat častěji. Anebo může zaměřit pozornost na nějaké místo jednorázově zcela automaticky, pokud se tam náhle objeví něco nového a výrazného (a možná potenciálně důležitého), jako záblesk světla.

To nás přivádí k odpovědi na první otázku a jde vlastně o základ podstatné části celé vědy o zrakové pozornosti a zrakovém vnímání obecně. Nejčastěji se využívá behaviorálních měřítek: v momentě, ve kterém chceme skrytou pozornost měřit, náhodně na nějakém místě obrazovky zobrazí nějaký cílový stimulus (target, probe), např. slabě patrný a/nebo na krátký okamžik (řádově i desítky milisekund). Pak se mezi těmito různými místy porovná průměrná detekční (byl tam nebo nebyl?) nebo diskriminační (bylo to písmeno L nebo T?) přesnost (accuracy). Ta bude větší na místech, která dostala díky pozornosti prioritu při zpracování. Případně to lze měřit i pomocí reakčních časů, které budou v průměru kratší pro místa “v hledáčku pozornosti”. Takový experiment si popíšeme detailněji později. Cílových stimulů může být najednou zobrazeno i více. Úlohou pak může být zodpovědět, zda byly oba stimuly stejné nebo různé. Tím se může zkoumat velikost pozornostního okna (attentional window) či dokonce rozdělená pozornost (divided attention) – existence dvou nespojitých oblastí preferenčního zpracování.

Baldauf et al. 2006

Hledaný stimul (jeden ze dvou možných) se mohl zobrazit na jakékoli pozici “hodin”. Někdy (vyplněné sloupečky) měli účastníci za úkol zároveň provést pohyb prstem hned po sobě na dvě místa na ciferníku. Přesnost diskriminace stimulů na cílových pozicích pohybu byla významně zvýšená nad úroveň 50% náhody, ale uprostřed mezi cíli pohybu nikoli, což svědčí o rozdělené pozornosti, která je zaměřena ještě před začátkem pohybu. (Baldauf et al., 2006)

Další možností, která se v současnosti zkoumá, jsou evokované potenciály EEG. Zdá se, že zaměření pozornosti na levou či pravou stranu je spojeno se specifickým tvarem vlny (takzvaná ERP komponenta N2pc), která se získá po zprůměrnění EEG záznamu z desítek opakování úlohy. Stejně jako u metody detekce stimulu se tedy nedá jasně určit kam byla zaměřena pozornost v jakém konkrétním případě, ale pouze v průměru. Což stačí k vyhodnocení efektu různých experimentálních manipulací. Bohužel nejde v případě evokovaných potenciálů o příliš specifickou informaci: víme jen, zda byla pozornost zaměřena vlevo či vpravo, ale na rozdíl od detekčních úloh nevíme kam přesně. V některých úlohách není z praktických důvodů možné měřit pozornost pomocí behaviorálních metod (detekce či diskriminace), tak se tato metoda může hodit. Podobnou informaci nám možná může poskytnout i jiný způsob zpracování EEG signálu, a to zastoupení frekvencí v alfa pásmu (alpha power). Krom horizontální pozice (vlevo/vpravo) lze možná tímto způsobem odhadnout i vertikální pozici (nahoře/dole). Pozor však, nejde tvrdit, že N2pc = zaměření pozornosti. Jde přeci jen o korelát, ale nemůžeme si být jistí čeho přesně. Měření aktivity jednotlivých neuronů pomocí elektrod implantovaných do mozku poskytuje mnohem přesnější a cennější informace, ale u lidí je pochopitelně trochu nevhodné..

Cílem v úloze bylo detekovat barevné stimuly, ale v polovině případů se objevil náhlý "onset" stimul. Zde jsou zprůměrněné evokované potenciály pro oba typy stimulů.

Zprůměrněné diferenční evokované potenciály v reakci na barevný stimul během dvou typů instrukcí: detekce barevného stimulu a detekce probliklého “onset” stimulu. Pouze když bylo cílem hledat barevné stimuly, je možné pozorovat signaturu pozornosti N2pc. (Eimer & Kiss, 2008)

Vidíme, že se dá vědecky zkoumat i něco, co se zdá být skryté. Získaná data jsou zcela objektivní, z čehož by měl radost každý behaviorista. Co by mu či jí mohlo dělat vrásky, je interpretace těchto dat v termínech pozornosti, informačního zpracování a váhy informací z různých míst zrakového pole. Možná se někdy podíváme i na alternativní bayesiánskou konceptualizaci pozornosti ve frameworku tzv. prediktivního kódování..

Příště bych rád blíže rozebral jeden klasický experiment Michaela Posnera, který stál v podstatě na počátku zkoumání skryté zrakové pozornosti.

Reference:

Baldauf, D., Wolf, M., & Deubel, H. (2006). Deployment of visual attention before sequences of goal-directed hand movements. Vision Research, 46(26), 4355–74. doi:10.1016/j.visres.2006.08.021

Eimer, M., & Kiss, M. (2008). Involuntary attentional capture is determined by task set: evidence from event-related brain potentials. Journal of Cognitive Neuroscience, 20(8), 1423–33. doi:10.1162/jocn.2008.20099