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眼動(dòng)技術(shù)在心理學(xué)的應(yīng)用

來(lái)源：北京榮通達(dá)科技有限公司 2024年01月08日 10:56

人類獲取信息很大程度上依賴于人眼感知的視覺(jué)信息，眼睛是心靈的窗戶，透過(guò)眼睛，我們可以觀察到人的情緒、注意和思維過(guò)程。因此，眼動(dòng)跟蹤在基礎(chǔ)和應(yīng)用研究中具有重要的意義。隨著科技的進(jìn)步，眼動(dòng)技術(shù)作為一種非侵入性的方法，在心理學(xué)研究中發(fā)揮著重要的作用。

眼動(dòng)技術(shù)的原理

眼動(dòng)技術(shù)通過(guò)測(cè)量眼睛的注視點(diǎn)位置或者眼球相對(duì)頭部的運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)對(duì)眼球運(yùn)動(dòng)的追蹤，人眼在觀察過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生快速而微小的運(yùn)動(dòng)，眼動(dòng)儀能夠準(zhǔn)確記錄這些運(yùn)動(dòng)軌跡和注視點(diǎn)，進(jìn)而提供視覺(jué)行為的定量數(shù)據(jù)。

眼動(dòng)記錄的常用指標(biāo)

注視

注視是指當(dāng)眼睛在某一個(gè)點(diǎn)上維持凝視。人眼的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)決定了只有物體位于中間凹時(shí)，才能進(jìn)行注視。中間凹位于視網(wǎng)膜黃斑的中心，有著最清晰的視敏度。近年來(lái)，隨著眼動(dòng)技術(shù)的不斷發(fā)展，注視相關(guān)的指標(biāo)逐漸多樣化，常用的有：注視點(diǎn)個(gè)數(shù)，注視時(shí)間，凝視時(shí)間，總注視時(shí)間，注視點(diǎn)密度，重復(fù)注視次數(shù)等。不同的指標(biāo)反映了不同階段的加工過(guò)程，研究者可以靈活運(yùn)用這些指標(biāo)，來(lái)推測(cè)行為背后的認(rèn)知機(jī)制。

眼跳

眼跳是指從一個(gè)中間凹注視點(diǎn)到下一個(gè)中間凹注視點(diǎn)的眼球運(yùn)動(dòng)。眼跳的幅度可以非常?。豪缭陂喿x中，可能只有幾度的視角；也可以相對(duì)較大：例如在觀景時(shí)，從一個(gè)地方到周圍景物的注視點(diǎn)轉(zhuǎn)移。通常來(lái)說(shuō)，眼跳會(huì)以每秒2到3次的頻率出現(xiàn)。常用的眼跳指標(biāo)有：眼跳次數(shù)、幅度、頻率和距離等。在閱讀中，眼跳距離大，說(shuō)明讀者在眼跳前的注視中所獲得的信息相對(duì)較多，閱讀速度較快。

微眼跳

微眼跳是眼球運(yùn)動(dòng)中的一種，是在注視中發(fā)生的不自主地小幅度眼跳，同時(shí)伴有震顫和漂移。當(dāng)微眼跳消失后，人類的視覺(jué)感知會(huì)由于視覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)的適應(yīng)而在極短的時(shí)間內(nèi)變得模糊直至消失。同時(shí)，微眼跳也在高精度的視覺(jué)加工中起到精確控制注視位置的作用。

瞳孔直徑

瞳孔直徑反映了自主神經(jīng)非自愿活動(dòng)，與情緒、認(rèn)知或性喚起有關(guān)。但瞳孔直徑容易受到光照等外界環(huán)境的影響，因此很多研究并不將其作為主要的參考指標(biāo)。

眨眼

眨眼是眼瞼快速閉合和重新張開的半自愿行為。眨眼頻率受環(huán)境因素（濕度、溫度、亮度）和體力活動(dòng)的影響。此外，研究證據(jù)表明，眨眼率可能與情緒和認(rèn)知加工有關(guān)，尤其是注意力投入和心理資源投入超負(fù)荷時(shí)。

心理學(xué)研究中的眼動(dòng)

視覺(jué)注意：

視覺(jué)注意是指人們從感知到的所有信息中選擇特定的內(nèi)容或元素以進(jìn)一步加工的過(guò)程。眼動(dòng)技術(shù)在研究視覺(jué)注意研究中發(fā)揮著重要作用。通過(guò)記錄被試者在不同任務(wù)中的眼動(dòng)行為，研究人員可以了解他們對(duì)不同刺激的關(guān)注程度、注意力持續(xù)時(shí)間以及在任務(wù)中的分心情況。

眼動(dòng)也是識(shí)別和診斷障礙人群的重要指標(biāo)，如注意力缺陷多動(dòng)障礙兒童，在進(jìn)行視覺(jué)搜索任務(wù)時(shí)的效率顯著低于正常兒童，表現(xiàn)為眼動(dòng)各項(xiàng)指標(biāo)更慢，且注視點(diǎn)個(gè)數(shù)更多，更容易被無(wú)關(guān)刺激干擾。

語(yǔ)言認(rèn)知：

眼動(dòng)技術(shù)也為科學(xué)家們理解人類的語(yǔ)言加工規(guī)律作出了很大的貢獻(xiàn)。閱讀的本質(zhì)是對(duì)視覺(jué)信息的加工，通過(guò)分析讀者的眼動(dòng)模式，研究人員可以了解到語(yǔ)言加工背后的過(guò)程。

例如，讀者對(duì)于高頻出現(xiàn)的詞，注視時(shí)間明顯短于低頻出現(xiàn)的詞語(yǔ)，而且詞的字?jǐn)?shù)/字母越長(zhǎng)，注視時(shí)間也越長(zhǎng)。在閱讀研究中，研究者將讀者在一次注視時(shí)所獲取的有效信息的范圍稱為知覺(jué)廣度，中文熟練讀者的知覺(jué)廣度為4至6個(gè)漢字，英文熟練讀者的知覺(jué)廣度為18至20個(gè)字母。知覺(jué)廣度包括中間凹加工與副中間凹加工（如下圖），中間凹的信息非常清晰，而副中間凹的信息比較模糊。利用眼動(dòng)技術(shù)，研究者發(fā)現(xiàn)讀者還能夠加工位于副中間凹的詞語(yǔ)信息。

除此之外，閱讀方向也會(huì)影響知覺(jué)廣度的分布。在閱讀從左向右書寫的文字時(shí)，如中文、英文、日文等，讀者右側(cè)的知覺(jué)廣度大于左側(cè)；而在閱讀從右向左書寫的文字，如希伯來(lái)語(yǔ)時(shí)，則是左側(cè)的知覺(jué)廣度大于右側(cè)。而且對(duì)于從上到下書寫的蒙古語(yǔ)來(lái)說(shuō)，也有同樣相似的特性：注視點(diǎn)下方的知覺(jué)廣度大于上方。對(duì)此，研究者認(rèn)為這種知覺(jué)廣度的不對(duì)稱性可能是由于閱讀方向造成的注意偏好導(dǎo)致的。

兒童發(fā)展：

研究人員可以利用眼動(dòng)技術(shù)來(lái)探索嬰兒的注意，從而推斷出嬰兒的認(rèn)知活動(dòng)。Nicoló Cesana-Arlotti等人2018年發(fā)表在《science》的研究表明，12到19個(gè)月的嬰兒在看需要推理的歧義場(chǎng)景的眼動(dòng)模式與不需要推理就能識(shí)別物體的場(chǎng)景有顯著的差異，說(shuō)明了在人類在發(fā)展的早期（2歲以前）就有邏輯推理能力。

除此之外，眼動(dòng)技術(shù)在障礙兒童的研究中具有重要作用，如自閉癥、發(fā)展性閱讀障礙兒童等。了解這些兒童如何分配視覺(jué)注意對(duì)他們的學(xué)習(xí)認(rèn)知發(fā)展十分重要。有研究采用眼動(dòng)追蹤技術(shù)，比較了自閉癥兒童、語(yǔ)言障礙兒童和正常兒童在觀看社交場(chǎng)景視頻的眼動(dòng)模式，發(fā)現(xiàn)自閉癥兒童在視頻任務(wù)交談時(shí)過(guò)早地將目光從人物身上移開，看面孔更少，而語(yǔ)言障礙兒童看嘴巴更多，這可能反映了語(yǔ)言障礙兒童對(duì)有限語(yǔ)音技能的一種補(bǔ)償。

消費(fèi)心理：

眼動(dòng)分析也是廣告設(shè)計(jì)和企業(yè)營(yíng)銷的重要參考，大量研究致力于探究如何吸引消費(fèi)者的注意力。有研究使用眼動(dòng)追蹤技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)橫幅廣告的效果和吸引力進(jìn)行了評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的廣告對(duì)用戶的吸引力沒(méi)有差異。

在網(wǎng)頁(yè)搜索任務(wù)中，年輕參與者的注視持續(xù)時(shí)間比年齡較大的參與者短，這意味著年輕人加工圖像信息要比年長(zhǎng)者更容易。在廣告領(lǐng)域，對(duì)于場(chǎng)景感知和視覺(jué)搜索的眼動(dòng)研究處于初步階段，未來(lái)，眼動(dòng)跟蹤技術(shù)將在廣告等商業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。

情緒情感：

眼動(dòng)技術(shù)在研究情緒與情感方面也發(fā)揮著重要作用，人眼在面對(duì)不同情緒刺激時(shí)的注視模式也會(huì)有所不同，這種差異可以通過(guò)眼動(dòng)技術(shù)進(jìn)行分析。在觀看圖片時(shí)，觀察者會(huì)將注意更多地放在有情緒意義的部分：例如，當(dāng)人們觀看恐懼的面孔時(shí)，注意更多被集中在眼睛區(qū)域；而當(dāng)人們觀看愉快的面孔時(shí)，相對(duì)更多的注意被集中在嘴部區(qū)域。對(duì)人類的神經(jīng)影像學(xué)研究表明，對(duì)恐懼面孔中眼睛的掃視顯著地增強(qiáng)了杏仁核的激活。

研究人員可以通過(guò)觀察被試者對(duì)情緒刺激的注視點(diǎn)和注視時(shí)間來(lái)推斷他們對(duì)不同情感的反應(yīng)和注意偏好。這對(duì)于理解情緒與認(rèn)知之間的關(guān)系以及情緒障礙的研究具有重要意義。例如，研究者采用眼動(dòng)追蹤技術(shù)發(fā)現(xiàn)，自閉癥患者在加工情緒面孔時(shí)，會(huì)更頻繁地注視那些與情緒核心特征無(wú)關(guān)的面孔區(qū)域，表明自閉癥患者在情緒識(shí)別方面有缺陷，并且這種缺陷主要表現(xiàn)在對(duì)恐懼情緒識(shí)別上的不足。

眼動(dòng)技術(shù)作為一種非侵入性的方法，為心理學(xué)研究提供了的視角。通過(guò)記錄和分析眼動(dòng)行為，我們可以深入了解人們的注意力、思維過(guò)程和情緒反應(yīng)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，眼動(dòng)技術(shù)在心理學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用將會(huì)更加廣泛和深入，幫助我們揭開心靈的秘密，極大地推動(dòng)心理學(xué)的發(fā)展。

參考資料：

閆國(guó)利,熊建萍,臧傳麗,余莉莉,崔磊 & 白學(xué)軍.(2013).閱讀研究中的主要眼動(dòng)指標(biāo)評(píng)述. 心理科學(xué)進(jìn)展(04),589-605.
Cesana-Arlotti, N., Martín, A., Téglás, E., Vorobyova, L., Cetnarski, R., & Bonatti, L. L. (2018). Precursors of logical reasoning in preverbal human infants. Science, 359(6381), 1263-1266.
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