浅谈“眼动”

“存乎人者,莫良于眸子。”——孟子

 

自古以来,人类就试图通过对眼睛的观察来判断内在的心理活动,中文里就有大量借助眼睛表达内心的词汇,默念一下——瞠目结舌,低眉顺目,侧目而视,目不转睛、臊眉耷眼、凝视、睥睨、乜斜……,是否一个个鲜活的面部表情浮现于脑海,是否感觉到了内心的活动?那么眼睛是如何泄露内心的秘密,看看科学是如何解释的:

     

   其一,眼睛张开的大小。眼睛是获取视觉信息的器官,人类80%的知觉信息通过其获取。眼睛张开的大小决定了视野的范围、视线的聚焦,这就初步泄露了内心的秘密。研究表明,人们通过调节眼睛张开程度,来应对外界环境刺激:眯起眼睛,通过遮挡光线和锐化聚焦,提高视觉分辨,通常这个行为透漏出歧视之感,比如厌恶和猜疑;而睁大眼睛,增大了视野范围,则泄露出内心的敏感,比如恐惧、敬畏、好奇之情。

 

其二,瞳孔的大小。瞳孔的直径大小除了随光线强弱而变化,还受心理情绪状态的影响。研究表明,正常人在情绪愉悦状态下瞳孔会较平静状态增大。相反,如因焦虑等原因引起的负面情绪状态下瞳孔会较平静状态缩小。

 

      其三,眼球的运动。认知心理学认为眼球运动与认知之间存在诸多关联一致性。19世纪末,科学家们开始通过分析人的眼球运动来考察人的心理活动,分析眼动行为与心理活动的关系。研究表明,眼球运动的速度、眼跳动距离、注视停留时间及扫描路线等指标都是分析大脑认知加工过程的有效指标,对这些指标的综合分析能揭示复杂的认知活动变化。

 

下面我们简要谈谈眼球运动及追踪:

一.眼球运动的基本方式

1.注视:将眼睛的中央窝对准某一物体的时间超过100ms,在此期间被注视的物体成像在中央窝上,获得更充分的加工而形成清晰的像。但注视并不等于眼球静止不动,常常伴有三种形式极为细微的眼动:自发性高频眼球微颤,慢速漂移和微跳。这些细微眼动是视觉信息加工所必须的信息提取机制。

 

2.眼跳:是注视点或注视方位的突然改变,这种改变往往是个体意识不到的。眼跳过程可以获取刺激的时空信息,几乎不能形成刺激的清晰像,因而眼跳可以实现对视野的快速搜索和对刺激信息的选择。

 

3.追随运动:当被观察物体与眼球存在相对运动时,为了保证眼睛对物体的注视,眼球会追随物体移动,追随运动常伴有较大的眼跳和微跳。

二.什么是眼动追踪

眼动追踪顾名思义就是追踪眼球运动的轨迹,是借助图像处理技术,定位瞳孔位置,获取瞳孔中心坐标,并运用某种方法,计算人的注视点,再通过测量眼睛注视点的位置或者眼球相对头部的运动而实现对眼球运动的追踪。

 

早期,研究者仅用肉眼对眼球运动进行观察,随着科学的进步,眼动仪随之出现。近一个多世纪,眼动纪录的技术也不断发展、完善,历经观察法、后像法、机械记录法、光学记录法、影像记录法等多种方法的演变,并随着计算机技术、红外技术和微电子技术的飞速发展,高精度眼动仪也应运而生。目前,广泛的应用于视觉系统、心理学、认知、语言学的研究中。

 

三.眼动指标的认知含义

1. 首视点:即第一次注视位置,它往往反映被测人的兴趣点(与关心、焦虑事件相关)

2.注视时间:反映受测人对某信息的熟悉度与关注度,

3.注视次数:是以某一个特定研究区域(兴趣区)为单位,计算受测人对这一单位区域的注视次数,它反映受测人对该区域的熟悉度与兴趣度。

4.眼跳距离:是指从前一个注视点向下一注视点进行视线转移时,两个注视点之间的夹角,往往以角度为单位。这一指标反映视觉加工的广度,夹角越大则信息加工广度越大。在刺激材料中,信息量较大部分的眼跳角度小,或兴趣区内的眼跳角度要小。

5.回视:是指从后一注视点又返回以前注视过的区域。回视指标表明先前的信息加工不完全、不充分,有继续加工的必要,它反映出被测人对图像刺激不同区域的关注度存在差异,关注度高,则可能存在明显的回视加工。

6.眼动轨迹:是指被测人观察刺激材料所形成的物理扫描路径。眼动轨迹指标能真实揭示被测人整个认知加工过程,清晰展现被测人在加工刺激材料时所表现的认知负荷与兴趣特征。

 

四.医疗领域的应用

1.疾病的分析、治疗:

通过对执行设定任务时眼动行为的观察,了解在真实环境下协调行为的方式,辨析认知过程出现的异常,判断某些由于大脑和神经变异引发的心理或生理上的问题。此外,还可以将视觉行为中的动态眼动行为量化,与正常人群的数据加以对比分析,揭示特定疾病的行为模式和病理特征。例如,患有慢性精神疾病的人具有常人不同的眼动模式,在展示带着快乐,悲伤,愤怒或中性等不同情绪的图像时,患有抑郁症的人最终看着带有悲伤色调的图像。

对于有注意力障碍、偏侧忽略等认知功能障碍的患者,根据其眼动行为的特征,设计相应的情景执行任务,并在任务中适当加以引导,达到以最佳策略完成任务的目的,改善其功能状况。

 

 

2.残疾人辅助设备

对于无法说话,运动功能严重受损无法移动手臂、手指的残疾人,可以应用与眼动追踪系统连接的计算机,通过眼球运动实现与外界的沟通交流、实现对电动轮椅的控制等。

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