Коллектив авторов - Айтрекинг в психологической науке и практике

• Название: Айтрекинг в психологической науке и практике
• Автор: Коллектив авторов
• Жанр: Психология
• Год: 2015
• ISBN: 978-5-89353-477-1

Коллективная монография, подготовленная ведущими отечественными специалистами, посвящена обсуждению комплекса вопросов об измерении направленности взора человека и их использовании в науке и практике. По своей направленности данный труд является междисциплинарным изданием. В книге представлены работы психологов, нейрофизиологов, медиков, лингвистов, инженеров, программистов и других специалистов. Главные темы, которые затрагиваются в этом издании: связь окуломоторной активности, (нейрофизиологических и психических процессов и состояний, функциональные характеристики окуломоторной активности, современные методики регистрации движений глаз, перспективы разработки отечественных аппаратурно-программных комплексов для регистрации движений глаз, алгоритмы детекции разных видов движений глаз, возможности использования айтрекинга в фундаментальных и прикладных исследованиях и другие. Книга ориентирована на специалистов из различных областей научного знания и практики, интересующихся вопросами об измерении направленности взора человека.

---

Информационное содержание афферентации, задействованных в осуществлении окуломоторных структур, весьма разнообразно. Оно включает совокупность пространственно-временных характеристик среды, текущее положение глаз в глазнице, наклоны головы, положение или перемещение наблюдателя и многое другое. Нетрудно допустить, что афферентные потоки, организующие окуломоторную активность и питающие зрительные впечатления, в значительной степени совпадают или, по крайней мере, тесно взаимосвязаны. Есть основания полагать, что информация о пространственно-временных отношениях среды, заключенная в двигательных командах, входит в содержание зрительного образа (Festinger, Canon, 1965; Coren, 1986). Влияние на зрительный процесс проприоцепции экстраокулярных мышц не раз демонстрировалось экспериментально (Shebilske, 1978; Steinbach, 1987). Однако до сих пор и вопросы о роли движений глаз в зрительном восприятии (познавательных процессах вообще), и о перцептивной (когнитивной) регуляции самих движений остаются открытыми. В конечном счете они упираются в знание принципов зрительно-окуломоторной интеграции, которые пока сформулированы в самом общем виде.

Наконец, целенаправленная окуломоторная активность открывается исследователю как конфигурация (паттерн), образованная на основе элементарных генетически заданных движений – саккад и дрейфов. Типичными примерами могут служить оптокинетический нистагм (Курашвили, Бабияк, 1975), п-образные движения во время фиксации точечного источника света (Карпов и др., 1982), синусоидальные колебания глаз у пациентов с локальными нарушениями центральной нервной системы (Dell'Osso et al., 1974), регулярные паттерны движений глаз, сопровождающие процессы чтения и рассматривания сложных изображений (Ярбус, 1965; Нотон, Старк, 1974; Rayner, 1992, 1998). Несмотря на широкую вариативность двигательных элементов (изменения амплитуды, направления, латентного периода саккад, скорости, ускорения, амплитуды и направления дрейфа или прослеживающих движений), характер их отношений остается неизменным, а окуломоторное целое несводимо к сумме своих частей.

Способы включения глазодвигательной активности в процесс взаимодействия наблюдателя (субъекта восприятия) со средой (объектом), механизмы зрительно-окуломоторной интеграции, которая складывается для выполнения конкретной зрительной или двигательной задачи, и соответствующая ей устойчивая конфигурация (паттерн) собственно движений глаз характеризуют разные уровни организации и функционирования окуломоторных структур, без анализа которых окулография сама по себе оказывается малоэффективной.

Типичным примером и репрезентативной моделью окуломоторных структур восприятия является целенаправленный фиксационный поворот глаз (Барабанщиков, 1997, 2002). Нередко, особенно в психологических работах, фиксационный поворот рассматривают абстрактно – как двигательный автоматизм, характеристики которого определяются особенностями воспринимаемого объекта. В действительности же он формируется в ходе онтогенеза, имеет собственную организацию и подчиняется не только внешним, сколько внутренним детерминантам, к которым относятся прогнозирование конечного и/или промежуточного результата, способ управления движениями глаз, ведущий уровень, на котором они строятся, сопряженность окуломоторики с другими двигательными актами и т. п. Действие внешних детерминант фиксационного поворота глаз опосредствовано констелляцией его внутренних условий. Без их учета анализ окулограмм оказывается неполным или недостаточно корректным. Чаще всего именно внутренние условия являются источником дисперсии амплитуды саккад, нелинейности и ограниченности влияния внешних детерминант, продолжительности и амплитуды дрейфов, состава поворотов глаз и др. Согласно исследованиям, фиксационный поворот глаз представляет собой целостный поведенческий акт, реализующий познавательное либо коммуникативное отношение индивида к среде. Его результатом становится новое, относительно устойчивое направление взора, которое обеспечивает оптимальные условия восприятия значимого элемента или отношения среды. Этому направлению соответствует локализация (или тенденция локализации) проекции объекта в центральной области сетчатки. Визуальная данность субъекту значимых свойств действительности оказывается здесь и побуждением, и полезным эффектом движения, и условием его завершения. Как и любой поведенческий акт, фиксационный поворот имеет сложную архитектуру, которая неплохо описывается в понятиях теории функциональных систем (Барабанщиков, 1997; 2002).

В рамках психологического исследования вертикальная организация целенаправленных движений глаз может быть представлена в виде иерархии окуломоторных событий трех уровней.

Уровень интенции и произвольного контроля движений выражает отнесенность окуломоторной активности к субъекту восприятия (наблюдателю). Здесь складываются намерение и «первичный проект» движений, «сформулированные» на языке зрительно данных предметных отношений действительности: куда смотреть, на что обратить внимание, что контролировать, в какой последовательности, как долго и т. п. «Первичный проект» непосредственно увязан со схемой ситуации и планом выполняемого наблюдателем действия и соотносится с системой координат внешнего пространства (среды). На этом уровне ставятся или принимаются зрительные (окуломоторные) задачи и осуществляется произвольный контроль за их исполнением.

На уровне механизмов организации движений «первичный проект» переводится в цепочки исполнительных команд и критерии адекватности их выполнения. События этого уровня описываются на языке информационных потоков, или эфферентно-афферентных процессов в глазодвигательной системе (ГДС), соотнесенных с ретинальной и окуломоторной системами координат. Здесь учитываются либо устанавливаются взаимосвязи окуломоторики с другими двигательными актами (поворотами головы, локомоциями и т. п.).

Уровень феноменов движений характеризует способ выполнения поворота глаз. Здесь доминирует язык моторных единиц, сокращений и растяжений экстраокулярных мышц, развертывается действие активных и реактивных сил, влияющих на глазное яблоко и т. п. Выполняемые движения соотносимы как с внешней, так и с ретинальной (окуломоторной) системами координат.

Хотя содержание, функции и язык событий каждого из уровней существенно отличаются друг от друга, они подчинены выполнению общей задачи и выступают как одно целое.

Целостный взгляд на природу окуломоторной активности

Накопленные наукой эмпирические данные (Андреева, Вергилес, Ломов, 1975; Барабанщиков, 1990, 1997, 2002, 2011, 2012, 2015; Барабанщиков, Белопольский, Вергилес, 1980; Барабанщиков, Белопольский, 2008; Барабанщиков, Жегалло, 2013, 2014; Барабанщиков, Жердев, 2014; Белопольский, 2007; Владимиров, Хомская, 1981; Гиппенрейтер, 1978; Гуревич, 1971; Зинченко, Вергилес, 1969; Моторные компоненты зрения, 1975; Филин, 2002; Ярбус, 1965; Bachy-Rita, Collins, 1971; Bizzi, 1974; Ditchburn, 1973; Duchowski, 2003; Engbert, 2006; Findlay, Gilhrist, 2005; Fisher, Monty, Senders, 1981; Gale, Johnson, 1984; Groner, Menz, Fisher, Monty, 1983, Holmqvistet al., 2011; Monty, Senders, 1976; Rayner, 1992; van Gopel, Fisher, Murray, Hill, 2007; Underwood, 1998; Wong, 2008) позволяют наметить целостное представление о природе окуломоторной активности человека в процессах познания, деятельности и общения.

Прежде всего, необходимо отметить тот факт, что в рамках психологического анализа движения глаз соотносятся с человеком как субъектом жизни и включены в систему его взаимосвязей с миром. Уже это свидетельствует о многомерности и иерархической организации окуломоторной активности. Одна и та же направленность взора может указывать одновременно на 1) содержание (предмет) восприятия; 2) способ выполнения решаемой задачи; 3) область интереса наблюдателя; 4) его состояние; 5) характер выполняемых действий; 6) индивидуально-психологические особенности глазодвигательной системы и др. Для того чтобы разобраться в клубке взаимосвязей, необходимо выделить интересующее измерение либо путем конструирования подходящей ситуации, либо введением дополнительных методических средств, снижающих исходную многозначность.

Иерархическая организация окуломоторной активности означает ее многоуровневость и, следовательно, несводимость к отдельным видам движений (саккадам, дрейфам, прослеживанию и др.) и их характеристикам. При изучении познавательных процессов, деятельности и общения людей единицами анализа становятся окуломоторные структуры – устойчивые конфигурации, или паттерны движений глаз, обладающие, по сравнению с окуломоторными примитивами, новыми свойствами. Они соотносятся как с объектом, так и с субъектом восприятия, что позволяет вводить собственно психологический план анализа и презентирует окуломоторную активность как целостный поведенческий акт. Та или иная направленность взора характеризует не столько ответ организма на события среды, сколько целенаправленное действие наблюдателя, обеспеченное функциональной интеграцией афферентных и эфферентных сигналов в ГДС.