Augenbewegungen zeigen, wie wir Gesichter erkennen

Augenbewegungen spielen eine entscheidende Rolle dafür, wie wir die Welt um uns herum sehen und interpretieren. In diesem Zusammenhang untersuchen wir zwei spezifische Augenfunktionen: Pupillengrösse und Mikrosakkaden, das sind winzige, unwillkürliche Bewegungen der Augen. Diese Prozesse helfen uns, visuelle Informationen zu sammeln und werden von unseren Gedanken und Gefühlen beeinflusst. Dieser Artikel konzentriert sich darauf, wie sich diese Augenbewegungsmassnahmen verhalten, wenn wir vertraute Gesichter sehen, einschliesslich unseres eigenen.

#Die Studie

In einem aktuellen Experiment wurden den Teilnehmern Bilder verschiedener Gesichter gezeigt, darunter ihr eigenes, Gesichter von Klassenkameraden und unbekannten Personen. Wir wollten herausfinden, wie sich ihre Pupillen verhalten und wie oft Mikrosakkaden auftraten, wenn sie diese Gesichter erkannten.

#Was wir gemessen haben

Beim Anblick eines Gesichts ändert sich die Pupillengrösse als Reaktion auf das Bild. Normalerweise gibt es eine schnelle Kontraktion, gefolgt von einer Erweiterung der Pupille. Wir haben herausgefunden, dass die Gesichterkennung dieses Muster beeinflusst. Besonders wenn die Leute ihr eigenes Gesicht erkannten, zeigten sie weniger Kontraktion und mehr Dilation im Vergleich zu unbekannten Gesichtern. Ausserdem änderte sich die Rate der Mikrosakkaden; die Leute wiesen eine stärkere Hemmung der Mikrosakkaden als Reaktion auf vertraute Gesichter auf als auf unbekannte.

#Pupillendynamik

Die Pupillengrösse kann uns viel darüber verraten, was in unserem Gehirn vor sich geht. Die Pupille kann von 1,5 mm bis 9 mm gross sein und reagiert auf Licht, wie nah ein Objekt ist und was wir denken oder fühlen. In unserer Studie überwachten wir die Pupillengrösse während der Gesichterkennung.

Wenn wir ein Gesicht sehen, zieht sich die Pupille normalerweise schnell reflexartig zusammen und weitet sich dann langsam. Dies ist besonders auffällig, wenn wir jemanden erkennen, den wir kennen, mit dem stärksten Effekt bei unserem eigenen Gesicht. Dieses Muster deutet darauf hin, dass unsere Erinnerungen und emotionalen Reaktionen auf vertraute Gesichter anders verarbeitet werden als bei unbekannten Gesichtern.

#Mikrosakkadendynamik

Ähnlich wie die Pupillengrösse ändern sich auch Mikrosakkaden als Reaktion auf das, was wir sehen. Wenn Bilder erscheinen, gibt es typischerweise einen Rückgang der Mikrosakkadenrate, während das Gehirn sich auf das neue Bild konzentriert. Wenn wir das Gesicht erkennen, ist dieser Rückgang bei vertrauten Gesichtern, insbesondere bei unserem eigenen, länger. Während des Experiments bemerkten wir, dass die Teilnehmer bei vertrauten Gesichtern weniger Mikrosakkaden machten als bei unbekannten Gesichtern.

#Experimentdesign

Die Studie umfasste eine grosse Gruppe von Schülern, denen eine Reihe von Gesichtsabbildungen gezeigt wurde. Jeder Schüler sah sein eigenes Gesicht, die Gesichter seiner Klassenkameraden und die Gesichter von Fremden. Dieses Design erlaubte es uns, eine kontrollierte Umgebung zu schaffen, um die Reaktionen auf vertraute und unbekannte Gesichter zu untersuchen.

#Teilnehmerauswahl

Wir rekrutierten zwei Klassen von Schülern aus einer Schule und stellten sicher, dass jeder Teilnehmer persönlich mit einigen der anderen Teilnehmer bekannt war. Dieses Setup ermöglichte es uns, die echte Erkennung vertrauter Gesichter zu messen.

#Augenbewegungsaufzeichnung

Augenbewegungen wurden mit einem speziellen Augenverfolgungsgerät aufgezeichnet. Die Teilnehmer wurden gebeten, sich auf einen zentralen Punkt zu konzentrieren, und erhielten dann verschiedene Gesichter für kurze Zeit angezeigt. Wir zeichneten auf, wie ihre Pupillen reagierten, und überwachten Mikrosakkaden während jeder Gesichtspräsentation.

#Datensammlung und -verarbeitung

Jeder Teilnehmer sah eine festgelegte Anzahl von Gesichtern, wobei sein eigenes Gesicht mehrere Male gezeigt wurde, um Änderungen in der Reaktion über die Zeit zu studieren.

#Analyse der Pupillengrösse

Um die Pupillenreaktionen zu analysieren, massen wir die Grösse der Pupille während spezifischer Zeitintervalle. Wir begannen mit der Suche nach Basisreaktionen, bevor das Gesicht gezeigt wurde, und massen dann Änderungen während der Kontraktions- und Dilatationsphasen nach der Gesichtspräsentation. Diese Analyse identifizierte signifikante Unterschiede in den Reaktionen über die verschiedenen Gesichtszustände hinweg.

#Analyse der Mikrosakkadenrate

Bei Mikrosakkaden schauten wir uns an, wie oft sie während des Experiments auftraten. Wir massen die Rate der Mikrosakkaden als Reaktion auf die gezeigten Gesichter und untersuchten, wie sich diese Rate mit der Vertrautheit änderte.

#Ergebnisse

Die Ergebnisse zeigten klare Unterschiede in der Pupillengrösse und den Mikrosakkadenraten, wenn die Teilnehmer ihr eigenes Gesicht im Vergleich zu vertrauten oder unbekannten Gesichtern erkannten.

#Pupillengrösse-Reaktionen

In den Experimenten zeigten die Teilnehmer unterschiedliche Pupillenreaktionen basierend auf der Art des gezeigten Gesichts. Beim Blick auf ihr eigenes Gesicht weitete sich die Pupille signifikant mehr als bei Klassenkameraden oder Fremden.

Die stärksten Effekte wurden etwa 600 ms nach dem Anblick des Gesichts festgestellt. Das impliziert, dass die Selbstwahrnehmung zu einer stärkeren emotionalen Reaktion führt als die Erkennung vertrauter oder unbekannter Gesichter.

#Unterschiede in der Mikrosakkadenrate

Die Mikrosakkadenraten wurden ebenfalls durch die Gesichterkennung beeinflusst. Als die Teilnehmer vertraute Gesichter erkannten, waren ihre Mikrosakkadenraten niedriger. Im Gegensatz dazu führten unbekannte Gesichter zu einer schnelleren Rückkehr zu den Basis-Mikrosakkadenraten nach ihrer Präsentation. Die Teilnehmer zeigten eine längere Hemmung der Mikrosakkaden, als sie ihr eigenes Gesicht sahen.

#Diskussion

Die Ergebnisse dieser Studie heben die komplexe Beziehung zwischen der Gesichterkennung und den Augenbewegungsdynamiken hervor. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass unterschiedliche Erfahrungen bei der Gesichterkennung verschiedene Augenbewegungsmuster auslösen, insbesondere bei Pupillengrösse und Mikrosakkaden.

#Implikationen für zukünftige Forschung

Diese Studie eröffnet neue Möglichkeiten für weitere Untersuchungen darüber, wie das Betrachten vertrauter versus unbekannter Gesichter die kognitive und emotionale Verarbeitung beeinflusst. Zukünftige Forschungen könnten untersuchen, wie diese Augenbewegungsmuster in Bereichen wie biometrischer Authentifizierung oder psychologischen Bewertungen angewendet werden könnten.

#Praktische Anwendungen

Das Verständnis dieser Augenbewegungsmuster kann praktische Anwendungen haben, insbesondere in Sicherheitsbereichen und Technologien zur Gesichtserkennung. Die beobachteten Unterschiede in den Pupillenreaktionen und Mikrosakkadenraten können dazu beitragen, bessere biometrische Systeme zu entwickeln, die Personen anhand ihrer Augenbewegungen genau identifizieren, wenn sie verschiedenen Gesichtern begegnen.

#Fazit

Diese Studie beleuchtet, wie unsere Augen unterschiedlich auf vertraute und unbekannte Gesichter reagieren. Die unterschiedlichen Muster von Pupillengrösse und Mikrosakkadenraten bieten wertvolle Einblicke in die kognitiven und emotionalen Prozesse, die an der Gesichterkennung beteiligt sind. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Augenbewegungen verborgenes Wissen darüber offenbaren können, wie wir uns selbst und andere wahrnehmen.

Durch die Untersuchung dieser unwillkürlichen Reaktionen können wir unser Verständnis der Erkennungsprozesse und ihrer Anwendungen in verschiedenen Bereichen erweitern, einschliesslich Psychologie, Sicherheit und Technologie.