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# Biología Cuantitativa# Neuronas y cognición

Los movimientos oculares revelan cómo reconocemos caras

El estudio examina los cambios en las pupilas y las microsacadas durante el reconocimiento de caras.

― 7 minilectura


Reconocimiento facial yReconocimiento facial ymovimientos ocularesante caras familiares y desconocidas.Un estudio muestra reacciones oculares
Tabla de contenidos

Los movimientos oculares juegan un papel clave en cómo vemos e interpretamos el mundo que nos rodea. En este contexto, estudiamos dos funciones oculares específicas: los cambios en la pupila y las Microsacadas, que son movimientos involuntarios y pequeñitos de los ojos. Estos procesos nos ayudan a recolectar información visual y están influenciados por nuestros pensamientos y sentimientos. Este artículo se centra en cómo estas medidas de movimiento ocular responden cuando vemos caras familiares, incluyendo la nuestra.

El Estudio

En un experimento reciente, se mostraron imágenes de diferentes caras a las personas, incluyendo la suya, compañeros de clase y personas desconocidas. Queríamos ver cómo reaccionaban sus pupilas y con qué frecuencia ocurrían las microsacadas cuando reconocían estas caras.

Qué Medimos

Al ver una cara, el tamaño de la pupila cambia en respuesta a la imagen. Normalmente hay una contracción rápida seguida de una dilatación de la pupila. Descubrimos que el reconocimiento de caras afecta este patrón. Específicamente, cuando las personas reconocían su propia cara, mostraban menos contracción y más dilatación en comparación con caras desconocidas. Además, la tasa de microsacadas cambió; las personas mostraron una inhibición más fuerte de microsacadas al ver caras familiares que al ver caras desconocidas.

Dinámica de la Pupila

El tamaño de la pupila puede decirnos mucho sobre lo que está pasando en nuestro cerebro. La pupila puede variar entre 1.5 mm y 9 mm y responde a la luz, a qué tan cerca está un objeto y a lo que estamos pensando o sintiendo. En nuestro estudio, monitoreamos el tamaño de la pupila durante el reconocimiento de caras.

Cuando vemos una cara, la pupila tiende a contraerse rápidamente como un reflejo y luego se dilata lentamente. Esto es especialmente notable cuando reconocemos a alguien que conocemos, siendo el efecto más fuerte al ver nuestra propia cara. Este patrón sugiere que nuestra memoria y respuestas emocionales a caras familiares se procesan de manera diferente que a las desconocidas.

Dinámica de las Microsacadas

Similar al tamaño de la pupila, las microsacadas también cambian en respuesta a lo que vemos. Cuando aparecen imágenes, normalmente hay una caída en la tasa de microsacadas mientras el cerebro se enfoca en la nueva imagen. Si reconocemos la cara, esta caída es más prolongada para las caras familiares, especialmente la nuestra. Durante el experimento, notamos que cuando se mostraban caras familiares, los participantes hacían menos microsacadas en comparación con cuando veían caras desconocidas.

Diseño del Experimento

El estudio involucró a un grupo grande de estudiantes de secundaria a quienes se les mostraron una serie de imágenes de caras. Cada estudiante vio su propia cara, las caras de sus compañeros y las de extraños. Este diseño nos permitió crear un ambiente controlado para examinar las respuestas a caras familiares y desconocidas.

Selección de Participantes

Reclutamos dos clases de estudiantes de una secundaria, asegurándonos de que cada participante conociera personalmente a algunos de los otros participantes. Este arreglo nos permitió medir el reconocimiento genuino de caras familiares.

Método de Seguimiento Ocular

Los movimientos oculares se registraron usando un dispositivo especializado de seguimiento ocular. A los participantes se les pidió concentrarse en un punto central y luego se les mostraron diferentes caras por un breve período. Registramos cómo reaccionaban sus pupilas y monitoreamos cualquier microsacada durante cada presentación de cara.

Recolección y Procesamiento de Datos

Cada participante vio un número determinado de caras, mostrándoles su propia cara múltiples veces para estudiar cualquier cambio en la respuesta con el tiempo.

Análisis del Tamaño de la Pupila

Para analizar las respuestas de la pupila, medimos el tamaño de la pupila durante intervalos de tiempo específicos. Comenzamos buscando reacciones base antes de mostrar la cara, luego medimos cambios durante las fases de contracción y dilatación después de la presentación de la cara. Este análisis identificó diferencias significativas en las respuestas entre las diferentes condiciones de cara.

Análisis de la Tasa de Microsacadas

Para las microsacadas, observamos con qué frecuencia ocurrían durante el experimento. Medimos la tasa de microsacadas en respuesta a las caras mostradas e investigamos cómo variaba esta tasa con la familiaridad.

Resultados

Los resultados mostraron diferencias claras en el tamaño de la pupila y las tasas de microsacadas cuando los participantes reconocieron su propia cara en comparación con caras familiares o desconocidas.

Respuestas del Tamaño de la Pupila

En los experimentos, los participantes mostraron reacciones distintas de la pupila según el tipo de cara mostrada. Al mirar su propia cara, sus pupilas se dilataron más significativamente que con las de compañeros o extraños.

Los efectos más fuertes se notaron alrededor de 600 ms después de ver la cara. Esto implica que el reconocimiento propio lleva a una reacción emocional más fuerte que el reconocimiento de caras familiares o desconocidas.

Diferencias en la Tasa de Microsacadas

Las tasas de microsacadas también se vieron afectadas por el Reconocimiento facial. Cuando los participantes reconocían caras familiares, sus tasas de microsacadas eran más bajas. En cambio, las caras desconocidas provocaban un retorno más rápido a las tasas base de microsacadas tras su presentación. Los participantes mostraron una inhibición más prolongada de microsacadas al ver su propia cara.

Discusión

Los hallazgos de este estudio destacan la relación compleja entre el reconocimiento facial y la dinámica del movimiento ocular. Nuestros resultados sugieren que diferentes experiencias de reconocimiento facial desencadenan patrones de movimiento ocular distintos, especialmente con el tamaño de la pupila y las microsacadas.

Implicaciones para la Investigación Futura

Este estudio abre caminos para explorar más sobre cómo ver caras familiares frente a desconocidas impacta el procesamiento cognitivo y emocional. Investigaciones futuras podrían examinar cómo estos patrones de movimiento ocular podrían aplicarse en áreas como autenticación biométrica o evaluaciones psicológicas.

Aplicaciones en el Mundo Real

Entender estos patrones de movimiento ocular puede tener aplicaciones prácticas, especialmente en campos de seguridad y tecnologías de reconocimiento facial. Las diferencias observadas en las reacciones de la pupila y las tasas de microsacadas pueden contribuir a diseñar mejores sistemas biométricos que identifiquen a las personas con precisión según sus movimientos oculares al encontrarse con diferentes caras.

Conclusión

Este estudio arroja luz sobre cómo nuestros ojos reaccionan de manera diferente a caras familiares y desconocidas. Los patrones distintivos de Tamaño de Pupila y tasas de microsacadas proporcionan valiosos conocimientos sobre los procesos cognitivos y emocionales involucrados en el reconocimiento facial. Nuestros resultados indican que los movimientos oculares pueden revelar conocimientos ocultos sobre cómo nos percibimos a nosotros mismos y a los demás.

Al examinar estas reacciones involuntarias, podemos ampliar nuestra comprensión de los procesos de reconocimiento y sus aplicaciones en varios campos, incluyendo la psicología, la seguridad y la tecnología.

Fuente original

Título: Distinctive pupil and microsaccade-rate signatures in self-recognition

Resumen: Visual fixation is an active process with pupil dynamics as well as fixational eye movements and microsaccades that support perception. Measures of both pupil contraction and microsaccades are known to be sensitive to ongoing cognition and emotional processing. Here we present experimental results from a visual fixation task demonstrating that pupil size and microsaccade rate respond differently during self-recognition (when seeing one's own face) than when seeing familiar or unfamiliar faces. First, the pupil response is characterized by an immediate pupil-constriction followed by later dilation in response to stimulus onsets. For one's own face, we observe muted constriction and greater dilation compared to other faces. Second, microsaccades, which generally show an inhibitory response to incoming stimuli, are more strongly inhibited in response to one's own face compared to other faces. Our results lend support to the idea that eye-related physiological measures could be useful for authentication or exposing hidden knowledge.

Autores: Lisa Schwetlick, Hendrik Graupner, Olaf Dimigen, Ralf Engbert

Última actualización: 2024-03-06 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2307.15239

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2307.15239

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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