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Confrontare i movimenti degli occhi e delle mani nei compiti di ricerca

Uno studio rivela come i movimenti degli occhi e delle mani influenzino le prestazioni nella ricerca e il processo decisionale.

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Occhi vs. Mani nellaOcchi vs. Mani nellaRicercasull'efficienza della ricerca.Uno studio rivela intuizioni chiave
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I nostri occhi non sono ugualmente bravi a vedere ovunque. La migliore visione avviene in una piccola parte dell'occhio chiamata fovea. Per guardare cose diverse, facciamo rapidi movimenti oculari chiamati Saccadi. Questi movimenti ci aiutano a concentrarci sugli oggetti uno alla volta, permettendoci di vederli chiaramente. Le persone tendono a fare circa due di questi movimenti ogni secondo durante le attività quotidiane.

Poiché le saccadi sono veloci e non richiedono molto sforzo, molti credono che non ci costino molto in termini di energia o sforzo mentale. Tuttavia, i movimenti oculari possono cambiare quali informazioni riceve il cervello e potrebbero influenzare quanto bene vediamo le cose.

Per esempio, quando facciamo una saccade, la nostra visione diventa sfocata, il che significa che possiamo perdere dettagli importanti mentre i nostri occhi si muovono. Inoltre, possiamo concentrarci su un solo obiettivo alla volta, il che significa che potremmo perdere di vista altre cose che accadono intorno a noi. Inoltre, il cervello tiene conto dello sforzo necessario per muovere gli occhi, di quanto bene ricordiamo ciò che vediamo e di quanto velocemente possiamo trovare le cose quando ci sono distrazioni.

A volte, questo sforzo influenza come muoviamo i nostri occhi. Ad esempio, i ricercatori hanno scoperto che le persone regolano i loro movimenti oculari e le loro decisioni in base a quanto tempo ci vuole per trovare un obiettivo. Potrebbero cercare Obiettivi più facili, anche se ci vuole più tempo, e cercare quelli più difficili solo quando gli obiettivi facili sono troppo difficili da vedere.

Questo solleva una domanda: questo modo di bilanciare costi e benefici è specifico per i movimenti oculari, o succede anche con altri modi che usiamo per cercare le cose? Alcuni studi mostrano che il modo in cui muoviamo gli occhi nelle attività di ricerca è simile a come usiamo le mani. In uno studio, le persone potevano usare gli occhi per guardare le immagini o toccare lo schermo con le dita per concentrarsi su parti di un'immagine sfocata. Sorprendentemente, i modelli di ricerca erano simili per entrambi i movimenti, suggerendo che gli stessi fattori influenzano come scegliamo gli obiettivi, sia che usiamo gli occhi o le mani.

Tuttavia, un altro insieme di studi ha mostrato una grande differenza. Muovere le mani di solito richiede più tempo e sforzo rispetto a muovere gli occhi, il che significa che le persone pianificano i loro movimenti delle mani con più attenzione rispetto ai movimenti oculari.

Anche se alcuni studi hanno esaminato da vicino come i costi influenzano il modo in cui cerchiamo le cose, non è stato fatto molto per vedere come i costi dei diversi tipi di movimenti si bilanciano contro i benefici. Non sappiamo nemmeno se bilanciare costi e benefici ci aiuti a trovare informazioni in modo più efficiente.

In questo studio, confronteremo come le persone cercano le cose usando gli occhi rispetto all'uso delle mani. Vedremo come funziona la presa di decisione e se il quasi perfetto equilibrio tra costi di ricerca e benefici trovato con i movimenti oculari si presenta anche con i movimenti delle mani.

Metodo

Partecipanti

Abbiamo raccolto informazioni da 22 studenti. Alcuni sono stati esclusi dallo studio perché non hanno capito il compito o hanno avuto problemi tecnici. Alla fine, avevamo 19 partecipanti di età compresa tra 19 e 29 anni, con un'età media di circa 24 anni. Avevano tutti una visione normale o corretta. I partecipanti sono stati pagati per il loro tempo e hanno ricevuto bonus in base a come si sono comportati.

Compiti

I nostri compiti si sono svolti in stanze poco illuminate. Abbiamo impostato due compiti: uno per cercare con gli occhi, chiamato compito di ricerca oculomotoria, e uno usando movimenti manuali con uno stilo su un tablet, noto come compito di ricerca manuale.

Entrambi i compiti utilizzavano tipi simili di immagini e configurazioni, permettendoci di vedere come si comportavano le persone in entrambe le situazioni.

Compito di Ricerca Oculomotoria

In questo compito, abbiamo usato un software speciale per mostrare immagini su uno schermo e abbiamo registrato i movimenti oculari. I partecipanti dovevano guardare un punto di fissazione e, quando apparivano le immagini, dovevano cercare obiettivi tra varie distrazioni.

Compito di Ricerca Manuale

In questo compito, i partecipanti utilizzavano un tablet e uno stilo per toccare gli obiettivi sullo schermo. L'obiettivo era lo stesso del compito di movimento oculare: dovevano trovare obiettivi specifici tra distrattori.

Stimoli e Procedura

Abbiamo usato immagini simili in entrambi i compiti, che erano rettangoli in cerchi colorati. Alcuni obiettivi erano facili da identificare, mentre altri erano più difficili. I compiti includevano diverse condizioni in cui i partecipanti dovevano trovare un obiettivo o due alla volta.

In entrambi i compiti, ai partecipanti sono state date istruzioni su cosa fare e hanno ricevuto prove pratiche prima che iniziassero le prove effettive.

Risultati

Prestazioni nella Condizione a Obiettivo Singolo

Nel nostro studio, abbiamo esaminato quanto bene i partecipanti potessero distinguere tra obiettivi facili e difficili. Nella condizione a obiettivo singolo, i partecipanti hanno fatto meglio con gli obiettivi facili rispetto a quelli difficili.

Compito di Ricerca Oculomotoria

I partecipanti hanno identificato correttamente gli obiettivi facili nella maggior parte dei casi, ottenendo un punteggio alto, e hanno risposto più velocemente rispetto agli obiettivi difficili. Tuttavia, il tempo speso a pianificare e ispezionare non era molto diverso tra i due tipi di obiettivi.

Compito di Ricerca Manuale

Per il compito di ricerca manuale, i partecipanti hanno anche distinto meglio gli obiettivi facili rispetto a quelli difficili. Sono stati un po' più lenti a rispondere rispetto al compito oculomotorio, ma i tempi di pianificazione e ispezione erano simili per entrambi i tipi di obiettivi.

Confronto tra Compiti

Confrontando i due compiti, abbiamo notato tendenze diverse. I partecipanti nel compito oculomotorio hanno potuto completare più prove e guadagnare più soldi bonus rispetto al compito manuale. Questo significa che cercare con gli occhi è stato più veloce, portando a una migliore prestazione complessiva.

Decision-Making nella Condizione a Doppio Obiettivo

Abbiamo anche esaminato come si sono comportati i partecipanti quando dovevano scegliere tra due obiettivi nella condizione a doppio obiettivo.

In generale, le persone hanno completato più prove in questa condizione rispetto a quella a obiettivo singolo, e hanno guadagnato anche più bonus. Quando sceglievano gli obiettivi, i partecipanti erano consapevoli delle loro forze e debolezze, gestivano il loro tempo e ottimizzavano le loro scelte in base alla difficoltà degli obiettivi.

Valutazione del Comportamento di Campionamento delle Informazioni

Abbiamo analizzato come i partecipanti campionassero informazioni durante i loro compiti. Nel compito di ricerca oculomotoria, le persone inizialmente sceglievano obiettivi a caso ma mostrano una maggiore inclinazione a scegliere obiettivi man mano che progredivano. Al contrario, per il compito di ricerca manuale, i partecipanti si concentravano costantemente sugli obiettivi che alla fine sceglievano fin dall'inizio.

Approfondimenti sul Rumore nei Movimenti Oculari

I partecipanti erano generalmente in grado di seguire un modello di osservatore ideale. Tuttavia, a volte facevano scelte che non massimizzavano i loro guadagni, specialmente nel compito di ricerca oculomotoria. Questo suggerisce che il modo in cui muoviamo gli occhi è influenzato da fattori extra che creano rumore.

Le differenze tra prestazioni previste e reali erano più evidenti nel compito oculomotorio. I movimenti oculari erano più influenzati sia dal rumore decisionale che dal rumore di campionamento rispetto ai movimenti manuali.

Considerazioni Finali

Entrambi i movimenti oculari e le azioni manuali sembrano seguire modelli simili nella presa di decisioni durante i compiti di ricerca. Tuttavia, la natura dei movimenti influisce su quanto efficientemente le persone possano ottimizzare la loro prestazione. I movimenti oculari sono più veloci ma possono portare a rumore, mentre i movimenti manuali richiedono più tempo ma consentono un migliore controllo e pianificazione.

In definitiva, questo studio sottolinea la necessità di considerare come diversi tipi di movimenti possono influenzare la nostra capacità di cercare e identificare informazioni. Comprendere queste dinamiche può aiutarci a capire come migliorare le nostre strategie decisionali in vari contesti, sia utilizzando i nostri occhi sia le nostre mani.

Questa ricerca apre a nuove possibilità per esplorare come queste dinamiche si manifestino in ambienti più complessi e situazioni del mondo reale, dove sono presenti più fattori e stimoli. Comprendere questi comportamenti ci aiuterà a sfruttare meglio le nostre capacità naturali per cercare efficacemente e Prendere decisioni informate nella nostra vita quotidiana.

Fonte originale

Titolo: Trade-off between search costs and accuracy in oculomotor and manual search tasks

Estratto: Humans must weigh various factors when choosing between competing courses of action. In case of eye movements, for example, a recent study demonstrated that the human oculomotor system trades off the temporal costs of eye movements against their perceptual benefits, when choosing between competing visual search targets. Here, we compared such trade-offs between different effectors. Participants were shown search displays with targets and distractors from two stimulus sets. In each trial, they chose which target to search for, and, after finding it, discriminated a target feature. Targets differed in their search costs (how many target-similar distractors were shown) and discrimination difficulty. Participants were rewarded or penalized based on whether the targets feature was discriminated correctly. Additionally, participants were given limited time to complete trials. Critically, they inspected search items either by eye movements only or by manual actions (tapping a stylus on a tablet). Results show that participants traded off search costs and discrimination difficulty of competing targets for both effectors, allowing them to perform close to the predictions of an ideal observer model. However, behavioral analysis and computational modelling revealed that oculomotor search performance was more strongly constrained by decision-noise (what target to choose) and sampling-noise (what information to sample during search) than manual search. We conclude that the trade-off between search costs and discrimination accuracy constitutes a general mechanism to optimize decision-making, regardless of the effector used. However, slow-paced manual actions are more robust against the detrimental influence of noise, compared to fast-paced eye movements. New & NoteworthyHumans trade off costs and perceptual benefits of eye movements for decision-making. Is this trade-off effector-specific or does it constitute a general decision-making principle? Here, we investigated this question by contrasting eye movements and manual actions (tapping a stylus on a tablet) in a search task. We found evidence for a costs-benefits trade-off in both effectors, however, eye movements were more strongly compromised by noise at different levels of decision-making.

Autori: Alexander C Schutz, I. Wagner, J. Tunnermann, A. Schubo

Ultimo aggiornamento: 2024-10-16 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.14.618170

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.14.618170.full.pdf

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

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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