Simple Science

Ciência de ponta explicada de forma simples

# Biologia# Neurociência

Caminhada e Percepção Visual: Uma Conexão Dinâmica

Essa pesquisa explora como andar influencia nossa habilidade de enxergar alvos visuais.

― 9 min ler


Impacto da caminhada naImpacto da caminhada navisãodetecção de alvos visuais.Estudo mostra como andar muda a
Índice

A pesquisa sobre como percebemos o mundo ao nosso redor geralmente acontece em ambientes muito controlados. Os participantes sentam parados e focam em tarefas específicas com movimentos limitados. Mas, na vida real, como vemos e entendemos as coisas é muito mais dinâmico. Quando andamos, nos movemos e olhamos para diferentes coisas, o que muda o que notamos. Essa diferença entre ambientes controlados e a vida real dificulta a aplicação dos achados de estudos anteriores em atividades do dia a dia, como caminhar.

O papel das nossas ações diárias, como andar, na percepção é reconhecido há décadas. No entanto, desafios técnicos dificultaram o estudo de como comportamentos naturais afetam a percepção. Felizmente, desenvolvimentos recentes em tecnologia, como dispositivos portáteis e realidade virtual (RV), facilitaram a investigação da percepção ativa enquanto realizamos tarefas diárias. Estudos recentes começaram a explorar como a percepção funciona enquanto as pessoas estão caminhando, lançando luz sobre como o movimento interage com o que vemos.

Caminhar é algo que a maioria das pessoas faz todo dia, e nos permite ir de um lugar a outro. O ato de caminhar tem fases claras que são consistentes entre diferentes pessoas. Um passo consiste em levantar um pé do chão e colocá-lo de volta enquanto o outro pé sustenta o corpo. Cada passo faz parte de uma passada, que inclui dois passos. A passada tem duas fases principais: a fase de apoio, quando um pé está no chão, e a fase de balanço, quando um pé está no ar. Pesquisas mostram que as pessoas, em geral, dão passos a uma taxa de cerca de duas vezes por segundo ao caminhar em solo plano. Como caminhar é tão comum e envolve movimentos repetidos, serve como uma maneira ideal de estudar como nossas ações afetam o que vemos.

Enquanto caminham, as pessoas precisam ficar atentas a possíveis obstáculos no caminho e atentas a colisões ao redor. Este estudo foca em quão bem as pessoas conseguem identificar Alvos visuais em sua visão Central e periférica enquanto caminham. Pesquisas anteriores sugeriram que, enquanto as pessoas estão caminhando, podem processar melhor as informações visuais das laterais em comparação a quando estão paradas. Essa ideia nos levou ao design do nosso estudo, onde pedimos aos participantes que identificassem alvos mostrados brevemente em sua visão central ou periférica enquanto caminhavam.

No nosso estudo, usamos um fone de ouvido VR sem fio para simular um ambiente ao ar livre que todos os participantes puderam experimentar. Essa configuração permitiu uma visão mais natural enquanto também controlava o que eles viam. Os participantes precisavam responder rapidamente quando viam alvos aparecendo em horários aleatórios em sua visão central ou periférica enquanto caminhavam em um ritmo confortável. Essa configuração garantiu que eles pudessem andar livremente enquanto experimentavam a conexão entre ver e se mover, que reflete situações do dia a dia.

Hipóteses e Resultados

Achamos que as pessoas seriam melhores em identificar alvos em sua visão periférica enquanto caminhavam, com base em pesquisas anteriores. Também esperávamos que a maneira como as pessoas respondessem aos alvos pudesse mudar dependendo de onde os alvos aparecessem. Resumindo nossas descobertas, encontramos que os participantes se saíram melhor em identificar alvos centrais do que em alvos Periféricos, e houve mudanças notáveis em seu Desempenho com base nas fases de sua caminhada.

Os participantes do nosso estudo foram 40 alunos de psicologia que se voluntariaram em troca de créditos de curso. Decidimos excluir alguns participantes com base em critérios específicos, ficando com um grupo final de 34. Escolhemos um tamanho de amostra maior porque não havia muitos estudos anteriores sobre esse tópico, e queríamos garantir que pudéssemos detectar quaisquer efeitos potenciais. Cada participante concordou em participar e tinha visão normal ou corrigida.

Para nossa configuração, usamos um fone de ouvido VR para imergir os participantes em um ambiente virtual. Esse ambiente foi projetado para parecer um espaço ao ar livre e continha árvores e iluminação natural. A tecnologia nos permitiu rastrear com precisão os movimentos dos participantes e monitorar seus movimentos oculares. Os participantes precisavam responder rapidamente a alvos que apareciam diretamente à sua frente ou ao lado enquanto caminhavam por um caminho designado.

Os participantes completaram uma série de tarefas enquanto estavam parados e depois enquanto caminhavam. Cada tarefa envolvia identificar alvos apresentados em locais centrais e periféricos. Os alvos foram mostrados brevemente, e os participantes precisavam apertar um botão o mais rápido que pudessem ao vê-los. Ao longo dos testes, registramos quão precisamente eles identificaram os alvos e quão rapidamente responderam.

Durante os testes de caminhada, descobrimos que o desempenho variava com base em onde os alvos apareciam em relação à passada. Observamos padrões consistentes em quão precisos os participantes eram e quão rapidamente respondiam. Em geral, o desempenho melhorou durante certas partes do ciclo da passada.

A Importância das Oscilações no Desempenho

Além de buscar diferenças gerais de desempenho, queríamos ver como o desempenho dos participantes mudava enquanto caminhavam. Procuramos especificamente por padrões ou oscilações no desempenho deles com base nas fases da passada. Nossos resultados mostraram oscilações a uma frequência de cerca de dois ciclos por passada. Isso significa que a capacidade dos participantes de identificar alvos variava regularmente durante o movimento de caminhada.

A melhoria na precisão estava muitas vezes relacionada à fase de balanço dos passos. À medida que levantavam um pé durante a caminhada, tendiam a se sair melhor em identificar alvos apresentados durante essa fase. Por outro lado, os tempos de reação eram mais rápidos para alvos vistos durante a fase de balanço em comparação com a fase de apoio. Isso indica que o timing da percepção visual é afetado pelas fases da caminhada.

Ao examinarmos as oscilações em mais detalhes, encontramos que tanto os alvos centrais quanto os periféricos mostraram esses padrões de desempenho. No entanto, houve diferenças entre quão bem os participantes responderam a alvos centrais em comparação com os periféricos. As oscilações relacionadas à precisão e tempos de reação foram mais fortes para alvos centrais do que para os periféricos. Isso significa que, ao caminhar, os participantes tendiam a responder de forma mais forte e precisa a alvos em sua linha de visão direta do que a aqueles fora do lado.

Alguns participantes mostraram variações em seu desempenho. Enquanto os resultados em grupo mostraram padrões claros, alguns indivíduos exibiram respostas diferentes, levando a perguntas sobre seu desempenho único. Isso poderia ter sido devido a diferenças na forma como abordaram a tarefa, ou poderia refletir variações individuais em padrões de marcha. Investigações adicionais sobre esses outliers poderiam fornecer insights úteis.

O Papel dos Movimentos Oculares

Durante nosso estudo, os participantes foram instruídos a manter o olhar focado em um ponto central. No entanto, houve momentos em que fizeram movimentos oculares maiores, especialmente quando alvos apareceram em sua visão periférica. Tivemos critérios rigorosos para remover pontos de dados onde os participantes se desviaram desse foco central, garantindo que estávamos apenas analisando instâncias em que mantinham a fixação adequada.

Ao controlar os movimentos oculares, pudemos separar se as variações observadas no desempenho eram devido ao ato de caminhar ou à capacidade dos participantes de manter o olhar estável. Nossas descobertas sugerem que a dinâmica da caminhada realmente desempenha um papel significativo em como percebemos e respondemos a estímulos visuais.

Discutindo Percepção e Movimento

No geral, nossa pesquisa destacou a forte influência da caminhada na detecção visual. Os participantes foram mais rápidos e mais precisos ao identificar alvos diretamente à sua frente em comparação com aqueles em sua visão periférica. O estudo acrescenta à nossa compreensão de como nos movermos pelo espaço afeta nossa percepção e como a percepção pode diferir com base em onde olhamos.

A natureza das oscilações no desempenho visual levanta questões interessantes sobre como o movimento impacta a percepção. Esses achados apoiam a ideia de que nosso sistema visual se adapta à natureza rítmica dos nossos movimentos. Os participantes mostraram uma tendência clara de se sair melhor durante a fase de balanço da caminhada, sugerindo que o ato físico de caminhar pode melhorar certos aspectos da percepção.

Enquanto nossa pesquisa trouxe valiosos insights, também destacou a necessidade de estudos adicionais. Investigações futuras poderiam explorar mais como diferentes condições ou ambientes de caminhada afetam a detecção visual. Por exemplo, estudar o impacto da caminhada em superfícies irregulares ou enquanto carregam objetos poderia fornecer uma compreensão mais profunda de como nossa percepção funciona sob várias condições.

Além disso, os pesquisadores poderiam explorar se fatores externos, como distrações ou cenários de dupla tarefa, impactam o desempenho visual enquanto caminham. Compreender como a atenção afeta nossa capacidade de perceber alvos periféricos poderia oferecer informações valiosas para projetar ambientes mais seguros, especialmente para aqueles que podem enfrentar desafios de mobilidade.

Conclusão

Para concluir, nosso estudo revelou aspectos importantes de como a caminhada influencia a percepção visual. Ao examinar o desempenho dos participantes em identificar alvos em locais centrais e periféricos, encontramos padrões claros que demonstraram como o ciclo da passada impacta a detecção visual. No geral, a pesquisa destaca a interação entre movimento e percepção e sugere que nossas habilidades visuais se adaptam dinamicamente enquanto navegamos em nosso entorno. Investigações futuras serão cruciais para obter uma melhor compreensão desses processos e suas implicações para a vida diária.

Fonte original

Título: Walking entrains unique oscillations for central and peripheral visual detection

Resumo: It is important to investigate perception in the context of natural behaviour in order to reach a holistic account of how sensory processes are coordinated with actions. In particular, the effect of walking upon perceptual and cognitive functions has recently been investigated in the context of how common voluntary actions may dynamically impact upon visual detection. This work has revealed that walking can enhance peripheral visual processing, and that during walking, performance on a visual detection task oscillates through good and bad periods within the phases of the stride-cycle. Here, we extend this work by examining whether oscillations in visual detection performance are uniform across the visual field while walking. Participants monitored parafoveal ([~]3.7 d.v.a) and peripheral ([~]7 d.v.a) locations left/right of fixation for the onset of targets while walking at a natural pace in wireless virtual reality. For targets at all locations accuracy, reaction times and response likelihood oscillated within each individuals stride-cycle, at primarily 2 or 4 cycles per stride. Importantly, oscillations in accuracy and reaction time shared the same frequency at both locations but were decreased in amplitude and phase-lagged in the periphery, revealing an interaction between visual field locations and oscillations in performance. Together, these results demonstrate that oscillations in visual performance entrained by the stride-cycle occur with unique amplitudes and phases across the visual field.

Autores: Cameron Kyle Phan, M. J. Davidson, D. Alais

Última atualização: 2024-07-06 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.04.602020

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.04.602020.full.pdf

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

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

Obrigado ao biorxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.

Artigos semelhantes