VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Зрение – одна из важнейших психофизиологических функций человека, благодаря которому человек получает от 80 до 90 % всей информации об окружающем мире [1]. Зрительное восприятие в условиях высоких широт характеризуется длительной сенсорной депривацией. Возникает необходимость изучения процессов зрительного восприятия с целью выявления особенностей движения глаз при восприятии коротколатентной зрительно-пространственной информации.

В параметрах движений глаза отражается скрытая информация о механизмах функционирования зрительной системы. В многочисленных исследованиях было показано, что изменения параметров движений глаз сопутствуют патологическим изменениям зрительной системы [3].

Фундаментальные и прикладные научные работы, посвященные исследованию процесса движения глаз при восприятии зрительных стимулов, показывают, что восприятие разных визуальных объектов связано с различными стратегиями движения глаз [6].

Тесная связь стратегий движения глаз с особенностями процесса решения человеком той или иной задачи способствует широкому использованию методики регистрации движений глаз при анализе различного рода интеллектуальной деятельности человека [4]. Многие зрительные задачи человек может решать при кратковременном предъявлении стимула (на время, меньшее длительности одной фиксации). Это обеспечивается благодаря иконической памяти. Иконическая память – это первый этап обработки поступающей извне информации, она формируется пассивно, с ее помощью человек на очень короткое время удерживает довольно точную и полную картину мира, воспринимаемую органами чувств.

Кроме того, известно, что функциональная активность различных отделов зрительной системы имеет различия у испытуемых мужского и женского пола [3].

Для реализации цели исследования были поставлены следующие задачи:

• определить зрительно-моторные реакции при восприятии коротколатентных стимулов у студентов;

• выявить зависимость показателей зрительно-моторных реакций от пола.

В исследовании приняли участие 50 человек, по 25 человек в каждой половой группе. Средний возраст испытуемых составил 20,5±1,5 года. Участники эксперимента не имели патологий зрительной системы и соматически были здоровы. Исследование проводилось с добровольного согласия испытуемых, с соблюдением норм биомедицинской этики (Declaration of Helsinki and European Community directives, 8/609 ЕС).

Для выявления общих стратегий восприятия коротколатентной зрительно-пространственной информации было решено использовать однотипный стимульный материал без смысловой нагрузки, т.е. невербализуемые стимулы. Выбор данного вида стимулов обусловлен необходимостью снижения роли ассоциативного восприятия в обеспечении иконической памяти. Запись трекинга глаз осуществлялась с использованием установки iView X™ RED (SMI, Германия).

Испытуемым с монитора компьютера (диагональ дисплея 26") предъявлялось 4 серии однотипных стимулов, каждая серия состояла из 9 невербальных изображений и предъявлялась на 1 секунду. Предъявлению каждой серии стимулов предшествовала заданная фиксированная точка в верхнем левом углу экрана, время экспозиции 5 секунд. После каждой серии стимула испытуемым предъявлялась таблица, состоящая из 25 изображений, среди которых они должны были узнать предъявляемые ранее, время поиска не ограничивалось и не учитывалось. Правильность ответов фиксировалась для изучения динамики внимания и памяти от первого к четвертому предъявлению. Таким образом, определялось качество запоминания материала.

Данные трекинга глаз анализировали с помощью программы SMI BeGaze. Статистический анализ изучаемых показателей трекинга глаз проводился с применением пакета прикладных программ SPSS 22.0 для Windows.

Анализ данных трекинга глаз при восприятии коротколатентной зрительно-пространственной информации выявил достоверные отличия в количестве фиксаций и саккад от первого к четвертому предъявлению (p=0,040). Отмечены тенденции увеличения количества фиксаций от первой к четвертой серии стимулов (1 – 4,39±0,74 ед.; 2 – 4,46±0,76 ед.; 3 – 4,67±0,97 ед.; 4-4,80±1,0 ед.), достоверные различия наблюдаются между данными первой и последней серии. Количество саккад также увеличивается (1 – 3,94±0,76 ед.; 2 – 4,15±0,84 ед.; 3 – 4,37±0,81 ед.; 4-4,41±1,07 ед.), достоверные различия наблюдаются между регистрируемыми параметрами в первой и третьей серии стимулов, а также в первой и четвертой серией стимулов. Это может свидетельствовать о том, что состояние работоспособности у девушек и юношей к третьей и четвертой серии стимулов соответствует оптимальному уровню избирательности зрительного восприятия.

Статистический анализ показал половые различия регистрируемых параметров в зависимости от серии стимула.

Количество фиксаций достоверно больше у юношей (4,96±0,90 ед.), чем у девушек (4,38±0,96 ед.), в третьей серии стимулов. Также количество саккад достоверно больше у юношей (4,65±0,70 ед.), чем у девушек (4,08±0,81 ед.) также в третьей серии стимулов.

Максимальное количество правильных ответов наблюдается в третьей серии стимулов (20% от общего числа ответов), минимальное количество в первой серии стимулов (9% от общего числа ответов). Увеличение количества правильных ответов к третьей серии стимулов может быть связано с пиком оптимальной работоспособности. К четвертой серии происходит уменьшение числа правильных ответов, что может быть связано с началом процесса утомления.

При проведении корреляционного анализа была обнаружена статистическая зависимость показателей числа фиксаций (r=0,558; p=0,004) и саккад (r=0,525; p=0,007) с качеством правильных ответов у юношей. Максимальное количество верных ответов отмечается в третьей серии стимулов, в этой же серии стимулов наблюдается увеличение количества динамических и статистических показателей трекинга глаз, т. е траектория кривых на рисунках 5 и 7 практически совпадает. От третьей серии стимулов к четвертой число фиксаций и саккад не изменяется, что также отражается на эффективности качества восприятия у юношей.

Полученные данные демонстрируют реакцию врабатываемости у юношей, к третьему стимулу параметры треккинга глаз достигают оптимального значения и сохраняются на этапе восприятия и воспроизведения четвертой серии стимулов. У девушек подобной связи не обнаружено, в частности, на третьем этапе траектории кривых, отражающих динамику изучаемых показателей, имеют разнонаправленный характер.

Таким образом, полученные данные указывают на определенные различия статистических и динамических параметров движения глаза и правильности ответов в зависимости от пола испытуемых.

Итак, изучение движения глаз позволяет получить возможность раскрыть закономерности организации психических (прежде всего познавательных) процессов. Обращение к движениям глаз особенно эффективно при изучении познания и деятельности человека в визуальной среде при выполнении задач зрительного восприятия.

Анализ движения глаз во время выполнения когнитивных задач позволил определить особенности избирательности зрительного анализатора при восприятии коротколатентной невербализуемой информации. Полученные данные указывают на определенные различия статистических и динамических параметров движения глаз и стратегии глазодвигательной активности в зависимости от пола испытуемых.

При восприятии последовательных коротколатентных зрительных стимулов отмечается тенденция к увеличению количества фиксаций и саккад от первой серии стимулов к четвертой, с максимумом в третьей, соответствующей оптимальному уровню избирательности зрительного восприятия.

Выявлены половые различия статистических и динамических показателей зрительно-моторных реакций, которые связаны с большим количеством фиксаций и саккад у юношей в третьей серии стимулов. Установлена прямая корреляционная взаимосвязь качества ответов от количества фиксаций (r=0,558; p=0,004) и саккад (r=0,525; p=0,007) у юношей.

Литература:

1. Агаджанян Н.А. Основы физиологии человека. Учебник для студентов вузов, обучающихся по медицинским и биологическим специальностям/ Торшин В.И., Власова В.М., Агаджанян Н.А., 2-е издание, исправленное. – М.: РУДН, 2001. – 408 с.

2. Барабанщиков В.А., Милад М.М. Методы окулографии в исследовании познавательных процессов и деятельности. М.: Институт психологии РАН, 1994 – 88 с.

3. Гирфатуллина Р.Р. Реакция глазодвигательной системы при кратковременной зрительной нагрузке и пол /Р.Р. Гирфатуллина, Р.Р. Ахмадеев, Д.И. Кошелев // Вестник ОГУ. – 2009. – №6. – С. 7-10.

4. Завалишин Н.В. Модели зрительного восприятия и алгоритмы анализа изображений / Н.В. Завалишин, И.Б. Мучник. – М. : Наука, 1974. - 344 с.

5. Ильин Е.П. Дифференциальная психофизиология мужчины и женщины. – СПб.: Питер, 2002. – 544 с.

6. Ярбус А.Л. Роль движений глаз в процессе зрения/ Отв. ред. Нюберг Н.Д. - М.: Наука, 1965. – 166 с.

7. BeGaze 3.0. Руководство пользователя. - Нейроботикс, 2011. – 176 с.

Код для цитирования: Скопировать