Mit rejtenek a szemmozgások?

Egy új vizsgálat szerint a szemmozgások egy bizonyos típusa a figyelem mentális térben történő fókuszálását kísérheti.

A tekintet evolúciós múltunk során valószínűleg már korán fontos társas jelzéssé nőtte ki magát, hiszen általában elárulja, hogy éppen mire figyelünk. Napjainkban a szem különböző mozgásai egyre érdekesebbek a tudomány számára is. A pupilla méretének változásai például egy az éberség fenntartásában is jelentős agytörzsi sejtcsoport működésére is utalhatnak, a szem mozgásai pedig összhangban lehetnek a figyelem mentális térben történő fókuszálásával.

A képzelgés vagy a visszaemlékezés során jelentkező szemmozgások több korábbi vizsgálat eredményei szerint is megfelelhetnek a valós vizuális felderítés során megfigyelhető szemmozgásoknak. Ezeket a hirtelen mozdulatokat a francia saccad (rázkódó) szóból eredően szakkádoknak nevezzük. Ezekhez képest jóval apróbb mozdulatok a mikroszakkádok, melyek funkcionális jelentősége máig vitatott. Az egyik legszélesebb körben elfogadott elképzelés szerint, mivel a mikroszakkádok általában csak néhány másodpercnyi fókuszálást követően jelentkeznek, arra szolgálnak, hogy megakadályozzák a retina fényérzékeny sejtjeinek alkalmazkodását az egyhangú ingerléshez.

Az utóbbi évek vizsgálatai szerint azonban ezek a mikroszakkádok árulkodhatnak a figyelem fókuszáról is. Az ún. rejtett figyelmi feladatokban a kísérleti személyeket arra kérik, hogy egy képernyő egy adott pontjára fókuszálják tekintetüket miközben egy ettől eltérő pontra figyelnek. Ilyen feladatokat alkalmazó vizsgálatokban megfigyelték, hogy a mikroszakkádok általában abba az irányba mutatnak, amerre a résztvevő a figyelmét irányítja. Egy új tanulmány szerint a mikroszakkádok irányát nem csak a külvilágra irányuló, hanem az emlékezeti folyamatokhoz köthető figyelem is befolyásolhatja.

eyetracker.png
A vizsgálatban használt szemmozgáskövető készülék. A kísérleti résztvevő állát az erre kialakított keretbe illeszti, az asztalon elhelyezett kamera pedig rögzíti a szem mozgásait (Forrás: https://www.sr-research.com/products/eyelink-1000-plus/).

A kutatók négy kísérletben szemmozgáskövető berendezés segítségével rögzítették a résztvevők szemmozgásait, miközben azok különböző feladatokat oldottak meg egy számítógépen. Az első vizsgálatban a képernyő közepén egy kereszt, ennek két oldalán pedig színes vonalak jelentek meg, 0-180 fokkal elforgatva. A két vonal mindössze 250 milliszekundumig (ms) volt látható. Nagyjából két másodperc elteltével a kereszt az egyik vonallal megegyező színűvé változott, így jelezve, hogy melyik vonal orientációját kell reprodukálnia a résztvevőnek a később megjelenő tárcsán. A tárcsát a billentyűzet segítségével lehetett forgatni. A szemmozgás elemzése felfedte, hogy a kereszt színváltását követő mikroszakkádok nagyrészt a kérdezett vonal irányába mutattak.

design.png
Az első kísérleti feladat vázlata (Forrás: van Ede et al., 2019 – Nature Human Behaviour).

A következő tanulmányban egyszerre négy színes vonal jelent meg a képernyő négy sarkában, ezek 500 ms-ig maradtak a képernyőn. Ezúttal 1 másodperc elteltével a központi kereszt megint színt váltott, de egyes esetekben szürke lett, máskor pedig megint a később reprodukálandó vonal színét jelezte. A kereszt színe 200 ms-ra maradt meg, majd visszaváltott feketére és egy másodperc elteltével már mindenképpen a kérdezett vonal színét mutatta. Ebben az esetben is megjelent a kérdezett vonal irányába mutató mikroszakkádok túlsúlya, ráadásul mindig az első informatív színváltást követően (tehát ha először szürke lett a kereszt, akkor csak a második színváltásnál). Ebből arra következtettek a kutatók, hogy ezek a mikroszakkádok a figyelem mentális térben történő fókuszálását kísérik és nem a figyelem fenntartásával kapcsolatosak.

A kutatók további két vizsgálattal erősítették meg eredményeiket, ezek egyikében például a vonalak orientációja alapján kellett azok színét megadnia a résztvevőknek. A kutatás összességében felveti, hogy a mikroszakkádok iránya követheti a munkamemória tartalmára irányuló figyelmi fokuszálást. A jelenség magyarázata az lehet, hogy a szemmozgásokat létrehozó és a figyelmet fókuszáló idegrendszeri hálózatok nagymértékben összefonódtak, hiszen eredetileg főleg a szemmozgások változtatták a figyelem fókuszát. A magasabb rendű mentális működések megjelenésével a figyelem már a belső, mentális térre is kiterjedhet és ez is egybeesik a szemek apró mozdulataival, noha itt ezeknek már nincs funkcionális jelentősége. A kutatók bíznak benne, hogy a jelenség hasznosnak bizonyul a figyelmi és az emlékezeti folyamatok további kutatásában.

Ez a cikkem az Élet és Tudomány 2019/26. számában jelent meg.

Források:

https://www.nature.com/articles/s41562-019-0546-1

https://www.nature.com/articles/s41562-019-0549-y