Cecità da disattenzione

Fonte: Laboratorio di Jonathan Flombaum—Johns Hopkins University

Generalmente pensiamo di vedere le cose abbastanza bene se sono vicine e proprio di fronte a noi. Ma lo facciamo? Sappiamo che l'attenzione visiva è una proprietà del cervello umano che controlla quali parti del mondo visivo elaboriamo e quanto efficacemente. Un'attenzione limitata significa che non possiamo elaborare tutto in una volta, si scopre, anche le cose che potrebbero essere proprio di fronte a noi.

Nel 1960, il famoso psicologo cognitivo Ulrich Neisser ha iniziato a dimostrare sperimentalmente che le persone possono essere cieche agli oggetti che sono proprio di fronte a loro, letteralmente, se l'attenzione è altrimenti distratta. Negli anni 1980 e 1990, Arien Mack e Irvin Rock hanno seguito il lavoro di Neisser, sviluppando un semplice paradigma per esaminare come, quando e perché l'attenzione distratta può far sì che le persone non riescano a vedere l'intero oggetto. I loro esperimenti, e quelli di Neisser, non hanno coinvolto persone con danni cerebrali, malattie o qualcosa del genere, solo persone normali che non riuscivano a vedere oggetti che erano proprio di fronte a loro. Questo fenomeno è stato chiamato cecità disattenta. Questo video dimostrerà le procedure di base per indagare la cecità disattenta usando i metodi di Mack e Rock. ¹

1. Stimoli e design

1. Gli stimoli per questo esperimento possono essere fatti con software di diapositive di base come PowerPoint o Keynote.
2. Il primo stimolo da fare è chiamato stimolo noncritico.
   1. Su una diapositiva bianca, creare due linee nere; il primo dovrebbe essere circa l'80% della lunghezza verticale dell'intera diapositiva e l'altro solo leggermente più lungo. Nella Figura 1a, la diapositiva è lunga 770 px, la linea più corta è lunga 630 px e l'altra è 645 px.
   2. Ora scegli la più corta delle due linee e ruotala di 90 ° in modo che sia orizzontale e centra le due linee al centro dello schermo in modo che formino una croce, come nella Figura 1b.
   3. Duplicare la diapositiva appena fatta, ma rendere la linea più corta il braccio verticale della croce e la linea più lunga il braccio orizzontale della croce, come nella Figura 2.

Figura 1. (a) Due linee che vengono utilizzate per costruire lo stimolo incrociato in (b). La linea a sinistra è leggermente più corta di quella a destra, una differenza che è facile vedere quando sono allineati e orientati verticalmente, ma difficile da vedere quando sono orientati a formare una croce. La croce in (b) è un esempio dello stimolo noncritico. Il compito dei partecipanti è quello di giudicare quale linea della croce è più lunga. (Nel caso mostrato, la linea verticale è più lunga). La difficoltà di questo compito attira l'attenzione.

Figura 2. Un esempio di stimolo noncritico. In questo esempio, la linea orizzontale è quella più lunga. Vedere la differenza dovrebbe essere molto difficile.

3. Ora fai gli stimoli critici.
   1. Basta duplicare i due stimoli non critici. Nel primo, crea una piccola stella grigia e posizionala in uno dei quattro quadranti, nella Figura 3a la stella è in basso a destra. Nel secondo stimolo critico, crea un piccolo triangolo grigio e posizionalo in uno qualsiasi dei quadranti. Nella Figura 3b il triangolo si trova nel quadrante in alto a sinistra.

Figura 3. Due esempi di stimoli critici. Ciascuno degli stimoli ha una forma in uno dei quadranti definiti dalla croce. La questione di interesse per l'esperimento sarà se gli osservatori vedranno questa forma in varie condizioni di impegno attenzionale con il compito.

4. Infine, fai lo stimolo di fissazione e la maschera.
   1. Lo stimolo di fissazione è solo una diapositiva vuota con una piccola croce al centro, 20 x 20 px.
   2. Per creare una maschera, imposta ogni pixel in modo casuale su bianco o nero. La Figura 4 mostra un esempio.

Figura 4. Uno stimolo maschera. Nella maschera, ogni pixel o quadrato nella diapositiva è impostato in modo casuale su bianco o nero. Lo scopo di una maschera come questa è quello di sciacquare gli stimoli precedenti dal sistema visivo. Permette agli sperimentatori di controllare finemente la quantità di tempo in cui un osservatore è esposto a uno stimolo specifico. Questo perché l'attività nelle cellule retiniche e nelle cellule cerebrali può persistere, anche dopo che uno stimolo è assente. Uno schermo vuoto, in particolare uno scuro, consente all'attività di persistere per un tempo particolarmente lungo, producendo anche immagini successive. Una maschera, come quella mostrata, riorganizza in modo casuale tutto il fuoco nei neuroni visivamente reattivi piuttosto che consentire alla loro attività precedente di persistere dopo che lo stimolo è stato rimosso.

5. Non resta che assemblare le immagini appena create in prove. Esistono due tipi di prove. Per fare una prova non critica, presentare lo stimolo di fissazione per 1500 ms, seguito immediatamente da uno degli stimoli non critici per 200 ms, seguito immediatamente dalla maschera per 500 ms. La Figura 5a schematizza la sequenza.
6. Le prove critiche sono identiche a quelle non critiche con un'eccezione: includere, qui, uno stimolo critico per 200 ms, invece dello stimolo non critico. La Figura 5b schematizza la sequenza di eventi.

Figura 5. Rappresentazioni schematiche delle sequenze di eventi in (a) processi non critici e (b) critici. L'unica differenza tra i due tipi di prova è quale stimolo viene mostrato nel mezzo per 200 ms, il critico o il non critico. Ogni blocco dell'esperimento includerà tre prove, due prove non critiche seguite da una critica.

7. Progettazione sperimentale: l'esperimento coinvolgerà alla fine un totale di nove prove, in tre gruppi. Il primo gruppo di tre prove è chiamato set di disattenzione, il secondo gruppo è chiamato set di attenzione diviso e il terzo è chiamato set di attenzione completo.
8. Ogni gruppo di studi coinvolgerà due studi non critici seguiti da uno studio critico. L'unica differenza tra i tre gruppi di prove è nelle istruzioni date ai partecipanti.

2. Esecuzione dell'esperimento

1. Un esperimento richiede almeno 50 partecipanti, ma ogni sessione è molto breve. Gli esperimenti originali sono stati gestiti reclutando partecipanti in un museo della scienza. Una biblioteca o un quad del campus in una bella giornata sono anche buoni posti.
2. Per testare un partecipante, attenersi alla seguente procedura:
   1. Chiedi a qualcuno se è disposto a partecipare a un esperimento molto breve sulla percezione visiva.
   2. Quando dicono di sì, indica lo schermo del computer, con lo stimolo di fissazione già presente, e dicono quanto segue: "Vorrei che tu puntassi gli occhi su questa croce, senza muoverli. In un attimo, la croce sarà sostituita da una croce più grande, ma in quella, una delle linee sarà solo un po 'più lunga dell'altra. Vorrei che tu guardi attentamente quella croce e provi a segnalare quale è più lunga, la linea orizzontale o verticale. La croce sarà presente molto brevemente , per molto meno di un secondo- quindi devi davvero guardare da vicino quando ne hai la possibilità. "
   3. Chiedi al partecipante se ha domande e, dopo aver risposto a qualsiasi, esegui il primo stimolo noncritico del set di disattenzione. Annota se il partecipante ha segnalato la linea orizzontale o verticale come più lunga.
   4. Ora esegui la seconda prova non critica e quindi esegui la prova critica per completare il set di disattenzione.
   5. Dopo la prova critica, poni la seguente domanda e registra la risposta del partecipante: "In quell'ultima prova, o in una qualsiasi delle altre, hai visto qualcos'altro sullo schermo oltre alla croce di prova?" Se il partecipante dice "sì", chiedile di descrivere cosa hanno visto e dove lo ha visto, registrando la risposta completa.
   6. Ora è il momento di eseguire le prove di attenzione divisa. Per iniziare, basta dire quanto segue al partecipante: "Vorrei che ora facessi altre tre prove. Sei pronto?"
   7. Ancora una volta, esegui due prove non critiche, seguite da una critica. Dopo, la prova critica, chiedi al partecipante se ha visto qualcosa di inaspettato, di cosa si trattava e dove.
   8. Infine, esegui le prove di attenzione complete, dicendo quanto segue: "Vorrei che tu facessi altre tre prove. Ma questa volta, non c'è bisogno di dirmi quale delle due righe è più lunga. Invece, dopo ogni prova, dimmi solo se hai visto qualcosa oltre alle due righe, cos'era e dove si trovava sullo schermo.
   9. Esegui due prove non critiche seguite da una critica.

3. Analisi dei dati

1. Per analizzare i risultati, guarda le risposte date da ciascun partecipante a ciascuno degli studi critici. Ricorda, quelle sono le prove che hanno una forma da qualche parte nel display insieme alla grande croce. Segna se il partecipante ha visto lo stimolo, contandolo come visto se il partecipante ha riportato correttamente la forma o il quadrante in cui è apparso.
2. Riassumi il numero di partecipanti che hanno visto lo stimolo in ogni serie di prove (disattenzione, attenzione divisa e attenzione completa).

La Figura 6 rappresenta graficamente la percentuale di partecipanti che hanno visto lo stimolo critico nello studio critico di ciascuno dei tre tipi di set di prove. Si noti che molti meno lo hanno visto nel set di disattenzione e, cosa più importante, in quel set solo circa il 40% ha visto lo stimolo. Ciò significa che 60 partecipanti su 100 non sono riusciti a vedere un oggetto di grandi dimensioni proprio di fronte a loro. Questo fallimento è ciò che viene chiamato cecità disattenta. Il compito di giudizio della lunghezza è difficile e consuma tutta l'attenzione dell'osservatore. Di conseguenza, non c'è più attenzione per elaborare la forma inaspettata, e questo dimostra che vedere qualcosa richiede di occuparsene.

Figura 6. Risultati di un esperimento di cecità disattenta che ha incluso 50 partecipanti. La principale variabile dipendente di interesse è la percentuale di partecipanti che hanno riportato con precisione la posizione o la forma dello stimolo critico in uno studio critico. C'era una prova critica in ogni serie di tre prove, e c'erano tre serie: la serie di disattenzione, la serie di attenzione divisa e la serie di attenzione completa. Più della metà dei partecipanti non è riuscita a vedere la forma nello studio critico di disattenzione, un risultato che dimostra la presenza di cecità disattenta.

Al contrario, nelle prove di attenzione divise e complete all'osservatore è già stato chiesto di oggetti inaspettati, o addirittura detto di cercarli. Di conseguenza, l'osservatore assegna una certa attenzione in tutto il display, e questo le consente di elaborare e vedere le forme presentate nella terza prova (critica) di ciascun set. Come mostra la figura, tutti o quasi tutti i partecipanti dovrebbero vedere la forma negli studi critici di attenzione divisi e completi.

Si noti che le prove di attenzione divisa ricevono il loro nome a causa del fatto che una volta che all'osservatore è stato chiesto di oggetti inaspettati, quegli oggetti smettono di essere del tutto inaspettati. Si presume quindi che l'osservatore consentirà una certa attenzione per cercare i display su tali prove. Le prove di attenzione complete sono denominate di conseguenza perché le istruzioni in quelle prove dirigono l'osservatore a concentrarsi interamente sulla visione di qualsiasi oggetto oltre alla croce.

Un importante insieme di applicazioni per la ricerca sulla cecità disattenta è nel campo della sicurezza di guida. Quando le persone hanno incidenti automobilistici, non è raro che riferiscano di non essere riusciti a vedere l'auto, o la persona, o l'oggetto che hanno colpito. Ha senso pensare che non siano riusciti a vederlo perché forse stavano distogliendo lo s.l.m. La cecità disattenta suggerisce che potrebbero non riuscire a vedere anche mentre guardano nel posto giusto, cioè se l'attenzione è distratta. I ricercatori hanno utilizzato simulatori di guida, quindi, per condurre esperimenti sul fatto che la cecità disattenta possa causare incidenti stradali e su come ridurre gli incidenti. Ad esempio, parlare al cellulare sembra coinvolgere l'attenzione e aumentare la probabilità di un incidente indotto dalla cecità disattenta.

1. Rock, I., Linnet, C. M., Grant, P.I., and Mack, A. (1992). Perception without Attention: Results of a new method. Cognitive Psychology 24 (4): 502-534.