תוצאה של הסחת דעת באמצעות מצגת חזותית טורי מהירה כדי למדוד את לכידת ערכת ספציפיים, תוך ריבוי משימות
29 באוגוסט 2018
שיטה זו משתמשת תצוגה חזותית דינמי אינדקס הוצאות בהפרעות במהלך חיפוש חזותי, כולל "לכידת כל מעסיק נציגות" וגם "קבוצה ספציפית לכידת," אשר בעלות של הסחת דעת המתרחשת כאשר המשתתפים לשמור על חיפוש מרובות מטרות בו זמנית. שיטה זו חשפה מנגנונים בסיסיים ומגבלות של תשומת לב.
פרוטוקול זה מסייע לחוקרים לחקור הסחות דעת בזמן ריבוי משימות בסביבת חיפוש חזותי. לדוגמה, נניח שאתה קונה במכולת, ואתה מחפש פלפל אדום. כאשר אתה מפנה תשומת לב למשימה זו, אתה משפר את העיבוד של כל הפריטים הדומים, כגון כל מה שאדום.
כתוצאה מכך, כל דבר אדום יתפוס את תשומת ליבך ויאט את החיפוש שלך. כעת, נניח שיש לך יותר מפריט אחד ברשימת המכולת שלך, כגון פלפל אדום ופלפל צהוב. כדי לחפש יותר מפריט אחד בכל פעם, ישופר עיבוד המידע הרלוונטי לשני הפריטים.
כיצד הסחת דעת משפיעה על חיפוש ריבוי משימות? הפרוטוקול שלנו מתייחס לשאלה זו. כדי לחקור זאת, ביקשנו מהמשתתפים לחפש תצוגה מרכזית של אותיות צבע שמשתנה במהירות ולזהות את כל האותיות שמופיעות בכל אחד משני צבעי מטרה מסוימים.
מדי פעם, האותיות האפורות בתצוגה השמאלית והימנית ישנו צבעים, וזה מסיח את הדעת. בדוגמה המואטת הזו, יש יעד U כתום ומטרה X ירוקה. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח לגבי קשב חזותי, כמו למשל כיצד מטרות חיפוש נשמרות ומשמשות בזיכרון, ומהן המגבלות שלנו בריבוי משימות.
יתרון מרכזי של טכניקה זו הוא שהמשימה מייצרת השפעות גדולות, ומספקת לחוקרים את הגמישות למדוד היבטים ניואנסים של הסחת דעת. טכניקה זו מתרחבת לשאלות יישומיות כמו כיצד רדיולוג מחפש תמונות רפואיות לאיתור חריגות, או כיצד קציני ביטחון מחפשים תיקים לאיתור סחורות מוברחות. ידגימו את ההליך ג'יימי ג'סינה ואריאל קרשנר, סטודנטים לתואר ראשון מהמעבדה לקשב, זיכרון וקוגניציה.
לפני תחילת הניסוי, בחר את סוגי הניסויים ואת מספר הניסויים בכל סוג. לדוגמה, בניסויים של Target Alone, המטרה מופיעה ללא שינויי צבע אחרונים באותיות בפריפריה. בניסויי Distract Alone, אות בפריפריה משתנה לצבע מטרה, אך לא מופיעה מטרה לאחר מכן בתצוגה המרכזית.
בניסויים של מסיחי דעת צבעוניים שאינם מטרה, אות צבעונית מופיעה בפריפריה ממש לפני שהמטרה מופיעה במרכז, אך מסיח הדעת אינו בצבע מטרה. באותם ניסויים של מסיחי דעת בצבע מטרה, הפריט ההיקפי הצבעוני המופיע לפני המטרה הוא באותו צבע כמו המטרה. בניסויים שונים של מסיחי דעת בצבע מטרה, הפריט ההיקפי הצבעוני המופיע לפני המטרה הוא גם בצבע מטרה, אך אינו באותו צבע כמו המטרה באותו ניסוי.
כעת, בחר את אורכי ההשהיה של מסיח הדעת היעד בכל סוג ניסוי המכילים את מסיחי הדעת והמטרות. ובחר את צבעי היעד, מסיח הדעת ומילוי המילוי המרכזי עבור האותיות, כדי להבטיח שצבעי היעד אינם סמוכים בגלגל הצבעים. כאשר המשימה מתוכננת ומתוכנתת, הושיבו את המשתתף במרחק של 57 ס"מ מהצג באמצעות משענת סנטר כדי לאכוף את מרחק הצפייה הזה, ואבטחו את הצג במיקום קבוע לפי הצורך.
פתח את התוכנה, נווט לתיקיית הניסוי והזן את סקריפט הניסוי בחלון הפקודה. הזן את הפרמטרים, כגון התאריך ומספר המשתתף, ועזור למשתתף בהוראות. השגיחו על המשתתף במהלך הניסוי כדי לוודא שמרחק צפייה אחיד מהמוניטור נשמר, שהמשימה הושלמה כראוי ושהמשתתף אינו נרדם או מוסח.
הזכירו למשתתף את מפתחות התגובה, להאט ולשקול איזו תגובה לבצע לאחר זיהוי אות, וכי התגובה תירשם כנכונה גם אם היא לא מתרחשת באופן מיידי. עודדו את המשתתף לקחת הפסקות לפי הצורך. משימה זו קשה מאוד עם ביצועים בממוצע של כ-75% נכונים.
הקפד לעודד את המשתתפים שלך לא להתייאש אם הם עושים טעויות רבות. בסיום התוכנית, תחקרו ופטרו את המשתתף. הביצועים בניסויי Target Alone טובים באותה מידה בין אם המשתתפים מחפשים מטרה אחת או שתיים בו זמנית.
כשמופיע פריט היקפי שאינו בצבע יעד, זה לא מסיח את הדעת. כאשר מסיח הדעת ההיקפי והמטרה הם באותו צבע, הביצועים יורדים כאשר מסיח צבע היעד לוכד את תשומת הלב. ההבדל בביצועים בין ניסויים שאינם צבעוניים לניסויים בצבע מטרה נחשב ללכידת קשב מותנית.
כאשר מסיח דעת בצבע מטרה אינו באותו צבע כמו המטרה הבאה בניסוי זה, הביצועים צונחים. אפקט לכידה ספציפי זה גדול פי שניים עד שלושה מלכידת קשב מותנית. לכידה ספציפית מוגדרת מתרחשת כאשר גירוי לא רלוונטי הקשור למטרה אחת לוכד את תשומת הלב והיכולת לזהות מטרה התואמת את המטרה השנייה נפגעת עקב שינוי זמני באופן שבו המטרות מיוצגות בזיכרון.
בנוסף להיותה כל כך יקרה, לכידה ספציפית לסט לוקחת זמן רב יותר להתאושש מאשר לכידת קשב מותנית. בעת ניסיון הליך זה, חשוב לספק משוב ועידוד. ניתן להתאים הליך זה לגירויים שונים כגון תמונות, כדי לקבוע כיצד השפעות הסחת הדעת משתנות כאשר מטרות רבות נשמרות.
מחקרים עתידיים יוכלו לבחון כיצד אנו מחפשים תכונות או מושגים שונים ועשויים לחשוף מנגנוני קשב וכיצד הם קשורים לזיכרון ולתפיסה.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
פרוטוקול זה מסייע לחוקרים לבחון הסחות דעת בזמן ביצוע מספר משימות במקביל (multitasking) בסביבה של חיפוש חזותי. הוא חושף כיצד תשומת הלב יכולה להילכד על ידי פריטים מרובים כאשר מחפשים יותר ממטרה אחת.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום המדע
- קשב חזותי
- הסחה בריבוי משימות
- עיבוד קוגניטיבי
רקע
- הסחה עשויה להאיט משימות של חיפוש חזותי.
- קשב משפר את העיבוד של פריטים דומים.
- ריבוי משימות (Multitasking) משפיע על האופן שבו אנו תופסים גירויים חזותיים ומגיבים אליהם.
- הבנת מנגנונים אלה עשויה לשפר את יעילות הביצוע במשימות.
מטרת המחקר
- לחקור את העלויות של הסחת דעת במהלך חיפוש חזותי.
- לבחון לכידה קשבית מותנית (contingent attentional capture) ולכידה ספציפית למערך (set-specific capture).
- לחשוף מנגנונים בסיסיים ומגבלות של קשב חזותי.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- תצוגה חזותית דינמית למדידת עלויות הסחת דעת.
- מטלות ניסוייות המדמות תרחישי ריבוי משימות מהעולם האמיתי.
- ניתוח של השפעות לכידת קשב על יעילות החיפוש.
- השוואת ביצועים בין מטרות חיפוש שונות.
תוצאות עיקריות
- הסחה משפיעה באופן משמעותי על זמני החיפוש.
- ניתן למשוך את הקשב לפריטים לא רלוונטיים על בסיס דמיון בצבע.
- שמירה של מספר מטרות חיפוש משפרת את העיבוד של מידע רלוונטי.
- הממצאים תורמים להבנת הדינמיקה של קשב חזותי.
מסקנות
- הסחה היא גורם קריטי במטלות של חיפוש חזותי.
- הבנת השבייה הקשבית (attentional capture) יכולה להוביל לאסטרטגיות להפחתת הסחות דעת.
- מחקרים עתידיים יכולים להתבסס על ממצאים אלו כדי לשפר ביצועים במטלות קוגניטיביות.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
שיטה זו מכמתת עלויות הסחה בחיפוש חזותי בריבוי משימות, ומספקת מדד רגיש ללכידה קשבית שיכול להנחות בדיקות תיקוף של מטרות, שבהן אותות ביולוגיים מתחרים עלולים להפריע לגילוי. על ידי בידוד של לכידה ספציפית לקבוצה (set-specific capture) — מנגנון שבו מסיחים הקשורים למטרה פוגעים בביצועים של מטרות חלופיות — הגישה תומכת בהפחתת סיכונים מכניסטית בשלבי הגילוי המוקדמים, על ידי חשיפת האופן שבו משאבים קשביים מוקצים תחת דרישות משימה מתחרות. עיצוב התצוגה הדינמי והרציף משפר את הרגישות בהשוואה לבדיקות סטטיות, ומאפשר זיהוי של אפקטים דקים של הפרעה הרלוונטיים לדיוק של רצף הסריקה ולביטחון בזיהוי המולקולות המובילות (lead identification).
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- ערך מדעי: מודד כיצד מטרות חיפוש מתחרות (למשל, סריקה של מטרה כפולה) מגבירות את הרגישות להסחה על ידי גירויים הקשורים למטרה, ובכך מספק מידע להערכות של סלקטיביות וספציפיות של המטרה.
- ערך תפעולי: מבודד אפקטים של לכידה ספציפיים למערכה (set-specific capture effects), שהם גדולים פי שתיים עד שלוש מלכידה תלויה (contingent capture), ובכך מספק מדד חסון להפרעה קשבית בבדיקות מרובות (multiplexed assays).
- ערך ניבוי: חושף שינויים זמניים בייצוג המטרה בזיכרון, ותומך בהשערות לגבי עומס קוגניטיבי בסביבות סריקה בעלות תוכן גבוה (high-content screening).
סריקה ופיתוח בדיקה
- מוכנות הבדיקה: משתמש בזרמי RSVP דינמיים עם מסיחים הטרוגניים כדי לדמות רעש מהעולם האמיתי במערכות גילוי מרובות (multiplexed), ובכך משפר את התוקף האקולוגי לעומת בקרות סטטיות.
- פלט כמותי: עוקב אחר התאוששות הביצועים לאורך זמן באמצעות אורכי השהיה (lag lengths) בין המטרה למסיח, מה שמאפשר מידול קינטי של התאוששות מהסחת הדעת הרלוונטית לזמני דגירה של הבדיקה.
- סקילביליות: תצוגה רציפה מפחיתה את ביצועי המקרה לכמעט אפס, ובכך מגדילה את הטווח הדינמי ואת הרגישות לגילוי גדלי אפקט קטנים בסריקת תרכובות.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- המשכיות תרגומית: מסתגל לגירויים מבוססי תמונה (למשל, דימות רפואי, חיפוש חפצים אסורים), ובכך תומך בהסקת מסקנות למשימות זיהוי חזותיות מורכבות בדימות פרה-קליני או בפיתוח אבחנתי.
- הפחתת סיכונים מכניסטית: מבהיר כיצד הסחת דעת ממטרה אחת (למשל, אות מחוץ למטרה) פוגעת בזיהוי של מטרה אחרת (בתוך המטרה), ובכך מספק מידע על סיכונים לשליליות שגויה בבדיקות של דו-דיווח (dual-reporter) או במערכי ביומרקרים מרובי-ערוצים (multiplexed).
- ביטחון חיזוי: מכמת את לוחות הזמנים להתאוששות מהסחת הדעת, ובכך מסייע בהגדרת חלונות הזמן האופטימליים לקריאת אות בפורמטים של סריקה בעיתוי מדויק (time-resolved screening).
שילוב זרימת עבודה ותהליכי עיבוד (Pipeline)
שיטה זו, הממוקמת בין תיקוף מטרות מונחה-השערה לבין אופטימיזציה של בדיקה, תומכת בגילוי מוקדם על ידי אפיון מגבלות קשביות בתנאי ריבוי משימות המקבילים לתהליכי עבודה של סריקה רב-ערוצית (multiplexed screening).
- ביולוגיה של תגליות: בוחן כיצד שמירה על מספר מטרות חיפוש (למשל, מטרות בצבעים כפולים) מגבירה את הרגישות להסחות דעת, ובכך מספקת מידע לתכנון פאנל מטרות ואסטרטגיות תיקוף אורתוגונליות.
- סריקה: מאפשרת סטנדרטיזציה של בדיקות באמצעות בקרה פרמטרית של תזמון המסיחים ופרמטרי הצבע, ובכך תומכת בכימות הדיר שחזור של השפעות הפרעה.
- אנליטיקה: מייצרת מדידות של משתנים תלויים (דיוק בזיהוי המטרה) על פני סוגי ניסויים שונים, מה שמאפשר השוואה סטטיסטית בין עוצמות לכידה מותנית לעומת לכידה ספציפית לקבוצה.
- מחקר תרגומי: תומך בהמשכיות למשימות דימוי פרה-קליניות שבהן אותות מסיחים (למשל, אוטופלואורסצנציה) עלולים לפגוע בזיהוי המטרה, בהתאם להתאמה לגירויים מבוססי תמונה.
- שימוש חוזר ארגוני: פרוטוקול מבוסס תוכנה המאפשר פריסה סטנדרטית בין מעבדות להערכה עקבית של רעש בבדיקה הקשור להסחות דעת.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מפחית עמימות מכניסטית בברירה קשבית תחת עומס, ובכך משפר את מידת הוודאות בקריאות של מעורבות המטרה.
- ערך תפעולי: פרמטרי זמן וצבע סטנדרטיים משפרים את השחזוריות בין אתרים שונים ובמסעות סריקה.
- ערך אסטרטגי: מאפשר קבלת החלטות של go/no-go המבוססות על עלויות הסחה כמותיות, ובכך מפחית כישלונות בשלבים מאוחרים הנובעים מהפרעות לא מזוהות במדידה.
- השפעה על הפורטפוליו: תומך בתעדוף מותאם סיכונים של מטרות או פורמטים של בדיקות, בהתבסס על עמידות להפרעות מרובות (multiplexed interference).
שיקולי יישום
- דורש מומחיות בתכנות קשב חזותי ובקרת תזמון גירויים.
- תלוי כיול מדויק של המסך ואכיפת מרחק צפייה (57 cm באמצעות משענת סנטר).
- מחייב הסכמה בין צוותים על בחירת פלטת הצבעים (צבעים שאינם סמוכים בגלגל הצבעים) כדי למנוע חפיפה ספקטרלית לא רצויה.
- הסתגלות לגירויים מבוססי תמונות דורשת תיקוף של שקילות בולטות המסיחים (distractor salience) לעומת פאראדיגמות מבוססות צבע.
- ממוצע הביצועים הוא כ-75% נכונות, דבר המעיד על רמת קושי גבוהה של המטלה שעשויה להצריך אימון מורחב או ניהול עייפות בסביבות בעלות תפוקה גבוהה.
