ChapterPDF Available

Analiza i interpretacja ruchów oczu w skaningu wyobrażeniowym.

Authors:
  • Nicolaus Copernicus University in Toruń

Abstract

Artykuł zawiera przegląd badań nad skaningiem wyobrażeniowym w kontekście zapisu ruchów oczu rozpoczyna się wprowadzeniem do tematyki pomiaru ruchów oczu w świetle teorii Notona i Starka (1971a, 1971b, 1971c). Zwrócono szczególną uwagę na oddolne i odgórne mechanizmy uwagowe sterujące wzrokiem podczas oglądania sceny wizualnej. Następnie przedstawiono wyniki okulograficznych badań nad skaningiem umysłowym. Rezultaty prowadzonych badań pozwalają wnioskować o podobieństwie ruchów oczu towarzyszących procesom percepcji wzrokowej i wyobraźni. Przegląd kończą rozważania na temat funkcjonalności ruchów oczu podczas wyobrażania sceny wizualnej.
Studia z Psychologii w KUL, tom 
red. O. Gorbaniuk, B. Kostrubiec-Wojtachnio,
D. Musiał, M. Wiechetek, A. Błachnio, A. Przepiórka
ISBN ---- Lublin, Wyd. KUL , s. -
Bibianna Bałaj
Instytut Psychologii
Katolicki Uniwersytet Lubelski Jana Pawła II
ANALIZA I INTERPRETACJA RUCHÓW OCZU
W SKANINGU WYOBRAŻENIOWYM
Streszczenie
Artykuł zawiera przegląd badań nad skaningiem wyobrażeniowym w kon-
tekście zapisu ruchów oczu. Rozpoczyna się wprowadzeniem do tematyki
pomiaru ruchów oczu w świetle teorii Notona i Starka (a, b, c).
Zwrócono szczególną uwagę na oddolne i odgórne mechanizmy uwagowe
sterujące wzrokiem podczas oglądania sceny wizualnej. Następnie przedsta-
wiono wyniki okulogracznych badań nad skaningiem umysłowym. Rezul-
taty prowadzonych badań pozwalają wnioskować o podobieństwie ruchów
oczu towarzyszących procesom percepcji wzrokowej i wyobraźni. Przegląd
kończą rozważania na temat funkcjonalności ruchów oczu podczas wyobra-
żania sceny wizualnej.
Słowa kluczowe: ruchy oczu, skaning wyobrażeniowy.
Adres do korespondencji: Bibianna Bałaj, Katedra Psychologii Eksperymentalnej, In-
stytut Psychologii, Katolicki Uniwersytet Lubelski Jana Pawła II, Al. Racławickie , -
Lublin; e-mail: bibianna.balaj@kul.pl
170 Bibianna Bałaj
ANALYSIS AND INTERPRETATION OF EYE MOVEMENTS
IN MENTAL SCANNING
Abstract
e article contains an overview of research on mental scanning in the
context of eye movements recording. It begins with an introduction to the
topic of measuring eye movements emphasizing the meaning of Notons and
Starks theory (a, b, c). e importance of bottom up and top-
down mechanisms of visual attention control while watching the scene was
also noted. en the Eye-tracking studies of mental scanning were presented.
e results of this research allow the conclusion on the similarity between
the processes of the visual perception and the imagination in the eld of the
eye movements. Overview ends with reections on the functionality of the
eye movements observed while imagining the visual scene.
Key words: eye movements, mental scanning
171
Analiza i interpretacja ruchów oczu w skaningu wyobrażeniowym
Wprowadzenie
Coraz bardziej powszechna wydaje się komunikacja za pomocą obrazów.
Wystarczy rozejrzeć się w internetowych portalach społecznościowych typu
Facebook, żeby zauważyć siłę odziaływania zdjęć, obrazów czy lmów. Pa-
nująca obecnie „kultura obrazkowa” może stanowić odzwierciedlenie pra-
gnienia przekazania obrazem tego, czego nie mogą wyrazić słowa.
Z zapamiętywaniem obrazu wiąże się ksacja wzroku na znaczących
jego elementach. Im więcej cech zostanie zakodowanych (dzięki wydłużeniu
czasu patrzenia lub zwiększeniu liczby ksacji), tym lepsza pamięć danego
obrazu. Przenoszenie spojrzenia na kolejne elementy obrazu jest interpre-
towane jako wskaźnik jawnej uwagi wzrokowej. Spojrzenia koncentrują się
na najbardziej informacyjnych częściach obrazu. Kiedy zaczynamy patrzeć
na obraz, przywołujemy umysłowy prototyp sceny i kierujemy spojrzenia
nieprzypadkowo. Dłuższe patrzenie może oznaczać np. próbę uspójnienia
widzianego elementu z wcześniej spostrzeżonymi szczegółami obrazu (Du-
chowski, ). Ruchy oczu przemieszczają skupienie uwagi w sekwencji
specycznych i znaczących regionów zainteresowania (ROI – regions of inte-
rest lub AOI – area of interest) (Noton, Stark a).
Już wczesne badania empiryczne wykazały, że częstotliwość ruchów oczu
wzrasta podczas tworzenia wyobrażeń umysłowych, zwłaszcza tych o prze-
strzennej naturze (por. Richardson, Dale, Spivey, ). Współcześnie poja-
wiły się eksperymenty, w których empirycznie wykazano nie tylko występo-
wanie ruchów oczu w wyobraźni, ale również podobieństwo między rucha-
mi oczu podczas oglądania i wyobrażania obiektów czy scen (Brandt, Stark,
; Laeng, Teodorescu, ; Johansson, Holsanova, Holmqvist, ).
Celem niniejszej pracy jest uchwycenie zarówno podobieństwa przebiegu
percepcji i wyobraźni pod względem ruchów oczu, jak również pokazanie
specycznych różnic między tymi procesami.
Ruchy oczu w badaniach percepcji wzrokowej
Ruchy oczu zwykle rejestrowane są w badaniach nad czytaniem, w zada-
niach przeszukiwania pola percepcyjnego, czy też w eksperymentach badają-
cych uwagę wzrokową (przegląd zob. np. Duchowski, ; Just, Carpenter,
; Rayner, Pollatsek, ; Rayner, ; Richardson, Spivey, a,
b).
172 Bibianna Bałaj
Rozwój badań wykorzystujących pomiar ruchów oczu ma dosyć dłu
historię (przegląd zob. Wade, ; Westheimer, ; Land, ). Hering
() i Lamare (badania prowadzone były w , ale opublikowane dopiero
) niemal jednocześnie wynaleźli metody wykorzystujące dźwięki poru-
szających się oczu w rozpoznaniu ruchów oczu. Zmianie napięcia mięśni to-
warzyszy cichy dźwięk. Po wzmocnieniu siły tego dźwięku można rejestro-
wać zmiany położenia oczu. Badacze zauważyli, że podczas czytania jednego
wiersza słychać kilka dźwięków, a podczas przechodzenia między wierszami
słychać jeden bardzo wyraźny dźwięk. Huey w  roku (, ) skon-
struował kolejne urządzenie służące do pomiaru ruchów oczu. Badania te
były jednak inwazyjne, gdyż wymagały nakładki na oko, która poruszała ra-
mię zapisujące ruch oka. Orschansky () podjął próbę rejestracji światła
odbitego od lustra przyczepionego do nakładki na oku (za: Wade, ).
Wreszcie, na początku XX wieku, Dodge zauważył, że zamiast przycze-
piać jakieś przedmioty do oka, można rejestrować światło odbijające się bez-
pośrednio od oka (Dodge, , , , , ; Dodge, Cline, ).
Dzięki wielu późniejszym udoskonaleniom sprzętu, tworzeniu urządzeń,
które mierzyły ruch oka w sposób nieinwazyjny i precyzyjny, badania ruchu
oka bardzo się rozwinęły i obecnie stanowią ważny obszar zainteresowania
naukowców z różnych dziedzin.
Serię imponujących badań nad ruchami oczu przeprowadził Buswell
(). W monograi How people look at pictures Buswell opisuje dane z za-
pisów ruchów oczu  badanych, z których każdy oglądał wiele obrazów.
Dane obejmowały prawie  zapisów, z których każdy zawierał wiele k-
sacji. Biorąc pod uwagę technologie wykorzystywane w latach . i koniecz-
ność „ręcznego” przekształcania horyzontalnych i wertykalnych pozycji uzy-
skanych z zapisów ruchów oka do precyzyjnych lokalizacji na oglądanym
obrazie, taka objętość danych ruchów oczu jest imponująca. Praca Buswella
stanowiła systematyczne obserwacje ruchów oczu podczas oglądania złożo-
nych obrazów (Rysunek ), w odróżnieniu do wcześniejszych badań, które
obejmowały czytanie tekstów lub percepcję prostych wzorów.
W pewnym sensie można powiedzieć, że monograa Buswella () sta-
nowiła rewolucję w badaniach ruchów oczu, gdyż obecnie badania ruchów
oczu podążają w kierunku rozumienia ruchów oczu w codziennym widzeniu
(przegląd, zob. Land, ).
Podczas oglądania obrazów i scen, ruchy oczu są niezbędne (Ditchburn,
Cinsborg, ; Riggs, Ratli, ). Jeśli przeciwdziała się wszystkim ru-
chom oczu, percepcja wzrokowa zanika. Unieruchomienie obrazu relatywnie
do siatkówki spowoduje, że osoba badana przestaje go widzieć (Pritchard
i in., ). Ponadto, ruchy oczu nie są przypadkowe (Yarbus, ). Związa-
ne są z zawartością obrazu lub sceny, którą osoba ogląda. Wzrok kierowany
jest nie tylko na charakterystyczne cechy wizualne bodźca (krawędzie, ja-
skrawe kolory), ale w pewnym sensie obejmuje również tzw. „obszary infor
173
Analiza i interpretacja ruchów oczu w skaningu wyobrażeniowym
Rysunek . Zapis kolejnych ksacji osoby badanej połączony z bladym zarysem bodźca
(Buswell, , s. ).
matywne” (zależne od potrzeby, czy intencji osoby oglądającej daną scenę).
Wzory ruchów oczu różnią się w zależności od podanej instrukcji, np. jeśli
badany ma oglądać obraz swobodnie lub też ma za zadanie studiować okre-
ślone aspekty obrazu.
Szczegółowa informacja wzrokowa może być odebrana jedynie w cen-
trum pola widzenia, co opisał już Porteld w  roku (za: van Gompel,
i in. ). Dołek środkowy (foveola; fovea centralis), to mały centralny
obszar siatkówki, który ma największe zagęszczenie czopków (Greenstein,
Greenstein, ). Obejmuje on około półtora/dwa stopnie pola widzenia.
Często wyróżnia się też obszar okołocentralny, który rozciąga się do -°
w polu widzenia (Duchowski, ). Odpowiada to obszarowi eliptycznej
plamki żółtej (macula lutea) (Młodkowski, ). Mózg kieruje oczy tak, aby
skupiać wzrok na kolejnych obszarach zainteresowania (ROI), np. poszcze-
gólnych elementach złożonej sceny wizualnej (Noton, Stark, a, c).
Zatem ruchy oczu są niezbędne dla percepcji scen, które rozprzestrzeniają
się na obszarze większym niż kilka stopni w polu widzenia osoby badanej.
Podczas oglądania statycznej sceny oczy naprzemiennie ksują lub wykonują
sakkady. Podczas sakkad odbieranie informacji wzrokowej jest zahamowa-
174 Bibianna Bałaj
ne, co często nazywane jest supresją sakkadyczną (saccadic supresion) (Ma-
tin, ). Obecnie częściej mówi się, że supresja sakkadyczna jest związana
z obniżeniem świadomości percepcyjnej (Krekelberg, ), jak również ob-
niżeniem wrażliwości wzrokowej przed i w czasie trwania sakkady (Watson,
Krekelberg, ).
Fiksacje reprezentują większość czasu, w którym pobierana jest informa-
cja wzrokowa. Wzrok w czasie ksacji jest relatywnie stabilny w przestrzeni
i wskazuje obszar alokacji uwagi wzrokowej (Buswell, ). Tym samym
przeprowadzanie poszukiwania informacji wzrokowej może być scharakte-
ryzowane poprzez lokalizację i kolejność ksacji (Ellis, Stark, ; Noton,
Stark, a, c). Oprócz ruchów zapewniających zmianę postrzeganego
w danym momencie fragmentu sceny, konieczne jest wykonywanie ruchów
służących utrzymaniu spojrzenia na obiekcie, np. ruchów oczu kompensu-
jących ruchy głowy lub ciała, czy też ruchów śledzenia podczas percepcji
poruszającego się obiektu (Leigh, Zee, ).
Aktywne patrzenie odbywające się w naturalnych warunkach można
ująć w trzech skalach przestrzennych. Skala dołka centralnego to region,
który obejmuje  do ° pola widzenia z bardzo wysoką rozdzielczością po-
wiązaną z silnym upakowaniem czopków na siatkówce. Ta skala determinu-
je rozmiar regionów zainteresowania (regions of interest; ROI) oraz obszar
skupienia uwagi. Skala sakkadyczna to obszar, w którym ruchy oczu prze-
skakują z jednego obszaru zainteresowania do drugiego, umożliwiając syste-
mowi wzrokowemu przeszukiwanie pola percepcji (eld of view; FOV). Skala
sakkadyczna jest dopasowana do peryferycznego obszaru siatkówki. Zmiana
spojrzenia spowodowana ruchami głowy ma większą skalę, która pozwala
osobie badanej na skanowanie całego pola zainteresowania (eld of regard;
FOR) poprzez przemieszczanie pola wzrokowego do bardzo różnych części
całej sceny. Można tę sytuację porównać do zmian pola widzenia peryskopu
w zależności od pola zainteresowania obserwatora (Privitera, Stark, ).
Bodziec wzrokowy obejmujący więcej niż ° pola widzenia może być po-
strzegany całościowo dzięki widzeniu peryferycznemu, jednak jego rozdziel-
czość jest słaba. Na tym etapie w polu widzenia mogą wyłonić się charakte-
rystyczne cechy, które spowodują zaangażowanie uwagi lub nakierowanie jej
na dany szczegół, celem dalszej werykacji. Po wykonaniu ruchu oczu w po-
żądanym kierunku odbierana jest dokładna informacja wzrokowa z dołka
centralnego, tj. obraz o wysokiej rozdzielczości (Duchowski, ).
Czas trwania ksacji jest często traktowany jako miara narzuconych wy-
magań poznawczego przetwarzania gromadzonych informacji (por. Rayner,
). Dłuższy czas trwania ksacji wskazuje na obszerniejsze przetwarzanie
danych znajdujących się aktualnie w polu wzrokowym.
Wciąż trwa jednak dyskusja nad dominacją procesów odgórnych i od-
dolnych w sterowaniu ruchami oczu (por. Fujita, Toyomi, Privitera, Stark,
; Malcolm, Henderson, ; Tatler i in. ).
175
Analiza i interpretacja ruchów oczu w skaningu wyobrażeniowym
Teoria ścieżek skanowania Notona i Starka
Zgodnie z główną myślą teorii percepcji wzorów wizualnych Notona
(), każdy wzór wizualny jest reprezentowany w pamięci jako sieć śladów
pamięciowych. Zapisują one cechy wzoru i zmiany uwagi, jakie są konieczne,
aby przejść od cechy do cechy wzdłuż pola wzrokowego. Przesunięcia uwagi
mogą przybierać formę sakkadycznych ruchów oczu lub mogą być wykony-
wane wewnętrznie. Zapamiętywanie i rozpoznawanie wzorca jest rozumiane
jako bliska analogia do zapamiętywania i powtarzania określonych sekwen-
cji zachowań. Noton i Stark (a) w przedstawionej teorii ścieżek propo-
nują, że wewnętrzny przestrzenno-poznawczy model kontroluje percepcję
i aktywnie, odgórnie (top-down) kieruje ruchami oczu. Sekwencja gwałtow-
nych skoków sakkad kieruje wzrok od jednego punktu ksacji do drugiego.
Mózg podejmuje próbę dopasowania wewnętrznego modelu do zewnętrz-
nego bodźca. Właściwości bodźca oddolnie kierują wzrokiem (bottom-up).
Ruchy oczu przemieszczają skupienie uwagi przez sekwencję specycznych
i znaczących regionów zainteresowania.
Celem werykacji swoich przypuszczeń Noton i Stark (a) badali ru-
chy oczu podczas oglądania słabo widocznych obrazów. Był to zabieg ce-
lowy, aby osoby badane musiały bezpośrednio, centralnie przenieść wzrok,
jeśli chciały dokładnie zobaczyć fragment obrazu (obrazy rozciągły się na
° w polu widzenia). Badani wykonywali podobne ruchy oczu, patrząc wie-
lokrotnie na ten sam obraz. Choć wzory różniły się między badanymi i m-
dzy obrazami, to obserwowano powtarzające się ścieżki patrzenia przez tę
samą osobę na ten sam obraz. Zaobserwowano również podobieństwo ście-
żek patrzenia na ten sam obraz w fazie uczenia się i rozpoznawania. Taki
ustalony, charakterystyczny, powtarzający się schemat patrzenia danej osoby
na konkretny obraz autorzy nazywają „ścieżką skanowania” (scanpath). Tyl-
ko w niektórych przypadkach specyczna ścieżka była nieobecna lub niewy-
krywalna. Badacze ustalając ścieżki skanowania brali pod uwagę lokalizację
i uporządkowanie głównych ksacji w ścieżce, nie przywiązywali zaś wagi
do kolejności ksacji w ścieżce.
Ścieżki wzrokowe stanowią zewnętrzny wskaźnik zapisu wewnętrznych
reprezentacji obrazów, tzw. „model poznawczy”. Zgodnie z tym modelem,
reprezentacje obrazów składają się ze śladów pamięci sensorycznej zapisują-
cych cechy obiektu i śladów pamięci motorycznej ruchów oczu, które były
wykonywane podczas detekcji tych cech. Bardziej realistyczny wariant tego
modelu wprowadza pewną losowość tworzenia ścieżek, czyli przewiduje, że
nie muszą być one identyczne, ale wykazują duże podobieństwo (Noton,
Stark, c).
Teoria ścieżek zaproponowana przez Notona i Starka (a; c) zosta-
ła potwierdzona przez serię współczesnych badań ilościowych. Przykładowo,
rejestrowano ruchy oczu badanych podczas zadania przeszukiwania wzro-
kowego w trójwymiarowej scenie prezentowanej stereoskopowo za pomocą
176 Bibianna Bałaj
komputera. Scena została podzielona a priori na  lub  regionów zainte-
resowania. Analiza podobieństwa ścieżek przeszukiwania pola wzrokowego
doprowadziła do wniosku, że każdy badany wykazywał częściowo spójne,
ale specyczne ścieżki przeszukiwania, bazujące na modelu przestrzennym
(Choi, Mosley, Stark, ).
Ruchy oczu można podzielić na globalne (większe niż ,°) i lokalne
(mniejsze niż ,°). Podczas oglądania realistycznej i abstrakcyjnej sztuki
Zangemeister, Sherman i Stark () rejestrowali ścieżki skanowania wzro-
kowego wykonywanego przez specjalistów i laików. Analiza wariancji wy-
kazała mniej wskaźników skaningu lokalnego dla profesjonalistów, którzy
polegali bardziej na globalnym patrzeniu, zwłaszcza dla obrazów abstrakcyj-
nych. Nieprofesjonaliści przenosili wzory lokalnego skanowania z obrazów
realistycznych na obrazy abstrakcyjne. Również poziom mrugania specjali-
stów oglądających abstrakcyjne obrazy był niższy niż przy obrazach reali-
stycznych, wskazując na większy wysiłek poznawczy. Niespecjaliści nie wy-
kazywali zróżnicowania poziomu mrugania w zależności od rodzaju oglą-
danych obrazów. Można zatem stwierdzić, że wiedza (czyli pewien model
umysłowy) kształtuje sposób patrzenia na obrazy.
W innych badaniach poproszono ekspertów, aby patrzyli na serię foto-
grai realnych scen. Następnie prezentowano drugi zestaw bodźców i pro-
szono o ocenę zdjęcia jako starego – widzianego uprzednio lub jako no-
wego – wcześniej nie widzianego. Analizy zapisu ruchów oczu wykazały,
że wyrazistość bodźca wpływa na ukierunkowanie wzroku badanych i na
kolejność sekwencji spojrzeń. Ruchy oczu skupiają się na ważnych miejscach
w obrazie (Humprey, Underwood, ). Ważność poszczególnych elemen-
tów sceny i kolejność lokalizacji poszczególnych ksacji można oszacować
stosując różne techniki. Przykładowo algorytmy zaproponowane przez It-
tiego i Kocha () odwołują się do takich cech obiektu, jak orientacja,
intensywność i kolor.
Ścieżki wzrokowe okazały się bardziej podobne podczas wielokrotnego
patrzenia na scenę niż można byłoby się spodziewać, gdyby były przypadko-
we. Wykazano również, że niski poziom wydatności wizualnej (cecha obiek-
tu jako wizualnie wyróżniającego się w stosunku do sąsiadujących elemen-
tów) przyczynia się do początkowego kształtowania tych ścieżek. Jednak,
oddolne procesy mogą być przełamane przez procesy odgórne, np. w formie
wiedzy eksperckiej. Efekt oddolnego, wynikającego ze specycznych właści-
wości cech obiektu, kierowania wzrokiem był widocznie zredukowany, gdy
badani oglądali obrazy z ich dziedziny specjalistycznej (Humprey, Under-
wood, ).
Wprowadzając zabieg maskowania pola widzenia w dołku centralnym
Zangemeister i Liman () zauważyli, że w sytuacji takiej wzrosło zna-
czenie oddolnych mechanizmów kierowania wzrokiem w czasie oglądania
177
Analiza i interpretacja ruchów oczu w skaningu wyobrażeniowym
obiektów. Zasugerowali zatem, że manipulując zadaniem lub obiektem moż-
na zmieniać przewagę procesów odgórnych bądź oddolnych.
Czynniki modykujące ruchy oczu
W czasie patrzenia ruchy oczu sterowane są różnymi czynnikami. Krót-
kie ruchy sakkadowe oczu (<°) w większym stopniu zależą od właściwości
obrazu (krawędzie, kontrast). Z kolei długie (>°) ruchy sakkadowe są bar-
dziej niezależne od cech obrazu, są raczej sterowane odgórnie, oczekiwania-
mi, wcześniejszymi doświadczeniami i pamięcią. Badania potwierdziły rów-
nież, że wzory ruchów oczu różnią się w zależności od instrukcji podawanej
uczestnikom w czasie prezentacji obrazu. Osoby ujawniały inne wzorce, gdy
patrzyły na obraz swobodnie w porównaniu do sytuacji, gdy proszone były
o przeszukiwanie obrazu. Ponadto, przy przeszukiwaniu z wykorzystaniem
krótkich ruchów oczu istotne okazały się takie cechy obiektu, jak jasność
i jaskrawość (Tatler i in., ).
Ruchem oczu zdają się sterować dwa procesy. W procesie oddolnym
(bottom-up) ruchy oczu stanowią odpowiedź na nagłe zmiany w polu wzro-
kowym (np. błysk, ruch), które nakłaniają nas do zmiany kierunku nasze-
go spojrzenia w ich stronę. Proces odgórny (top-down) kieruje ruchem oczu
opierając się na wiedzy. Dzięki woli możemy skierować spojrzenie zgodnie
z kierunkiem naszego zainteresowania (Tatler i in., ).
Również specyczne cechy obiektów modykują schemat ruchów oczu.
Porównanie ruchów oczu w percepcji obrazów normalnych i nietypowych
(wywołujących zdziwienie) wykazało istotne różnice (Rayner, Castelhano,
Yang, ). Bardziej skomplikowane obrazy (z większą ilością detali) wy-
wołują krótsze ksacje niż obrazy mniej skomplikowane (por. Duchowski,
). Wydaje się uzasadnione oczekiwanie, że zależność ta powinna być
również widoczna w czasach ksacji wyobrażeń, jeśli faktycznie procesy wy-
obrażeniowe są podobne do percepcji.
Obiekty nowe przyciągają wzrok. Jednak w badaniach często bodziec
nowy pojawia się nagle, zatem nie było możliwe stwierdzenie, który czyn-
nik rzeczywiście działa. Werykując, czy większe znaczenie dla zauważenia
zmiany ma nagłość pojawienia się bodźca, czy też jego nowość, Brockmole
i Henderson () przeprowadzili badanie eksperymentalne. Zastosowali
oni procedurę, w której podczas trwania sakkady wymieniano jeden bo-
dziec na inny. Badacze byli przekonani, że takie rozdzielenie nagłości i no-
wości bodźca pozwoli rozstrzygnąć kwestię, która cecha jest bardziej istotna.
Sprawdzali też, czy nastawienie (top-down) wpływa na szybkość zauważenia
nowego bodźca. Wzrok szybciej był ksowany na obiektach nowych niż gdy-
by były to obiekty stare. Jednak jeśli obiekt nie pojawiał się nagle, to jego
zauważenie wymagało więcej czasu. Proponowana interpretacja jest taka, że
przy braku nagłości pojawienia się bodźca jego poszukiwanie odbywa się na
skutek działania procesów odgórnych. Celem dostrzeżenia zmiany bodźca
178 Bibianna Bałaj
osoby muszą aktywnie korzystać z zasobów pamięci (Brockmole, Hender-
son, ).
Poszukiwano również odpowiedzi na pytanie, jak informacja ze środowi-
ska jest integrowana z wyobrażeniami. Szachiści o różnym poziomie umie-
jętności wykonywali zadanie wymagające wyobraźni wzrokowej z bodźcami
znanymi (pionki szachowe) lub nieznanymi (kształty geometryczne). Wyka-
zano, że badani lepiej wykonywali zadanie dla bodźców znanych niż nie-
znanych. Obserwowano silną korelację pomiędzy poziomem umiejętności
szachowych i wykonaniem zadania, ale tylko dla bodźców znanych. Gracze,
niezależnie od poziomu umiejętności, wykorzystywali szachownicę jako ze-
wnętrzny „magazyn pamięciowy”. Rezultaty tych badań sugerują, że gracze
wykorzystują procesy, które umożliwiają im połączenie informacji ze środo-
wiska z wyobrażeniami (Campitelli i in., ).
Ruchy oczu w skaningu umysłowym
Przechowywanie i wydobywanie wspomnień to ważne komponenty roz-
poznawania wzorów wzrokowych. W związku z tym, system pamięciowy
mózgu musi zawierać wewnętrzne reprezentacje każdego wzoru, który ma
być rozpoznany. Proces tworzenia takich reprezentacji jest niejasny. We-
wnętrzny model zawiera określone cechy, które sekwencyjnie są porówny-
wane ze wzorem podczas rozpoznawania. Istnienie sekwencji procesów roz-
poznawania wspierają rezultaty badań dotyczących rozpoznawania obiektów
i wzorów, które pokazują, że oczy zdają się „odwiedzać” różne elementy
sceny wizualnej niemalże cyklicznie, podążając dość stereotypowymi, regu-
larnymi ścieżkami.
Już wczesne badania prowadzone przez Totten () pokazały, że ru-
chy oczu w wyobraźni wykazują pewne podobieństwo do ruchów oczu
w percepcji. Hebb () sugerował, że podobne ścieżki wzrokowe związane
z oglądaniem przedmiotu mogą być automatycznie wywoływane, gdy osoba
wyobraża sobie ten sam przedmiot.
Związek między ruchami oczu i wyobraźnią ikoniczną badał również
Hall (). Za pomocą tachistoskopu prezentował badanym bodziec zawie-
rający trzy rzędy, a w każdym z nich prezentowane były trzy litery. Na-
tychmiastowo po prezentacji bodźca określony dźwięk sygnalizował, który
rząd liter miał być przypomniany. Ruchy oczu obserwowane podczas przy-
pominania sugerowały, że osoby skanowały obraz utrzymywany w pamięci,
ponieważ badani mieli silną tendencję do patrzenia w miejsce, gdzie przypo-
minany bodziec znajdował się wcześniej.
179
Analiza i interpretacja ruchów oczu w skaningu wyobrażeniowym
Choć istnieje możliwość, że ruchy oczu nie są niezbędne do stworzenia
wyobrażeń (Hale, Simpson, ; Ruggieri, ), jednak bardzo często zda-
rza się, że towarzyszą one wyobrażeniom (Antrobus, Antrobus, Singer, ;
Brandt, Stark, ; Demarais, Cohen, ; Hebb, ; Johansson, Holsa-
nova, Holmqvist, ; Laeng, Teodorescu, ).
Ponadto wyrazistość wyobrażeń jest istotnie redukowana, gdy badani
równocześnie mają za zadanie wykonać dodatkowe zadanie wzrokowo-prze-
strzenne, niezależnie od tego, czy to zadanie wymaga ruchów oczu, czy nie
(Andrade, Kavanagh, Baddeley, ). Również samo wykonywanie celo-
wych ruchów oczu niezwiązanych z wyobrażeniem, a wykonywanych pod-
czas tworzenia wyobrażenia, powodowało obniżenie wyrazistości wyobrażeń
(Kavanagh, Freese, Andrade, ).
Zastosowanie teorii ścieżek w badaniach wyobraźni
W celu lepszego zrozumienia procesów wyobrażeniowych porównywa-
no szczegółowo zapis ścieżek wzrokowych podczas percepcji i wyobraźni.
Brandt i Stark () uważają, że ruchy oczu są związane z umieszczeniem
części obrazu w odpowiednim miejscu w przestrzeni. W swoich ekspery-
mentach rejestrowali ruchy oczu badanych, którzy byli przekonani, że pod-
czas oglądania i wyobrażania sobie czterech nieregularnych diagramów mie-
rzona jest wielkość ich źrenicy. Na podstawie zapisu ruchów oczu wykryto
ścieżki skanowania, deniowane jako powtarzające się sekwencje ksacji
i sakkad. Pozycje ksacji w sytuacji wyobrażeniowej były rozmieszczone
zgodnie z przestrzennym ułożeniem cech diagramu (Rysunek ), co wska-
zuje na nieprzypadkowość ruchów oczu podczas wykonywania zadania wy-
obrażeniowego.
Rysunek . a) Przykład zapisu ścieżek podczas patrzenia i wizualizacji;
b) podział regionów zainteresowania (Brandt, Stark, , s. ).
Surowe zapisy ścieżek wzrokowych były linearyzowane, tzn. zapis kolej-
nych punktów ksacji przedstawiony został w postaci łańcucha liter alfabetu,
reprezentujących określone regiony zainteresowania. Użycie techniki edycji
ścieżek (string editing SE) umożliwiło ilościowe porównanie podobieństwa
ścieżek skanowania obrazu.
Korzystając z algorytmu edycji ścieżek wyliczano, jak wiele operacji trze-
ba by wykonać, aby jeden zapis ścieżki przekształcić tak, żeby był identyczny
z drugim. Stosowano w tym celu trzy operacje: dodawania, usuwania lub
180 Bibianna Bałaj
zamiany poszczególnego elementu zapisu ścieżki. Dla każdego zestawu (per-
cepcja/wyobraźnia) można było zatem wyliczyć koszty dopasowania, czyli
liczbę operacji niezbędnych do wykonania, aby dwa wzory dopasować do
siebie. Okazało się, że ruchy oczu podczas wyobrażania wykazywały znaczne
podobieństwo do ruchów oczu rejestrowanych w czasie patrzenia na ten sam
obraz. Koszt edycji ścieżek rejestrowanych w czasie percepcji i wyobrażania
tego samego obiektu był mniejszy niż dla percepcji i wyobrażania różnych
obiektów. Co ciekawe, ksacje w wyobraźni były dłuższe, a amplituda sak-
kad – mniejsza niż w percepcji. Brandt i Stark () twierdzą, że dłuższe
ksacje można wyjaśnić tym, że konstrukcja obrazu w wyobraźni jest trud-
niejsza niż w percepcji, ponieważ w procesie wyobrażeniowym trudniej jest
połączyć poszczególne części w całość.
Aby wykluczyć ewentualność, że ruchy oczu mogą być wywołane sa
konstrukcją zadania eksperymentalnego, Demarais i Cohen () umieścili
elektrody do elektrookulograi (EOG) w odpowiednich okolicach oka oraz
dodatkowo w różnych miejscach na czaszce. Badani zostali poinformowani,
że elektrody to wrażliwe na ciepło przewodniki oraz, że mierzony będzie
przepływ krwi przez naczynia włosowate twarzy do mózgu podczas wysił-
ku umysłowego. Zadaniem osób badanych było rozwiązanie prezentowanych
dźwiękowo sylogizmów (zawierających - lub -elementowe określenia do-
tyczące relacji góra/dół lub lewo/prawo) w wyciszonym i zaciemnionym po-
mieszczeniu. Odkryto, że sylogizmy zawierające słowa „lewo” i „prawo” wy-
woływały więcej poziomych ruchów oczu, natomiast sylogizmy zawierające
zwroty „powyżej” i „poniżej” wywoływały więcej pionowych ruchów oczu.
Pytanie, które może powstać, dotyczy tego, czy pojawiające się ruchy oczu
były rzeczywistą odpowiedzią na tworzenie wyobrażenia, czy były związane
z pojawieniem się terminów relacyjnych (lewo, prawo, góra, dół).
Ruchy oczu mogą stanowić mechanizm koordynacji elementów modelu
umysłowego z elementami pola wzrokowego. Aby udowodnić to stanowisko,
Spivey i Geng () przeprowadzili dwa eksperymenty. Jeden dotyczył two-
rzenia wyobrażeń na podstawie opisów słownych historii. Podawane kolejno
elementy sceny skierowane były w prawo, lewo, górę lub dół. Drugi ekspe-
ryment polegał na odtworzeniu z pamięci obiektu obecnego w uprzednio
prezentowanej wzrokowo scenie. W obydwu wypadkach rejestrowano ruchy
oczu w sytuacjach, gdy obiekty nie były dostępne wzrokowo. Badani spon-
tanicznie patrzyli na określone puste obszary przestrzeni w sposób syste-
matyczny, odpowiadający rozmieszczeniu przestrzennemu elementów sceny.
Wyniki interpretowano tak, że ruchy oczu służą przekształcaniu i organizo-
waniu przestrzennych zależności pomiędzy umysłowymi i siatkówkowymi
obrazami. Rezultaty te stanowią argument na rzecz stanowiska, że interpre-
towanie opisu słownego sceny wzrokowej wymaga stworzenia przestrzennej
reprezentacji (modelu umysłowego). Generalizując, wyniki mogą wskazywać
na „ucieleśnione poznanie”, gdyż proces konstruowania wyobrażenia jest
181
Analiza i interpretacja ruchów oczu w skaningu wyobrażeniowym
niemal „odegrany” (acted out) przez ruchy oczu, a przeszukiwaniu umysło-
wemu pamięci towarzyszy oko-ruchowe przeszukiwanie zewnętrznej prze-
strzeni.
Osoby słuchając opisu historii ksowały wzrok na obecnie pustych ob-
szarach, które wcześniej zajmowały istotne obiekty. Ten fenomen „patrzenia
na nic” był łączony z twierdzeniem, że system wzrokowy tworzy skąpe re-
prezentacje świata zewnętrznego i polega na sakkadach i ksacjach, aby na
bieżąco „wyciągnąć” informację z przestrzeni (Spivey, Geng, ). Bazując
na ostatnich badaniach nad poznaniem wzrokowym i pamięcią, Ferreire,
Apel i Henderson () zaproponowali model, który dostarcza innego wy-
jaśnienia, a mianowicie zakłada, że system wzrokowy tworzy i przechowuje
szczegółowe reprezentacje pamięciowe a „patrzenie na nic” wspomaga wydo-
bycie tych reprezentacji.
Celem szczegółowej analizy ruchów oczu podczas zapamiętywania oraz
wydobywania wyobrażeń obiektów z pamięci, Johansson, Holsanova i Hol-
mqvist () przeprowadzili cztery badania. W pierwszych dwóch ekspe-
rymentach mierzono ruchy oczu badanych, którzy patrzyli na białą tablicę.
W eksperymencie pierwszym rejestrowano ruchy oczu w dwóch sytuacjach:
kiedy badani słuchali nagrania opisu sceny oraz kiedy badani opowiadali
później tę historię z pamięci. W eksperymencie drugim najpierw mierzono
ruchy oczu badanych, kiedy uczyli się sceny odbieranej wzrokowo, a później
kiedy opisywali ją z pamięci. Eksperymenty  i  stanowiły replikację pierw-
szych dwóch z wyjątkiem tego, że przeprowadzane były w całkowitej ciem-
ności. Metoda analizy pozwalała rozróżnić ruchy oczu „poprawne globalnie”
w odniesieniu do całego wzoru spojrzenia (global correspondence) i ruchy
oczu, które były „poprawne lokalnie” (local correspondence). Wyniki tych
badań dostarczają dowodów, że ruchy oczu odzwierciedlają pozycje obiek-
tów. Wykazano odpowiednie rozmieszczenie spojrzeń w przestrzeni, gdy ba-
dani słuchali opisów słownych sceny, przypominali sobie scenę, której opis
słyszeli wcześniej, a także kiedy opisywali słownie wcześniej oglądaną scenę.
Obserwowany efekt dla przywoływania z pamięci jest równie silny, nieza-
leżnie od tego czy oryginalne sceny były odbierane w sposób słuchowy, czy
wzrokowy. Dodatkowo, efekt ten pojawia się zarówno, gdy osoby patrzą na
biały ekran, jak i w całkowitej ciemności.
Stwierdzano także specyczne różnice pomiędzy wyobrażeniami i spo-
strzeżeniami. Przykładowo, Zangemeister i Liman () zauważyli, że wy-
obrażenia potrzebowały dłuższych ksacji, ale podczas ich tworzenia wystę-
powało mniej sakkad niż w trakcie rzeczywistego oglądania obrazu. Poza
tym na podstawie analiz ruchów oczu autorzy zauważyli, że wyobrażenia
wykazywały tendencję do miniaturyzacji. Rozproszenie wzroku podczas for-
mułowania wyobrażeń było mniejsze niż podczas patrzenia na scenę.
182 Bibianna Bałaj
Funkcjonalność ruchów oczu podczas tworzenia wizualizacji
Pomimo występowania ruchów oczu w czasie tworzenia wyobrażeń,
wciąż nie ma zgody co do funkcji, jaką one pełnią. Czy ruchy oczu stanowią
pomoc w przywołaniu wyobrażenia? Czy pomagają w organizacji wyobra-
żeniowych elementów w przestrzeni? Czy ruchy oczu w czasie wyobrażania
bardziej odpowiadają relacjom przestrzennym między elementami sceny czy
też są związane raczej ze sposobem wcześniejszego patrzenia na przywoły-
waną obecnie w wyobrażeniu scenę?
Poszukując odpowiedzi na pytania dotyczące funkcji ruchów oczu w wy-
obraźni Richardson i Spivey () przeprowadzili eksperyment, w którym
badanym prezentowano fragmenty nagrań lmowych w jednym z czterech
rogów ekranu. Podczas odpowiadania na późniejsze pytania badani wyko-
nywali istotnie więcej sakkad w kierunku pustego regionu w przestrzeni,
który odpowiadał lokalizacji widzianej wcześniej osoby wypowiadającej te
informacje. Jednak, gdy zmieniono warunki eksperymentalne (podczas pre-
zentacji fragmentów wypowiedzi w poszczególnych lokalizacjach osoby k-
sowały wzrok na krzyżyku w centrum ekranu), okazało się, że badani nie
wykonywali więcej ruchów oczu w kierunku umiejscowienia przestrzenne-
go osoby wypowiadającej się. Wyniki te pokazują, że osoby podczas wydo-
bywania informacji z pamięci poszukują jej wzrokiem tam, gdzie patrzyły
w czasie jej zdobywania.
Znaczące badania nad funkcjonalnością ruchów oczu w wyobraźni prze-
prowadzili Laeng i Teodorescu (). Prezentowali badanym losowy układ
pięciu zaczernionych pól na matrycy. Podczas oglądania wzoru rejestrowano
ruchy gałek ocznych osób badanych (zob. Rysunek a). Następnie, po chwili
odroczenia, prezentowano pustą matrycę (Rysunek b), a zadaniem osób ba-
danych było przypomnienie sobie położenia czarnych pól. Wykonanie tego
zadania wymagało wyobrażenia całego wzoru. Podczas wizualizacji także
rejestrowano ruchy gałek ocznych (Rysunek c). Analizy wykazały, że pod-
czas wizualizacji obiektu ścieżki ruchów gałek ocznych imitują ruchy, które
pojawiają się w procesie percepcji wzrokowej tego samego obiektu (por. Ry-
sunek a i c).
Zmodykowana wersja badania pozwoliła wykazać, że ruchy oczu obec-
ne podczas wizualizacji pełnią rolę funkcjonalną. Badani lepiej wykonywa-
li zadanie przypominania obiektów, gdy mogli swobodnie ruszać oczami,
w porównaniu do sytuacji z wymuszoną ksacją. Być może ruchy oczu nie
są niezbędne do przeprowadzania operacji wyobrażenia, ale stanowią uży-
teczną wskazówkę do przypominania obiektu (Laeng, Teodorescu, ).
Pewną niedoskonałość badań Laenga i Teodorescu () stanowiła pre-
zentacja pustej matrycy podczas wizualizacji. Ekspozycja matrycy stanowi-
ła dużą podpowiedź przestrzenną na temat tego, gdzie powinny znajdować
się poszczególne elementy. Ponadto w analizach ruchów oczu nie odrzuca-
no pozycji zerowych (tzn. takich, w których zarówno podczas percepcji, jak
183
Analiza i interpretacja ruchów oczu w skaningu wyobrażeniowym
Rysunek . Rysunki przedstawiają kolejno: a) zapis ruchów gałek ocznych podczas oglądania
(zapamiętywania) zaczernionych pól na szachownicy, b) szachownicę prezentowaną bada-
nym podczas wizualizacji, c) zapis ruchów gałek ocznych podczas wizualizacji wzoru na
szachownicy (zaczernione pola na tej rycinie pełnią jedynie funkcję obrazową, gdyż nie były
one widoczne dla osób badanych na tym etapie badania) (Laeng, Teodorescu, , s. ).
i przypominania osoba nie zatrzymała wzroku), co mogło sztucznie pod-
nieść wskaźnik korelacji.
W komentarzu do wyników powyższych badań Mast i Kosslyn () sta-
wiają pytanie: czy podobieństwo percepcji i wyobraźni utrzymuje się w cza-
sie? Odpowiedź na takie pytanie byłaby cenna, zwłaszcza z punktu widzenia
przeprowadzania bardziej złożonych operacji wyobrażeniowych na wizuali-
zowanym materiale.
Pewną ciekawostkę stanowią badania prowadzone przez Postle, i in.
(), które przedstawiają selektywne zaburzenia przestrzennej pamięci
operacyjnej wywołane przez ruchy oczu. Choć metoda i podejście badawcze
różniły się od wcześniej omawianych eksperymentów, wydaje się, że badanie
to stanowi cenny głos w dyskusji dotyczącej znaczenia i funkcji ruchów oczu
w wyobraźni. Autorzy wykazali, że tym co przeszkadza w wykonaniu zada-
nia pamięciowego jest kontrola ruchów, a nie same ruchy oczu. Utrudnienia
dotyczą lokalizacji obiektów, a nie kształtów. Można zatem wnioskować, że
184 Bibianna Bałaj
wyobraźnia przestrzenna i kontrola ruchów oczu czerpią z tych samych za-
sobów pamięci.
Podsumowanie
Podsumowując badania okulometryczne skaningu umysłowego można
stwierdzić, że przeprowadzono badania, w których empirycznie wykazano
nie tylko występowanie ruchów oczu w wyobraźni, ale podobieństwo mię-
dzy ruchami gałek ocznych podczas widzenia i wyobrażania (np. Brandt,
Stark, ; Johansson, i in., ; Laeng, Teodorescu, ). Umiejscowienie
przestrzenne przedmiotów, o których badani dowiadywali się zarówno na
podstawie opisów werbalnych (Johansson, i in., ), jak i na podstawie
zdjęć, jest odzwierciedlane przez ruchy gałek ocznych podczas wizualiza-
cji tych obiektów (Johansson, ; por. też Demarais, Cohen, ; Spivey,
Geng, ).
Brandt i Stark () oraz Laeng i Teodorescu () traktowali wyniki
dotyczące ruchów oczu podczas wizualizacji jako odbicie wewnętrznego wy-
obrażenia (por. Finke, ; Kosslyn, ). Z kolei Spivey i Geng () oraz
Richardson i Spivey () tego typu wyniki interpretowali w kategoriach
„ucieleśnionego” umysłu (np. Ballad, Hayhoe, Pook, Rao, ; Spivey, Ri-
chardson, Fitneva, ), zgodnie z którym procesy ruchowe, takie jak ru-
chy oczu, są naturalnie i mocno powiązane z percepcyjnymi i poznawczymi
procesami, które służą reprezentacjom umysłowym.
Chociaż badania porównujące ruchy oczu w procesie percepcji i wyob-
raźni były prowadzone na obiektach prostych i złożonych (np. proste wzory
na matrycach – Laeng, Teodorescu, , czy też złożone sceny – Johansson,
), zwykle nie porównywano bezpośrednio tych dwóch sytuacji. Próbą
podjęcia takiego porównania są badania Bałaj (), które wykazały wpływ
złożoności na siłę podobieństwa pomiędzy percepcją a wyobraźnią w zakre-
sie czasów ksacji wzroku w odpowiadających sobie regionach zaintereso-
wania. Wykazano większe podobieństwo percepcja-wyobraźnia dla obiektów
prostszych.
W niektórych badaniach stwierdzano również istnienie specycznych
różnic w zakresie ruchów oczu w percepcji i wyobraźni. Przykładowo, Zan-
gemeister i Liman () zauważyli, że wyobrażenia potrzebowały dłuższych
ksacji, ale podczas ich tworzenia występowało mniej sakkad niż w trakcie
rzeczywistego oglądania obrazu, co może być interpretowane w kategoriach
większego zaangażowania poznawczego w przywołanie wyobrażenia z pa-
mięci niż odbioru danych wzrokowych podczas patrzenia na obraz. Zasadne
185
Analiza i interpretacja ruchów oczu w skaningu wyobrażeniowym
jest więc szukanie zarówno podobieństw, jak i różnic w ruchach oczu wystę-
pujących podczas patrzenia i wyobrażania sobie obiektów.
Literatura cytowana
Andrade, J., Kavanagh, D., Baddeley, A. (1997). Eye-movements and visual ima-
gery: A working memory approach to the treatment of post-traumatic stress
disorder. British Journal of Clinical Psychology, 36, 209-223.
Antrobus, J. S., Antrobus, J. S. Singer, J. L. (1964). Eye movements accompanying
daydreaming, visual imagery, and thought suppression. The Journal of Abnormal
and Social Psychology, 69, 244-252.
Ballard, H. D., Hayhoe, M. M., Pook P. K., Rao, R. P. N. (1997). Deictic codes for
the embodiment of cognition. Behavioral and Brain Sciences, 20, 723-767.
Bałaj, B. (2010). Ruchy gałek ocznych jako wskaźnik operacji wyobrażeniowych. Nie
opublikowana rozprawa doktorska. Lublin: KUL.
Brandt, S. A., Stark, L. W. (1997). Spontaneous eye movements during visual imagery
reflect the content of the visual scene. Journal of Cognitive Neuroscience, 9, 27-
38.
Brockmole, J. R., Henderson, J. M. (2005). Prioritization of New Objects in Real
World Scenes Evidence From Eye Movements. Journal of Experimental Psycho-
logy: Human Perception and Performance, 31, 857-868.
Buswell, G. T. (1935). How people look at pictures. Chicago, Illinois: University of
Chicago Press.
Campitelli, G., Gobet, F., Williams, G., Parker, A. (2007). Integration of perceptual
input and visual imagery in chess players: Evidence from eye movements. Swiss
Journal of Psychology, 66, 201-213.
Choi, Y. S., Mosley, A. D., Stark, L. W. (1995). String editing analysis of human
visual search. Optometry and Vision Science, 72, 439-451.
Demarais, A. M., Cohen, B. H. (1998). Evidence for image-scanning eye movements
during transitive inference. Biological Psychology, 49, 2 29-2 47.
Ditchburn, R. W., Ginsborg, B. L. (1952). Vision with a stabilized retinal image.
Nature, 170, 36-37.
Dodge, R. (1900). Visual perception during eye movement. Psychological Review,
7, 4 54 - 465.
Dodge, R. (1904). The participation of the eye movements in the visual perception
of motion. Psychological Review, 11, 1-14.
Dodge, R. (1905). The illusion of clear vision during eye movement. Psychological
Bulletin, 2, 193-199.
Dodge, R. (1906). Recent studies in the correlation of eye movement and visual
perception. Psychological Bulletin, 3, 85-92.
Dodge, R., Cline, T. S. (1901). The angle velocity of eye movements. Psychological
Review, 8, 145-157.
Duchowski, A. T. (2002). A breadth-first survey of eye-tracking applications.
Behavior Research Methods, Instruments and Computers, 34, 455-470.
Duchowski, A. T. (2007). Eye Tracking Methodology: Theory and Practice (druga
edycja). Londyn: Springer – Verlag.
Ellis, S. R., Stark, L. (1986). Statistical dependency in visual scanning. Human
Factors, 28, 421- 438.
186 Bibianna Bałaj
Ferreira, F., Apel, J., Henderson, J. M. (2008). Taking a new look at looking at
nothing. Trends in Cognitive Sciences, 12, 405-410.
Finke, R.A. (1989). Principles of Mental Imagery. Cambridge, MA: MIT Press.
Fujita,T., Privitera, C. M., Stark, L. W. (2007). Image-type dependent eigen-regions-
of-interest define conspicuity operators for predicting human scanpath fixation.
Computers in Biology and Medicine, 37, 965-974.
Greenstein, B., Greenstein, A. (2000). Color Atlas of Neuroscience Neuroanatomy
and Neurophysiology. New York: Thieme.
Hale, S. M., Simpson, H. M. (1971). Effects of eye movements on the rate of
discovery and the vividness of visual images. Perception and Psychophysics, 9,
242-246.
Hall, D. C. (1974). Eye movements in scanning iconic imagery. Jour nal of
Experimental Psychology, 103, 825-830.
Hebb, D. O. (1968). Concerning imagery. Psychological Review, 75, 466 - 47 7.
Huey, E. B. (1908). The Psychology and Pedagogy of Reading. With a Review of the
History of Reading and Writing and of Methods, Texts, and Hygiene in Reading.
New York: Macmillan.
Humprey, K., Underwood, G. (2009). Domain knowledge moderates the influence
of visual saliency in scene recognition. British Journal of Psychology, 100, 377-
398.
Itti, L., Koch, C. (2000). A saliency-based search mechanism for overt and covert
shifts of visual attention. Vision Research, 40 , 1489-1506.
Johansson, R. (2004). Eye movements during visualizations of pictures and verbal
descriptions. Niepublikowana praca magisterska. Cognitive Science, Lund
Un ive rsit y.
Johansson, R., Holsanova, J., Holmqvist, K. (2006). Pictures and Spoken
Descriptions Elicit Similar Eye Movements During Mental Imagery, Both in
Light and in Complete Darkness. Cognitive Science, 30, 1053-1079.
Just, M. A., Carpenter, P. A. (1980). A theory of reading: From eye fixations to
comprehension. Psychological Review, 87, 329-354.
Kavanagh, D. J., Freese, S., Andrade, J., May, J. (2001). Effects of visuospatial tasks
on desensitization to emotive memories. British Journal of Clinical Psychology,
40, 267-280.
Kosslyn, S. M. (1994). Image and brain: the resolution of the imagery debate.
Cambridge, MA: MIT Press.
Krekelberg, B. (2010). Saccadic suppression. Current Biology, 20, R228-R229.
Laeng, B., Teodorescu, D. S. (2002). Eye scanpaths during visual imagery reenact
those of perception of the same visual scene. Cognitive Science 26, 207-231.
Land, M. F. (2007). Fixation strategies during active behaviour. A brief history.
W: R. P. G. van Gompel, M. H. Fischer, W. S. Murray, R. L. Hill (red.), Eye
movements: a window on mind and brain (s. 75-98). Oxford: Elsevier.
Leigh, R. J., Zee, D. S. (2006). The neurology of eye movements. New York: Oxford
University Press.
Malcolm, G. L., Henderson, J. M. (2010). Combining top-down processes to guide
eye movements during real-world scene search. Journal of Vision, 10, 1-11.
Mast, F. W., Kosslyn, S. M. (2002). Eye movements during visual mental imagery.
Trends in Cognitive Sciences, 7, 271-272.
Matin, E. (1974). Saccadic suppression: A review and an analysis. Psychological
Bulletin, 81, 899-917.
Młodkowski, J. (1998). Aktywność wizualna człowieka. Warszawa: PWN.
187
Analiza i interpretacja ruchów oczu w skaningu wyobrażeniowym
Noton, D. (1970). A Theory of Visual Pattern Perception. Transactions on Systems
Science and Cybernetics IEEE, 6, 349-57.
Noton, D., Stark, L. W. (1971a). Scan paths in eye movements during pattern
perception. Science, 171, 308-311.
Noton, D., Stark, L. W. (1971b). Scan paths in saccadic eye movements while
viewing and recognizing patterns. Vision Research, 11, 929-942.
Noton, D., Stark, L. W. (1971c). Eye movements and visual perception. Scientific
American, 224, 35-43.
Postle, B. R., Idzikowski, C., Della Sala, S., Logie, R. H., Baddeley, A. D. (2006).
The selective disruption of spatial working memory by eye movements. The
Quarterly Journal of Experimental Psychology, 59, 100-120.
Pritchard, R. M., Heron, W., Hebb, D. O. (1960). Visual perception approached by
the method of stabilized images. Canadian Journal of Psychology, 14, 67-77.
Privitera, C., Stark, L. (2003). Visual search characterized by new metrics for
scaling and analysis. Cybernetics and Systems: An International Journal, 34,
685-707.
Rayner, K., Pollatsek, A. (1992). Eye Movements and Scene Perception. Canadian
Journal of Psychology, 46, 342-376.
Rayner, K. (1998). Eye movements in reading and information processing: 20 years
of research. Psychological Bulletin, 124, 372-422.
Rayner, K., Castelhano, M. S., Yang, J. (2009). Eye movements when looking at
unusual/weird scenes: Are there cultural differences? Journal of Experimental
Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 35, 254-259.
Richardson, D. C., Spivey, M. J. (2000). Representation, space and Hollywood
Squares: Looking at things that aren’t there anymore. Cognition, 76, 269-295.
Richardson, D. C., Spivey, M. J. (2004a). Eye tracking: Characteristics and methods.
W: G. Wnek, G. Bowlin (Red.). Encyclopedia of Biomaterials and Biomedical
Engineering (s. 568-572). Marcel Dekker, Inc.
Richardson, D. C., Spivey, M. J. (2004b). Eye tracking: Research areas and
applications. W: G. Wnek, G. Bowlin (Red.). Encyclopedia of Biomaterials and
Biomedical Engineering. Marcel Dekker, Inc.
Richardson, D., Dale, R., Spivey, M. (2007). Eye movements in language and
cognition: A brief introduction. W: Gonzalez-Marquez, Coulson, Mittelberg,
Spivey (Red.). Methods in Cognitive Linguistics (s. 323-344). Amsterdam: John
Benjamins.
Riggs, L. A., Ratliff, F. (1952). The effects of counteracting the normal movements
of the eye. Journal of the Optical Society of America, 42, 872-873.
Ruggieri, V. (1999). The running horse stops: The hypothetical role of the eyes in
imagery of movement. Perceptual and Motor Skills, 89, 1088-1092.
Spivey, M. J., Geng, J. J. (2001). Oculomotor mechanisms activated by imagery and
memory: eye movements to absent objects. Psychological Research, 65, 235-
241.
Spivey, M. J., Richardson, D. C., Fitneva, S. A. (2004). Thinking outside the brain:
Spatial indices to visual and linguistic information The interface of language,
vision, and action: Eye movements and the visual world. W: J. M. Henderson,
F. Ferreira (red). The interface of language, vision, and action: Eye movements
and the visual world (s. 161-189). New York, NY, US: Psychology Press.
Tatler, B. W., Baddeley, R. J., Vincent, B.T. (2006). The long and the short of it:
Spatial statistics at fixation vary with saccade amplitude and task. Vision Re-
search, 46, 1857-1862.
188 Bibianna Bałaj
Totten, E. (1935). Eye movement during visual imagery. Comparative Psychology
Monographs, 11, 46.
Van Gompel, R. P. G., Fisher, M. H., Murray, W. S., Hill, R. L. (2007). Eye-movement
research: an overview of current and past developments. W: R. P. G. van Gom-
pel, M. H. Fischer, W. S. Murray, R. L. Hill (Red.) Eye movements: a window
on mind and brain (s. 1-30). Oxford: Elsevier.
Wade, N. J. (2007). Scanning the seen: vision and the origins of eye movement
research. W: R. P. G. van Gompel, M. H. Fischer, W. S. Murray, R. L. Hill
(Red.) Eye movements: a window on mind and brain (s. 31-61). Oxford: Elsevier.
Watson, T. L., Krekelberg, B. (2009). The relationship between saccadic suppression
and perceptual stability. Current Biology, 19, 1040-1043.
Westheimer, G. (2007). Eye movement research in the 1950s. W: R. P. G. van
Gompel, M. H. Fischer, W. S. Murray, R. L. Hill (Red.) Eye movements:
a window on mind and brain (s. 65-74). Oxford: Elsevier.
Yarbus, A. L. (1967). Eye Movement and Vision. New York: Plenum Press.
Zangemeister, W. H., Liman, T. (2007). Foveal versus parafoveal scanpaths of visu-
al imagery in virtual hemianopic subjects. Computers in Biology and Medicine,
37, 975-982.
Zangemeister, W. H., Sherman, K., Stark, L. W. (1995). Evidence for Global Scan-
path Strategy in Viewing Abstract Compared with Realistic Images. Neuropsy-
chologia, 8, 1009-1025.
ResearchGate has not been able to resolve any citations for this publication.
Article
Objectives: Vivid and intrusive memories of extreme trauma can disrupt a stepwise approach to imaginal exposure. Concurrent tasks that load the visuo-spatial sketchpad (VSSP) of working memory reduce memory vividness during imaginal exposure. Such tasks may help maintain a progressive exposure protocol while minimizing distress during treatment. The current study tested whether relief of distress from a competing VSSP load during emotive imagery is at the cost of impaired desensitization. Design: This study examined repeated exposure to emotive memories using 18 unselected undergraduates, using a within-subjects design. Method: Participants recalled three positive and three negative self-related memories, and rated the vividness and emotiveness of the image. Participants then received all three conditions (Eye Movements; Visual Noise; Control) in a counterbalanced order. One positive and one negative recollection were used for each condition. They then rated the vividness of the image and their emotional response before proceeding to the next trial. There were 8 trials for each image. At a noninterference session one week later, participants recalled each image, rating its vividness and their emotional response. Results: Consistent with previous research, vividness and distress during imaging were lower during eye movements than in exposure alone, with passive visual interference giving intermediate results. A small reduction in emotional responses a week later was of similar size for the three conditions.
Article
Most models of visual search, whether involving overt eye movements or covert shifts of attention, are based on the concept of a saliency map, that is, an explicit two-dimensional map that encodes the saliency or conspicuity of objects in the visual environment. Competition among neurons in this map gives rise to a single winning location that corresponds to the next attended target. Inhibiting this location automatically allows the system to attend to the next most salient location. We describe a detailed computer implementation of such a scheme, focusing on the problem of combining information across modalities, here orientation, intensity and color information, in a purely stimulus-driven manner. The model is applied to common psychophysical stimuli as well as to a very demanding visual search task. Its successful performance is used to address the extent to which the primate visual system carries out visual search via one or more such saliency maps and how this can be tested.
Article
The study of the relationships of fixation sequences to the conduct of everyday activities had its origins in the 1950s but only started to flourish in the 1990s as head-mounted eye trackers became readily available. The main conclusions from a decade of study are presented. Results show that (1) eye movements are not driven by the intrinsic salience of objects, but by their relevance to the task in hand, (2) appropriate fixations typically lead manipulations by up to a second, and the eye often leaves the fixated object before manipulation is complete, and (3) many fixations have identifiable and often surprising roles in providing information for locating, guiding, and checking activities. The chapter concludes that in contrast to free viewing, the oculomotor system is under tight top-down control, and eye movements and actions are closely linked.
Article
It has long been debated whether eye movements play a functional role in visual mental imagery. A recent paper by Laeng and Teodorescu presents new evidence that eye movements are stored as a spatial index that is used to arrange the component parts correctly when mental images are generated.
Article
In nine naïve subjects eye movements were recorded while subjects viewed and visualized four irregularly-checkered diagrams. Scanpaths, defined as repetitive sequences of fixations and saccades were found during visual imagery and viewing. Positions of fixations were distributed according to the spatial arrangement of subfeatures in the diagrams. For a particular imagined diagrammatic picture, eye movements were closely correlated with the eye movements recorded while viewing the same picture. Thus eye movements during imagery are not random but reflect the content of the visualized scene. The question is discussed whether scanpath eye movements play a significant functional role in the process of visual imagery.