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探访行为与神经经济学实验室:眼动仪与脑电技术的应用

发布时间:2023-11-28浏览次数:

MAPers探访行为与神经经济学实验室

导语:1118日中午,应用心理硕士23级的同学在社会与心理学院孙铃老师的带领下参观了行为与神经经济学实验室,亲身体验了眼动仪和脑电技术的魅力。吴昊天和王建铭两位同学从实验基本原理、实验操作、数据采集与分析、应用案例四个方面为大家讲解了眼动仪和脑电技术,同学们在观察学习的过程中积极提出问题和实验室老师一起进行了充分的探讨和学习。

一、实验基本原理

屏幕式眼动仪的工作原理基于一种被称为“红外光源与光电传感器”的系统,应用瞳孔-角膜反射(PCCR)技术,眼动仪可以精确地追踪眼睛的运动,实时记录下眨眼频率等信息。眼动的底层逻辑是注意力,认知的起点,人会对注意力资源进行主动或被动分配,选择更有价值或吸引力的信息。

脑电技术的原理基于大脑皮层的电活动。当大脑进行认知活动时,神经元会产生电位变化,形成脑电信号。脑电设备通过贴在头皮上的电极,记录下大脑活动产生的电信号。通过对脑电信号的分析,我们可以了解到大脑的工作状态,如注意力、记忆、情绪等。

二、实验操作

在今天的实验中,2023MAP班上的同学成为了被试者亲自体验了一把眼动仪和脑电设备的工作过程,其余同学则观摩了整个实验操作的过程。

在眼动仪的实验操作过程中,首先会检测被试本身的眼动情况是否正常,接下来被试需要保持固定姿势坐在眼动仪的屏幕前完成特定的任务,如阅读任务、查看海报任务、回忆任务等,这时眼动仪会自动记录下来被试的眼动数据。

在脑电的实验操作过程中,被试需要带上一个“特殊的帽子“,上面布满了电极点,收集大脑皮层释放的电信号。同时脑电实验前一般会需要被试洗头,主要是清除头皮油脂,同时通过帽子上的孔洞打一点导电膏或者生理盐水在被试的头皮上来减少电阻,电脑屏幕则会通过各电极点的颜色来提示电阻是否下降到了足够的水平之下。老师为我们展示了如果没有降低电阻,或者被试随意摆动头部收集到的脑电信号是杂乱无章的。电阻降低后,接下来被试就开始完成特定的实验任务,如一些博弈或者模拟赌博等。

三、数据采集与分析

我们看到眼动数据的采集是多个维度的,如首次注视时间,首次进入时间,注视次数,注视点轨迹图,眼跳频率,还可以提前划定兴趣区域来收集特定关注区域的眼动数据。收集出的数据可以通过SPSS等软件进行分析和可视化处理,以获取关于注意力分配,视觉搜索策略以及其他认知加工方面的信息。在现场演示中,我们看到被试在专心阅读短文时眼动轨迹是从左到右的,同时会回看重点信息,如果不专心阅读时,眼动轨迹是杂乱无章的。在观看电影海报时,人的视线搜索一般先中间再两边,会更关注人脸信息等。

脑电的数据会相对来说更复杂,脑电的信号经过放大和滤波处理后可以提取出各种脑电特征并转换成可视化的脑电图。脑电图是一种记录大脑电活动的图形化表示,它通常以横轴表示时间,纵轴表示脑电活动的电位,可以通过matlab等数据软件进行数据处理。在脑电图中,可以看到不同频率和振幅的波形,这些波形代表了不同类型和来源的神经活动,从脑电活动中提取出关于认知过程,情绪状态等信息。

四、应用案例

在实验室里,我们还了解到了许多有趣的应用案例。其中最让同学们印象深刻的是眼动仪在汽车领域的应用。通过监测驾驶员的眨眼频率,眼动仪可以判断驾驶员是否疲劳,从而及时提醒驾驶员休息,提高行车安全。此外,眼动仪还可以应用于广告领域,如电影海报设计,互联网领域如app的UI 设计以及建筑设计等领域,应用十分广泛。

脑电技术在决策行为实验中的应用也让大家大开眼界。在实验中,被试通过佩戴脑电设备,完成了一系列的决策任务,在自然交互期间人脑活动的客观生理指标被记录,从而为心理学研究提供宝贵的数据支持。

此次实验室参观之旅,通过对眼动仪和脑电技术的观察学习,拓展了同学们对心理学实验技术的了解,大家对未来的心理学研究充满期待,希望能深入学习并运用这些先进的技术来探索人类的思维和行为的基本原理。

撰稿:高婷婷

供稿:徐安

一审:张丽

终审:窦东徽

来源:社会与心理学院



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