多身份追踪中眼动的模式、作用及影响因素

Living in a dynamic world, in order to engage proper actions with objects in the environment, people frequently need to do multiple-identity tracking (MIT), that is, to track multiple moving objects, recognize the each object’s properties and changing locations, and implement dynamic identity-location bindings. In the present study, we aimed to conduct eye tracking experiments along with techniques of eye-movement contingent display and bio-feedback to investigate the patterns of eye movements in MIT, their roles in identity-location binding, and how they are affected by object and subject properties. We expect to reveal the distribution, duration, and shifting of fixations on targets, distractors, and blank locations in MIT, as well as the relationship between eye movements and tracking performance. Furthermore, we adopt eye movement contingent display to present and mask the properties of the currently fixated object, in order to examine whether the important function of eye movements in MIT is to achieve the refreshing of identity-location bindings by shifting fixation between the targets. Then we further examine how object and subject properties influence the eye movement pattern and tracking performance in MIT. The investigation of the patterns, functions and rules of eye movements in MIT in the present study will promote our understanding about the mechanisms of dynamic tracking, and provide suggestions for improving tracking performance in the real world.

身处动态变化的世界，人要对环境中的客体做出适当的行为反应，往往需要对多个运动客体保持追踪，识别每个客体各自的属性及其不断变化的位置，进行动态的客体特征-位置绑定，这种追踪称为多身份追踪。本研究拟采用眼动实验，结合眼动随动技术和生物反馈技术，考查多身份追踪中眼动的模式、眼动在特征-位置动态绑定中的作用、以及客体和观察者因素对眼动的影响。研究预期揭示人在追踪多个不同的运动客体时注视点在目标、干扰子和空白位置上的分布、持续时间及轮转方式，分析眼动模式与追踪绩效之间的关系；进一步利用眼动随动方法呈现和掩蔽当前注视客体的特征，考查多身份追踪中眼动的重要作用是否是通过注视点在各目标客体上的系列轮转实现特征-位置绑定的更新；并在此基础上深入分析客体因素和观察者因素如何影响眼动模式及追踪绩效。本研究对多身份追踪中眼动模式、作用和影响因素的探讨，将推进对动态追踪认知机制的理解，并为提高现实追踪绩效提供借鉴。

多身份追踪（Multiple-Identity Tracking, MIT）指在一段时间内，持续注意并记忆多个运动客体的位置和身份，以保持对动态情境的连贯觉知。这种能力是人能在动态情境中对客体做出适当行为反应的基础。本研究结合眼动技术，考查了多身份追踪中眼动的模式、作用及影响因素。研究结果显示，多身份追踪过程中观察者的注视点大多落在单个目标上，注视点在各个目标上不断轮转，在越接近目标的位置，注视次数越多，注视时间越长。新近注视的客体追踪绩效较高，较早前注视的客体追踪绩效较低，其身份错误和位置错误都逐渐增加。此趋势在追踪复杂人脸时表现得更为明显，而追踪简单颜色圆盘时则不明显。通过眼动随动技术操控追踪过程中客体身份的呈现，发现对复杂人脸的追踪表现为系列追踪，对简单颜色圆盘的追踪表现为并行追踪，对线条画的追踪则表现出并行加系列的模式。多身份追踪中眼动的作用是调整对目标的特征信息和位置信息的视觉采样解析度，以及维持工作记忆中目标表征的解析度，从而有效实现对低解析度信息的并行追踪和高解析度信息的系列追踪。进一步的实验显示，多身份追踪受到客体的知觉加工难度、吸引力、情绪信息，以及观察者主体的经验和唤醒水平的影响。目标的知觉加工难度越大，则追踪任务难度越大，在目标上的注视点个数越多。高吸引力面孔的追踪绩效优于低吸引力面孔，且该偏向在追踪异性面孔时尤为明显。目标面孔的愤怒表情可促进对该面孔的追踪，干扰面孔的开心表情可干扰对目标的追踪。观察者的运动经验与其多身份追踪能力存在关联，尤其表现在追踪的速度阈值和注意分配上。观察者中等程度的生理唤醒有助于其追踪绩效。在上述各项实验的基础上，本研究构建了新的多身份追踪模型（Model of Multiple-Identity Tracking 2.0, MOMIT 2.0）以更全面地描绘多身份追踪的认知过程，为该领域的研究提供了新的理论框架。