نظرات في العمل: تتبع محمولة على رأس العين لدينامية الانتباه البصري للأطفال خلال سلوك طبيعي
Summary
الأطفال الصغار لا سلبية احترام العالم، ولكن بدلاً من ذلك بنشاط استكشاف والانخراط مع بيئتهم. وينص هذا البروتوكول المبادئ التوجيهية والتوصيات العملية لاستخدام تتبع محمولة على رأس العين لتسجيل الرضع والأطفال الصغار البيئات المرئية دينامية والانتباه البصري في سياق السلوك الطبيعي.
Abstract
بيئات في صغار الأطفال البصرية ديناميكية، تتغير لحظة بلحظة كما الأطفال جسديا وبصريا استكشاف ممنوع والكائنات والتفاعل مع الناس من حولهم. محمولة على رأس العين تتبع يوفر فرصة فريدة لالتقاط الأطفال طرق عرض ديناميكية الأنانية وكيف أنها تخصص الانتباه البصري داخل تلك الآراء. يوفر هذا البروتوكول المبادئ التوجيهية والتوصيات العملية للباحثين باستخدام تتبع محمولة على رأس العين في المختبر والإعدادات طبيعي أكثر. ويكمل محمولة على رأس العين تتبع الأساليب التجريبية الأخرى بتعزيز الفرص المتاحة لجمع البيانات في سياقات أكثر إيكولوجيا صالحة من خلال زيادة قابلية وحرية حركة الرأس والجسم مقارنة بالعين على الشاشة تتبع. يمكن أيضا أن تكون متكاملة هذا البروتوكول مع التكنولوجيات الأخرى، مثل تتبع الحركة ومعدل ضربات القلب الرصد، لتوفير مجموعة بيانات متعدد الوسائط عالي الكثافة لدراسة السلوك الطبيعي والتعلم والتنمية أكثر ممكناً في السابق. توضح هذه الورقة أنواع البيانات التي تم إنشاؤها من محمولة على رأس العين تتبع في دراسة ترمي إلى التحقيق الانتباه البصري في السياق الطبيعي واحد للأطفال الصغار: التدفق الحر لعب لعبة مع أحد الوالدين. الاستخدام الناجح لهذا البروتوكول سيتيح الباحثون لجمع البيانات التي يمكن استخدامها للرد على أسئلة حول الانتباه البصري، بل أيضا حول طائفة واسعة من المهارات الإدراكية والمعرفية والاجتماعية الأخرى وتنميتها.
Introduction
وشهدت العقود القليلة الماضية اهتماما متزايداً بدراسة تنمية الانتباه البصري الرضع والأطفال الصغار. وقد ينبع هذا الاهتمام في جزء كبير من استخدام يبحث مقاييس الزمن الابتدائي وسيلة لتقييم الوظائف المعرفية الأخرى في مهدها وتطورت إلى دراسة الانتباه البصري الرضع في حد ذاتها. التحقيقات المعاصرة للرضع والأطفال الصغار من الانتباه البصري أساسا قياس حركات العين أثناء المهام العين تتبع على الشاشة. الرضع الجلوس في كرسي أو اللفة الوالد أمام شاشة بينما يتم رصد تحركاتهم العين أثناء عرض الصور الثابتة أو الأحداث. ومع ذلك، تفشل مثل هذه المهام، لالتقاط الطابع الدينامي للانتباه البصري الطبيعية والوسائل التي يتم إنشاؤها بالبيئات البصرية الطبيعية للأطفال-الاستكشاف النشط.
الرضع والأطفال الصغار مخلوقات نشطة تتحرك أيديهم، ورؤساء، والعيون، وهيئات استكشاف الكائنات، والناس، وممنوع حولهم. ويرافق كل تطور جديد في التشكل الجسم والمهارات الحركية والسلوك-الزحف، سيرا على الأقدام، والتقاط الكائنات، الانخراط مع الشركاء الاجتماعيين-مصاحبة التغيرات في البيئة البصرية المبكرة. لأن ما فعله الرضع يحدد ما يرونه وما يرونه يخدم لما يفعلونه في العمل الموجهة بصريا، دراسة التطور الطبيعي للانتباه البصري أفضل تجري في سياق السلوك الطبيعي1.
تم اختراع تتبع محمولة على رأس العين (ETs) وتستخدم للبالغين لعقود2،3. إلا في الآونة الأخيرة جعلت التقدم التكنولوجي محمولة على رأس العين تتبع التكنولوجيا الملائمة للرضع والأطفال الصغار. يتم تجهيزه المشاركين مع اثنين من الكاميرات خفيفة على الرأس وكاميرا مشهد التي تواجه الخارج الذي يلتقط بمنظور الشخص الأول المشارك وكاميرا عين التي تواجه الداخل الذي يلتقط صورة العين. إجراء معايرة يوفر بيانات التدريب إلى خوارزمية خرائط أكبر قدر ممكن من الدقة المواقف المتغيرة للتلميذ وانعكاس القرنية (CR) في صورة العين إلى بكسل المقابلة في صورة المشهد الذي حضر يجري بصريا. والهدف من هذا الأسلوب لالتقاط البيئات البصرية الطبيعية للرضع والرضع البصرية الاستكشاف النشط لتلك البيئات كالرضع التحرك بحرية. يمكن أن تساعد هذه البيانات للإجابة على الأسئلة حول الانتباه البصري، بل أيضا حول مجموعة واسعة من التطورات الإدراكية والمعرفية والاجتماعية4،،من56،،من78. استخدام هذه التقنيات قد حولت التفاهمات للاهتمام المشترك7،،من89، الاهتمام المطرد10، تغيير الخبرات البصرية مع السن وتطوير السيارات4 , 6 , 11، ودور الخبرات البصرية في التعلم12كلمة. هذه الورقة توفر المبادئ التوجيهية والتوصيات العملية لإجراء تجارب العين تتبع محمولة على الرأس مع الأطفال الرضع والأطفال الصغار، ويبين أنواع البيانات التي يمكن أن تتولد من محمولة على رأس العين تتبع في أحد الطبيعية السياق للأطفال الصغار: التدفق الحر لعب لعبة مع أحد الوالدين.
Protocol
Representative Results
Discussion
وينص هذا البروتوكول المبادئ التوجيهية والتوصيات العملية لتنفيذ محمولة على رأس العين تتبع مع الأطفال الرضع والأطفال الصغار. هذا البروتوكول يستند إلى دراسة سلوكيات طفل طبيعي في سياق اللعب الحر والد الدارج مع لعب الأطفال في بيئة معمل. واستخدمت للمعايرة وترميز البيانات الداخلية العين تتبع ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ومولت هذه البحوث “المعاهد الوطنية للصحة” منح R01HD074601 (حزب) و T32HD007475-22 (J.I.B.، D.H.A.) F32HD093280 (L.K.S.)؛ منح “المؤسسة” الوطنية للعلوم BCS1523982 (L.B.S.، حزب)؛ ومن جامعة إنديانا من خلال مبادرة بحوث المنطقة الناشئة-التعلم: العقول، والآلات، والأطفال (L.B.S.). يشكر المؤلفون أن المتطوعين الأطفال والوالدين الذين شاركوا في هذا البحث والذي وافق على أن يكون تصوير هذا البروتوكول ويستخدم في الأرقام. ونحن نقدر أيضا أعضاء “الإدراك الحسابية” و “مختبر التعلم”، لا سيما سفين بامباتش، “تشن آنتينغ”، ستيفن الملينجير، سيث فوستر، ليساندريلي نعمة، وشارلين تاي، لمساعدتها في تطوير وصقل هذا البروتوكول.
References
- Tatler, B. W., Hayhoe, M. M., Land, M. F., Ballard, D. H. Eye guidance in natural vision: Reinterpreting salience. Journal of Vision. 11 (5), 1-23 (2011).
- Hayhoe, M. Vision using routines: A functional account of vision. Visual Cognition. 7 (1-3), 43-64 (2000).
- Land, M., Mennie, N., Rusted, J. The Roles of Vision and Eye Movements in the Control of Activities of Daily Living. Perception. 28 (11), 1311-1328 (1999).
- Franchak, J. M., Kretch, K. S., Adolph, K. E. See and be seen: Infant-caregiver social looking during locomotor free play. Developmental Science. 21 (4), 12626 (2018).
- Franchak, J. M., Kretch, K. S., Soska, K. C., Adolph, K. E. Head-mounted eye tracking: a new method to describe infant looking. Child Development. 82 (6), 1738-1750 (2011).
- Kretch, K. S., Adolph, K. E. The organization of exploratory behaviors in infant locomotor planning. Developmental Science. 20 (4), 12421 (2017).
- Yu, C., Smith, L. B. Hand-Eye Coordination Predicts Joint Attention. Child Development. 88 (6), 2060-2078 (2017).
- Yu, C., Smith, L. B. Joint Attention without Gaze Following: Human Infants and Their Parents Coordinate Visual Attention to Objects through Eye-Hand Coordination. PLoS One. 8 (11), 79659 (2013).
- Yu, C., Smith, L. B. Multiple Sensory-Motor Pathways Lead to Coordinated Visual Attention. Cognitive Science. 41, 5-31 (2016).
- Yu, C., Smith, L. B. The Social Origins of Sustained Attention in One-Year-Old Human Infants. Current Biology. 26 (9), 1-6 (2016).
- Kretch, K. S., Franchak, J. M., Adolph, K. E. Crawling and walking infants see the world differently. Child Development. 85 (4), 1503-1518 (2014).
- Yu, C., Suanda, S. H., Smith, L. B. Infant sustained attention but not joint attention to objects at 9 months predicts vocabulary at 12 and 15 months. Developmental Science. , (2018).
- Hennessey, C., Lawrence, P. Noncontact binocular eye-gaze tracking for point-of-gaze estimation in three dimensions. IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 56 (3), 790-799 (2009).
- Elmadjian, C., Shukla, P., Tula, A. D., Morimoto, C. H. 3D gaze estimation in the scene volume with a head-mounted eye tracker. Proceedings of the Workshop on Communication by Gaze Interaction. , 3 (2018).
- Castellanos, I., Pisoni, D. B., Yu, C., Chen, C., Houston, D. M., Knoors, H., Marschark, M. Embodied cognition in prelingually deaf children with cochlear implants: Preliminary findings. Educating Deaf Learners: New Perspectives. , (2018).
- Kennedy, D. P., Lisandrelli, G., Shaffer, R., Pedapati, E., Erickson, C. A., Yu, C. Face Looking, Eye Contact, and Joint Attention during Naturalistic Toy Play: A Dual Head-Mounted Eye Tracking Study in Young Children with ASD. Poster at the International Society for Autism Research Annual Meeting. , (2018).
- Yurkovic, J. R., Lisandrelli, G., Shaffer, R., Pedapati, E., Erickson, C. A., Yu, C., Kennedy, D. P. Using Dual Head-Mounted Eye Tracking to Index Social Responsiveness in Naturalistic Parent-Child Interaction. Talk at the International Congress for Infant Studies Biennial Congress. , (2018).
- Holmqvist, K., Nyström, M., Andersson, R., Dewhurst, R., Jarodzka, H., Van de Weijer, J. . Eye tracking: A comprehensive guide to methods and measures. , (2011).
- Saez de Urabain, I. R., Johnson, M. H., Smith, T. J. GraFIX: a semiautomatic approach for parsing low- and high-quality eye-tracking data. Behavior Research Methods. 47 (1), 53-72 (2015).
- Franchak, J. M., Hopkins, B., Geangu, E., Linkenauger, S. Using head-mounted eye tracking to study development. The Cambridge Encyclopedia of Child Development 2nd ed. , 113-116 (2017).
- Yonas, A., Arterberry, M. E., Granrud, C. E. Four-month-old infants’ sensitivity to binocular and kinetic information for three-dimensional-object shape. Child Development. 58 (4), 910-917 (1987).
- Smith, T. J., Saez de Urabain, I. R., Hopkins, B., Geangu, E., Linkenauger, S. Eye tracking. The Cambridge Encyclopedia of Child Development. , 97-101 (2017).
