Okulare Mechanismen bei internalen Kognitionen

Unsere Aufmerksamkeit ist während einem beträchtlichen Teil unserer alltäglichen Aktivitäten nach innen gerichtet, z.B. wenn wir über Vergangenes nachdenken, zukünftige Ereignisse planen oder Tagträumen. Aktuelle Forschung legt nahe, dass nach außen und nach innen gerichtete Aufmerksamkeit sich im Augenverhalten deutlich unterscheiden. Daher ist Eye-Tracking (Erfassung von Augenbewegungen) eine besonders vielversprechende Methode, um den Fokus der Aufmerksamkeit objektiv zu erfassen. Allerdings scheinen Unterschiede im Augenverhalten aufgabenabhängig zu sein, da sie das Resultat einer perzeptuellen Entkoppelung des Augenverhaltens von der tatsächlichen sensorischen Umgebung und einer Koppelung des Augenverhaltens an interne Repräsentationen sind. Bis jetzt fehlt jedoch eine systematische Untersuchung der Faktoren, die perzeptuelle Entkoppelungs- und internale Koppelungsprozesse bestimmen. Diese systematische Untersuchung wird dringend benötigt, um die okularen Mechanismen besser zu verstehen und schlussendlich in der Lage zu sein, Augenverhalten als objektive Indikatoren von internaler Aufmerksamkeit zu verwenden. Zu diesem Zweck sind die Hauptfragen unseres Projektes: Wie hängt die perzeptuelle Entkoppelung von top-down und bottom-up geleitetem Augenverhalten ab vom Typ und der Relevanz der perzeptuellen Aktivität, als auch von der Arbeitslast und der Modalität der internalen Aktivität? Wie hängt die internale Kopplung ab vom Typ und der Repräsentation der internalen Aktivität, als auch von der Lebhaftigkeit der Vorstellung? Welche Augenparameter sind besonders sensitive und spezifische Indikatoren für internale Aufmerksamkeit? Zur Beantwortung dieser Fragestellungen, werden insgesamt zehn Eye-Tracking Studien durchgeführt. Diese Studien werden die bestimmenden Faktoren von perzeptuellen Entkoppelungseffekten an einer Reihe von top-down Augenverhaltensformen (Smooth Pursuit Augenbewegungen, geplante Sakkaden, Reaktion von Pupille und Fixationsdisparität auf Aufgaben) und bottom-up Augenverhaltensformen (Lichtreaktion der Pupille, optokinetischer Nystagmus, Reflex-Sakkaden) untersuchen. Dabei werden wir Aufgabenschwierigkeit und Modalität der Aufgaben variieren. Weiters untersuchen wir die bestimmenden Faktoren von internalen Kopplungseffekten an einer Reihe von Augenverhaltensformen (Pupillenreaktion auf vorgestellte Helligkeit, Sakkaden zu vorgestellten Bewegungen und Positionen, Reaktion der Fixationsdisparität auf vorgestellte Distanz). Dieses Projekt unternimmt eine erste umfangreiche und systematische Untersuchung von den Effekten der perzeptuellen Entkopplung und der internalen Kopplung während zielgerichteter internaler Aufmerksamkeit. Die Ergebnisse werden unser Verständnis für die okularen Mechanismen vertiefen, die bei der Aufrechterhaltung von internaler Aufmerksamkeit beteiligt sind. Dies ermöglicht die Entwicklung von objektiven, kontinuierlichen Indikatoren für internale Aufmerksamkeit basierend auf Eye-Tracking. So ein objektiver Aufmerksamkeitsindikator hat ein weitreichendes Anwendungspotential für die Grundlagenforschung (z.B. Untersuchung von Aufmerksamkeitsdynamiken in höherer Kognition), angewandte und klinische Forschung (z.B. Untersuchung von Aufrechterhaltung der Aufmerksamkeit während Lernen, Aufmerksamkeitsdefiziten), als auch für die praktische Anwendung (z.B. unaufdringliche Erfassung von Aufmerksamkeitsfokus und Wachsamkeit zB im Kontext des Autofahrens oder des Unterrichts).

Unsere Aufmerksamkeit ist während einem beträchtlichen Teil unserer alltäglichen Aktivitäten nach innen gerichtet, z.B. wenn wir über Vergangenes nachdenken, zukünftige Ereignisse planen oder Tagträumen. Aktuelle Forschung legt nahe, dass nach außen und nach innen gerichtete Aufmerksamkeit sich im Augenverhalten deutlich unterscheiden. Daher ist Eye-Tracking (Erfassung von Augenbewegungen) eine besonders vielversprechende Methode, um den Fokus der Aufmerksamkeit objektiv zu erfassen. Allerdings scheinen Unterschiede im Augenverhalten aufgabenabhängig zu sein, da sie das Resultat einer perzeptuellen Entkoppelung des Augenverhaltens von der tatsächlichen sensorischen Umgebung und einer Koppelung des Augenverhaltens an interne Repräsentationen sind. Bis jetzt fehlt jedoch eine systematische Untersuchung der Faktoren, die perzeptuelle Entkoppelungs- und internale Koppelungsprozesse bestimmen. Diese systematische Untersuchung wird dringend benötigt, um die okularen Mechanismen besser zu verstehen und schlussendlich in der Lage zu sein, Augenverhalten als objektive Indikatoren von internaler Aufmerksamkeit zu verwenden. Zu diesem Zweck sind die Hauptfragen unseres Projektes: Wie hängt die perzeptuelle Entkoppelung von top-down und bottom-up geleitetem Augenverhalten ab vom Typ und der Relevanz der perzeptuellen Aktivität, als auch von der Arbeitslast und der Modalität der internalen Aktivität? Wie hängt die internale Kopplung ab vom Typ und der Repräsentation der internalen Aktivität, als auch von der Lebhaftigkeit der Vorstellung? Welche Augenparameter sind besonders sensitive und spezifische Indikatoren für internale Aufmerksamkeit? Zur Beantwortung dieser Fragestellungen, werden insgesamt zehn Eye-Tracking Studien durchgeführt. Diese Studien werden die bestimmenden Faktoren von perzeptuellen Entkoppelungseffekten an einer Reihe von top-down Augenverhaltensformen (Smooth Pursuit Augenbewegungen, geplante Sakkaden, Reaktion von Pupille und Fixationsdisparität auf Aufgaben) und bottom-up Augenverhaltensformen (Lichtreaktion der Pupille, optokinetischer Nystagmus, Reflex-Sakkaden) untersuchen. Dabei werden wir Aufgabenschwierigkeit und Modalität der Aufgaben variieren. Weiters untersuchen wir die bestimmenden Faktoren von internalen Kopplungseffekten an einer Reihe von Augenverhaltensformen (Pupillenreaktion auf vorgestellte Helligkeit, Sakkaden zu vorgestellten Bewegungen und Positionen, Reaktion der Fixationsdisparität auf vorgestellte Distanz). Dieses Projekt unternimmt eine erste umfangreiche und systematische Untersuchung von den Effekten der perzeptuellen Entkopplung und der internalen Kopplung während zielgerichteter internaler Aufmerksamkeit. Die Ergebnisse werden unser Verständnis für die okularen Mechanismen vertiefen, die bei der Aufrechterhaltung von internaler Aufmerksamkeit beteiligt sind. Dies ermöglicht die Entwicklung von objektiven, kontinuierlichen Indikatoren für internale Aufmerksamkeit basierend auf Eye-Tracking. So ein objektiver Aufmerksamkeitsindikator hat ein weitreichendes Anwendungspotential für die Grundlagenforschung (z.B. Untersuchung von Aufmerksamkeitsdynamiken in höherer Kognition), angewandte und klinische Forschung (z.B. Untersuchung von Aufrechterhaltung der Aufmerksamkeit während Lernen, Aufmerksamkeitsdefiziten), als auch für die praktische Anwendung (z.B. unaufdringliche Erfassung von Aufmerksamkeitsfokus und Wachsamkeit zB im Kontext des Autofahrens oder des Unterrichts).