13 Casos de Uso del Seguimiento de Cabeza para la Investigación
El seguimiento de cabeza es una forma poderosa de obtener información sobre el comportamiento. Aunque esta característica está disponible junto con el seguimiento ocular, sigue siendo subutilizada y menos conocida. El seguimiento de cabeza está relacionado con el seguimiento ocular en el sentido de que proporciona información sobre atención y orientación. Dado que el seguimiento de cabeza proporciona una fuente de datos adicional, puede ser utilizado para numerosas aplicaciones y configuraciones de investigación, incluidas las situaciones donde implementar el seguimiento ocular es un desafío.
1. Atención
Fundamental para toda investigación que utiliza el seguimiento de cabeza es la atención. Dado que el movimiento de cabeza está relacionado con la orientación y la atención a los estímulos, es un movimiento que está muy estrechamente vinculado a la atención. De hecho, mucha investigación combina el seguimiento de cabeza junto con seguimiento ocular para evaluar la atención, ya que ambos están relacionados.
El seguimiento de cabeza es una medida más burda para cuantificar la atención y es una medida beneficiosa ya que no requiere calibración, una gran ventaja en comparación con el seguimiento ocular que requiere una calibración extensa para ser específica al participante. Por lo tanto, es una medición valiosa para la atención.
Debido a su facilidad de uso (no requiere calibración), el seguimiento de cabeza funciona de manera más directa y pasiva para medir la atención en numerosos escenarios, facilitando el seguimiento del movimiento de la cabeza en tiempo real. En un entorno en línea, el seguimiento de cabeza también se utiliza para determinar si el participante está mirando y atendiendo a la pantalla o a otro lugar.
2. Deportes
En deportes, los movimientos de cabeza desempeñan varios roles. Los movimientos de cabeza ayudan a los jugadores no solo a navegar a través del espacio, sino también a guiar y afectar el resultado de su desempeño. Por ejemplo, en el baloncesto, se utilizan movimientos de cabeza en varias situaciones de juego para engañar al defensor, como si uno quiere lanzar el balón o pasarlo en otra dirección. Un estudio reciente examinó los costos de producción de usar movimientos de cabeza en el baloncesto y encontró que el tiempo de reacción es mayor cuando se realiza un pase con un movimiento de cabeza en comparación con sin un movimiento de cabeza. Curiosamente, este costo de producción se anula si el jugador que hace el engaño tiene una fase de preparación más larga (Güldenpenning et al., 2023).
Otro ejemplo es en béisbol cuando un jugador se presenta para batear. La mirada y el enfoque en el lanzamiento son cruciales, pero también se realizan movimientos de cabeza durante el bateo. De hecho, la evidencia de estudios de psicología deportiva que analizan comportamientos en béisbol está encontrando que hay más rotación de cabeza que de ojos al batear. Por lo tanto, los movimientos de cabeza juegan un papel importante en el béisbol, donde los jugadores también son propensos a mantener la cabeza baja al batear o incluso girar la cabeza hacia el plato, ambos comportamientos que se ha encontrado que son enseñados (Terry & Fogt, 2023).
3. Distrofia
La distonia es un trastorno del movimiento involuntario donde contracciones musculares regulares o periódicas causan movimientos y/o posturas irregulares. Una parte de esta definición incluye temblores, incluyendo temblores de sacudida de cabeza. Esto se observa en enfermedades neurológicas como en el Parkinson, donde los asentidos de cabeza se realizan involuntariamente. Diagnosticar la distonia en general es subjetivo y no está bien definido con requisitos mínimos. Para los síndromes de distonia focal (que están localizados a una parte del cuerpo), no hay criterios de diagnóstico disponibles (Albanese, Giovanni, & Lalli, 2018). Para pacientes que padecen temblores de sacudida de cabeza, el seguimiento de cabeza puede ser una metodología objetiva para cuantificar los movimientos.
4. Investigación Remota
Hay muchas tecnologías que se pueden usar para estudiar el seguimiento de cabeza, pero un caso de uso poderoso es estudiar el seguimiento de cabeza con una cámara web que abre la puerta a estudios en línea e investigación remota donde los participantes no tienen que venir constantemente al laboratorio para que los investigadores recojan mediciones comportamentales. Con Labvanced, los investigadores pueden activar el seguimiento de cabeza en una PC o en un smartphone. Esto es útil para estudiar con niños donde la calibración puede ser difícil para el seguimiento ocular, pero también en estudios que dependen de smartphones. Dado que el seguimiento de cabeza no requiere tanto poder computacional como el seguimiento ocular, funciona más rápido y funciona en cualquier dispositivo, mientras que el seguimiento ocular requiere un CPU/GPU decente para funcionar de manera aceptable de forma remota.
Vista de retroalimentación en tiempo real de los movimientos de cabeza que demuestran el seguimiento de cabeza en Labvanced.
Prueba esta demo simple de seguimiento de movimientos de cabeza en Labvanced. Cuando comienzas el experimento, una malla facial aparece sobre tu cara que muestra que la red neuronal está funcionando. Luego, puedes mover tu cabeza en cualquier dirección y ver cómo los controles deslizantes se mueven de inmediato como resultado del seguimiento del movimiento de la cabeza en un espacio tridimensional. En la parte posterior, estos controles deslizantes son equivalentes a puntos de datos y coordenadas en el espacio. Los datos sobre los movimientos de cabeza en Labvanced se informan en 6 flujos de datos.
5. Retroalimentación del Sistema Sensorial y Movimiento de Cabeza
La retroalimentación de sistemas sensoriales, como la visual y auditiva combinada con información vestibular, está en el núcleo del comportamiento fundamental del seguimiento de movimiento. Ejemplos incluyen ver (y también evitar) un coche en movimiento o esquivar una abeja zumbando. Si bien tal comportamiento parece simple, es un comportamiento complejo que requiere la coordinación de entradas multisensoriales. La investigación que evalúa la combinación de seguimiento de cabeza y sonido en movimiento es limitada, a pesar de que es un comportamiento fundamental que guía cómo uno navega y comprende su entorno (Leung et al., 2016).
6. Música
La música es una expresión significativa del sonido donde el movimiento de quienes escuchan y/o la producen puede ser naturalmente provocado. Como la música está llena de ritmo y giros musicales poderosos. Ya sea escuchando música en vivo o una versión grabada, el movimiento de cabeza es inevitable. Un estudio de Swarbrick et al. en 2019 mostró que cuando los participantes escuchan un álbum que aún no ha sido lanzado (por lo tanto es desconocido), ocurren más movimientos de cabeza en un concierto en vivo que al escuchar una versión grabada del concierto. Además, aquellos que estaban familiarizados con el trabajo anterior del músico también se movieron más y tenían más ritmo en comparación con los oyentes neutrales. Al rastrear los movimientos de cabeza, los investigadores muestran cómo la admiración por un artista y escuchar música en vivo influyen en comportamientos como el movimiento de cabeza al escuchar música.
En la última década, a medida que la tecnología mejora en todas las industrias, los sistemas de escucha inmersivos se están volviendo más populares y proporcionan una experiencia de escucha musical más poderosa. Un estudio reciente examinó las preferencias de los músicos para tocar con sistemas estereofónicos clásicos en comparación con un sistema de espacialización binaural (audio que se graba con una configuración de micrófono dual y crea un efecto de audio 3D como si se escuchara en vivo). En el experimento, los investigadores utilizaron el seguimiento de cabeza como una medida de comportamiento y encontraron que la condición de espacialización binaural estaba asociada con calificaciones más altas de inmersión, presencia social, conexión con otros músicos, localización y realismo, y que hubo más movimientos de cabeza en comparación con el sistema estereofónico clásico. Estos hallazgos sugieren que la experiencia auditiva mejorada llevó a una mayor participación y/o que “la presencia de mecanismos de cognición musical incorporados que causan un mayor grado de exploración para comprender mejor el ciclo acción-percepción” (Tomasetti & Turchet, 2023).
En el contexto de la interpretación musical, los movimientos de cabeza también desempeñan un papel en la comunicación y señalización entre los músicos que actúan. La comunicación es importante para los músicos cuando improvisan o cuando el tempo musical es irregular. Al utilizar la atención compartida, los intérpretes pueden señalar e interactuar con otros músicos. En un estudio de Bishop, Cancino-Chacon y Goebi publicado en 2019, se midió el movimiento de cabeza y los investigadores determinaron que el movimiento de cabeza se utilizó como un método para comunicarse cuando se sostenían notas. Además, hubo un efecto de práctica/repetición donde los músicos mostraron más movimiento como resultado de una mayor familiaridad con su compañero. Estos hallazgos muestran la importancia de la coordinación y los movimientos de cabeza que pueden servir como una motivación para promover la toma de riesgos en un contexto musical creativo.
7. HCI
La Interacción Humano-Computadora (HCI) se centra en la superposición entre el diseño y el uso de la tecnología informática. Por lo tanto, un tema importante en HCI incluye la interacción entre humanos y computadoras. Las entradas más comunes incluyen el seguimiento de ratón y teclas; sin embargo, las innovaciones han hecho posible utilizar el seguimiento de cabeza como entrada para interactuar y comandar computadoras.
HCI también juega un papel crucial en el estudio de los juegos. En la intersección entre HCI y juegos, áreas importantes de consideración incluyen: interacciones y comportamientos en la jugabilidad, así como las características de los jugadores; los expertos en HCI ayudan esencialmente a diseñar juegos. Como las interacciones en los juegos pueden tener varios roles, dentro de esta categoría, los asentidos de cabeza y los movimientos pueden tener una función significativa en el desempeño y diseño general del juego. Un ejemplo de cómo HCI, la gamificación y el movimiento de cabeza para control se puede encontrar en este juego que fue desarrollado por Ilves, Gizatdinova, Surakka & Vankka, donde el objetivo del jugador era utilizar movimientos de cabeza para guiar un personaje con la posibilidad adicional de usar expresiones faciales. El resultado del estudio mostró que los jugadores disfrutaron de este enfoque interactivo y lo encontraron más entretenido e interesante, lo que sugiere que tal enfoque merece ser considerado para una experiencia más gratificante.
8. Tecnologías Asistenciales
Las personas con discapacidades experimentan dificultades para interactuar y controlar dispositivos como PCs. Para esta población, las tecnologías asistenciales sirven como una posible solución para aumentar el uso independiente y el control sobre los dispositivos (Zapala & Balaj, 2012). Al utilizar el seguimiento de cabeza, se pueden navegar y controlar tecnologías asistenciales a través de movimientos de cabeza. También es común combinar estos movimientos con otras entradas como la mirada del seguimiento ocular y el reconocimiento de voz.
9. Aviación
Los estudios sobre cognición y desempeño en un entorno de aviación también emplean métricas de seguimiento de cabeza. Muy a menudo, esto se hace junto con el seguimiento ocular para evaluar hacia dónde se está mirando en relación con la posición de la cabeza. Al medir los movimientos de cabeza, los investigadores pueden obtener información sobre procesos cognitivos como atención, percepción espacial, movimientos automáticos, y en el caso de que esté involucrado un copiloto, atención conjunta y conciencia situacional (Murthy et al., 2020).
10. Investigación Automotriz
Al conducir, ocurren muchos procesos cognitivos a la vez. Lo más importante, la atención a la carretera y otros vehículos impulsa la toma de decisiones y la conciencia espacial. Esto es evidente en situaciones como el cambio de carril. Al cambiar de carril, el comportamiento visual precede la decisión y para esto, los movimientos de cabeza juegan un papel importante al percibir el espacio al orientarse hacia los espejos frontales o laterales (Pech, Lindner, & Wanielik, 2014). Tal estudio es posible realizarse en Labvanced con seguimiento de cabeza remoto utilizando la cámara web integrada en un smartphone que está montado en el tablero del vehículo.
Cruce de Calle
Relacionado con la movilidad y el entorno está el cruce de calle. En este interesante estudio, Zito et al. utilizaron el seguimiento de cabeza para evaluar cómo cruzan la calle los peatones jóvenes y mayores. Los resultados encontraron que las personas mayores tienden a mirar hacia abajo a la calle (en lugar de al otro lado) con más frecuencia que los peatones más jóvenes y que el comportamiento de toma de decisiones de los peatones mayores estaba determinado más por la distancia del coche, en lugar de su velocidad. Tal estudio muestra la importancia del seguimiento de cabeza en una situación cotidiana.
11. Comunicación / Lenguaje Corporal
Como se insinuó en la sección anterior, el movimiento de cabeza puede ser utilizado para comunicarse a través del lenguaje corporal. Este es un fenómeno común que ocurre más allá del contexto de la música y en situaciones cotidianas. Esto es evidente durante la conversación donde los asentidos de cabeza como lenguaje corporal se utilizan para indicar acuerdo o desacuerdo. En la próxima sección, discutimos cómo la cultura juega un papel al indicar si un movimiento de cabeza significa "no" o "sí".
Los movimientos de cabeza también desempeñan un papel en la lengua de señas. En un estudio de Puupponen, se evaluó la relación entre la cabeza y el torso en la Lengua de Señas Finlandesa. El artículo de investigación analizó cómo las narrativas de diferentes complejidades influyen en el movimiento de la cabeza y el torso, mientras que también se evaluaba generalmente el papel de estas dos partes del cuerpo en las lenguas de señas en su función como articuladores. La conclusión general fue que el movimiento de cabeza desempeña un papel más grande y activo en la Lengua de Señas Finlandesa y que en la mayoría de los casos había una co-ocurrencia en la co-dirección del movimiento, mientras que combinaciones más complejas resultaron en diferencias en los movimientos. Evaluar el papel de los movimientos de cabeza en la lengua de señas es un caso de uso de investigación interesante y se puede estudiar en línea utilizando Labvanced.
12. Psicología Social
Los movimientos de cabeza juegan un papel importante en la comunicación no verbal, sin embargo, hay un aspecto social o cultural que determina el significado del lenguaje corporal que se utiliza como los asentidos y sacudidas de cabeza.
Por ejemplo, en la cultura estadounidense, mover la cabeza verticalmente indica "sí" o una respuesta positiva. Mientras que en diferentes culturas puede significar "no" o una respuesta negativa. La cultura búlgara es un ejemplo de esto, donde el movimiento horizontal puede indicar "no". Un estudio de Andonova y Taylor evaluó cómo estas diferencias culturales influyen en los procesos cognitivos en una situación que está libre de intención comunicativa y encontró que hay una influencia del país en situaciones cognitivas como gestos y patrones de incorporación específicos de la cultura.
13. Desarrollo
El seguimiento ocular con bebés y niños puede ser difícil debido al largo periodo de calibración y la necesidad de permanecer quieto durante la etapa de calibración. Tales observaciones se han encontrado tanto en poblaciones clínicas como saludables y también en estudios que utilizan seguimiento ocular en configuraciones de fMRI (Sasson & Elison, 2012; Son et al., 2020). El seguimiento de cabeza es una solución poderosa para este problema, ya que no requiere calibración. Además, en esta población joven, la orientación de la cabeza y la atención están altamente relacionadas (Langton, 2000).
En psicología del desarrollo, el seguimiento de cabeza tiene muchos casos de uso, especialmente en el área de investigación clínica. Un estudio innovador de Song et al., publicado en enero de 2023, estableció un método para el cribado temprano del trastorno del espectro autista en niños mediante el desarrollo de un algoritmo que combina el seguimiento de cabeza con la respuesta medida al nombre del niño autista. La razón de esta combinación de variables es que la falta de respuesta al propio nombre se considera uno de los signos de alerta temprana del trastorno del espectro autista. Los investigadores mostraron que al utilizar este algoritmo que tiene en cuenta la posición de la cabeza, hay un 93.3% de consistencia entre el método y el diagnóstico clínico. Tales hallazgos abren el camino para una nueva prueba de cribado que se basa en el seguimiento de cabeza, que es más rápida y rentable que el protocolo de cribado actual que toma mucho tiempo, experiencia y dinero.
Conclusión
En general, el seguimiento de cabeza es una característica poderosa y útil que se puede utilizar en varias aplicaciones de investigación para estudiar funciones cognitivas como la atención, la percepción, la orientación, la toma de decisiones y las interacciones. Habilitar el seguimiento de cabeza con una cámara web es posible en entornos de investigación en línea y puede abrir nuevas avenidas de investigación a través de la administración remota.
Referencias
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