远程和适合婴儿的眼动追踪的力量
远程眼动追踪是一种非侵入性的方法,通过计算机的摄像头测量婴儿的视觉注意力,方法是跟踪他们的眼动。由于婴儿和幼儿是敏感人群,确保眼动追踪适合婴儿是研究和整体参与者体验非常重要的。
与婴儿和眼动追踪相关的主要挑战
以下是发展心理学家在与婴儿和幼儿使用眼动追踪时面临的一些最大的挑战:
- **模糊性:**模糊性可能导致数据质量下降,因为很难控制婴儿,期望他们静止10分钟是不现实的。
- **困难的校准过程:**漫长的校准过程可能很困难且令人疲惫。
- 缺乏吸引人的刺激:固定点和十字可能对婴儿和幼儿来说很无聊,因此可能无法吸引他们的注意。
- **高精度:**与上述要点相关,眼动追踪研究需要高精度才能具有相关性和可信度,但在如此敏感的人群中获取这样的值是困难的。
- **有限的样本:**婴儿研究由于其特性受到限制,因为参与者必须可行地到达实验室,即潜在参与者必须在可旅行距离内。
- **低合规性:**由于婴儿研究的要求性质,合规性对于研究人员来说是一个大问题。尤其是在需要高承诺和重复访问实验室的纵向研究中。
- **缺乏满足感/赋权:**与上述要点相关,参与这些研究可能对需要调整日程以满足实验室预约的家庭造成负担(例如,孩子可能需要午睡,但又被期待去实验室)。而且,不完成实验可能对幼儿产生进一步的影响,他们可能感到无能为力,无法完成任务,即他们想完成,但却做不到。
- **难以复制:**有时,由于眼动追踪设备是特定于实验室的,且实验并没有公开可用,复制其他研究者的研究可能会很有挑战。
适用于婴儿的眼动追踪有效解决方案
通过利用基于摄像头的眼动追踪,以上描述的挑战通过使其更加适合婴儿得到解决:
- **色彩鲜艳的动物:**可用色彩鲜艳的动物代替典型的固定十字,以吸引婴儿和幼儿的注意。色彩鲜艳的动物也可以代替固定点校准。本质上,这对婴儿更有趣,更有可能让他们保持参与。进一步下方有图像和视频展示了如何在Labvanced的校准过程中使用色彩鲜艳的动物。
- **令人兴奋的声音:**由于婴儿和幼儿对声音感到痴迷并朝声音来源方向定位,在实验中添加音频或在校准过程中的另一种方式可以使研究更适合婴儿。
- **虚拟下巴托:**虚拟下巴托自动检测何时不面向计算机屏幕或已经移动到不可接受位置,即其是实验室眼动追踪实验中使用的下巴托的虚拟等效物。针对在Labvanced中的婴儿和幼儿研究,可以调整设置(进一步在下面描述)以对运动更宽容(甚至完全禁用它)。
- **利用头部追踪:**对于某些实验,使用头部追踪可以是一种可行的解决方案。通过在屏幕上将两个视觉图像放得足够远,可以使用头部追踪作为近似,因为最终目标是理解注意力过程,例如通过优先注视范式换句话说,对于某些研究,您可能不需要高精度,但头部追踪就足够了。
- **灵活性:**远程研究提供了灵活性,让参与者可以在最适合他们和他们幼儿的时间开始。而不是围绕实验室访问计划他们的整个日子并希望一切顺利,他们可以从家里的舒适环境中登录他们的计算机,立即参与研究,而无需准备和旅行。这也使得家庭更容易承诺参与纵向研究。
- **生态有效性:**由于婴儿和幼儿对新环境感到着迷,去实验室这样的新地方对他们来说可能是一个令人不知所措和未知的体验。通过从他们的家中参与研究,在一个熟悉的环境中收集的数据可以显示出更高的完整性。
- **更大的样本群体:**由于远程研究不受实验室研究方式的空间限制,参与者可以从世界任何地方招募,从而允许研究人员从更广泛的人群中取样。
- **可重复性:**通过利用基于摄像头的眼动追踪和Labvanced中的在线研究,研究人员可以更轻松地让其他领域的科学家复制他们的发现。
使用适合婴儿的眼动追踪
如下面的信息图所示,婴儿/幼儿和较大儿童/成人之间推荐的眼动追踪设置有所不同。适合婴儿的眼动追踪考虑到了婴儿的特性,并在该敏感人群的适当设置中反映出这一点。考虑到这一点,校准过程和虚拟下巴托设置被调整以更适合婴儿/幼儿。为此,校准时间缩短(减少点、姿势和时长),在校准期间使用的图像类型更改为展示动物而非点(进一步下方有更多细节),同时最大校准误差也可以调整并可以添加声音。
更详细地说,上面显示在Labvanced应用中的适合婴儿的设置如下。在左侧,当打开“适合婴儿模式”的蓝色按钮时,建议的设置会自动出现,但可以进一步编辑。相反,右侧显示的是默认眼动追踪设置。
适合婴儿的校准过程
校准是眼动追踪的重要步骤。通过Labvanced的基于摄像头的眼动追踪,校准是训练眼动追踪变得特定于参与者的步骤。如前所述,使用适合婴儿的眼动追踪校准可以利用为婴儿特别量身定制的设置进行配置。该校准旨在通过吸引人的动物插图和声音来吸引婴儿的注意。与成年人的校准相比,这也是更短的校准过程。所有这一切都旨在应对研究婴儿和幼儿的独特挑战,他们通常只有短暂的注意力集中时间和有限的指令理解能力。
请观看下面的视频,展示适合婴儿的校准过程的实际操作!这是当您在Labvanced实验中激活适合婴儿的眼动追踪设置时,您的参与者将看到的内容:
适合婴儿的眼动追踪研究的未来
由于其能降低成本、提高效率并覆盖更广泛的人群(Rhodes et al., 2020),远程眼动追踪在发展心理学研究领域越来越受欢迎。
在临床心理学领域,应用远程眼动追踪也正在获得广泛关注。最近的一个例子是通过使用注视模式来诊断有发展自闭症谱系障碍(ASD)风险的婴儿,从而实现早期干预(Jones et al., 2023)。
在Labvanced,我们也在为推动这种方法做出贡献,使其更加强大,并被发展心理学家所采用。我们还与多个发展心理学领域的领导者进行了持续的合作努力,以进一步改善这一技术能力。作为科学参考,使用Labvanced的基于摄像头的眼动追踪发布的同行评审论文由Banki等人评估了4-6个月大婴儿检测视听不同步的能力。自其发布以来,许多功能已被添加,包括准确的时间戳记录、跳过头部位置检查的能力,以及额外记录注视点的置信度。如需试验Labvanced中适合婴儿的眼动追踪和校准,请尝试这个优先注视研究。
与实验室研究互补的在线研究
尽管近年来与婴儿进行在线研究的可能性已存在了几年,但直到新冠疫情出现后,这种在发展心理学中的方法才真正起飞。尽管一些研究必须在实验室亲自进行,但仍有许多研究可以远程进行,为研究人员和参与研究的家庭提供了许多好处。通过在线研究,研究人员可以通过从更大的人口中取样来节省招募时间,观察到更自然的行为,因为孩子们身处于他们的自然环境中,使他们的研究更加透明和可重复;而家庭参与起来也更容易,尤其是在纵向研究中。远程适合婴儿的眼动追踪是一种通过收集与注意力过程相关的生理数据,为在线研究增添更多深度的方式。
参考文献
Bánki, A., de Eccher, M., Falschlehner, L., Hoehl, S., & Markova, G. (2022). Comparing online webcam-and laboratory-based eye-tracking for the assessment of infants’ audio-visual synchrony perception. Frontiers in Psychology, 12, 733933.
Jones, W., Klaiman, C., Richardson, S., Lambha, M., Reid, M., Hamner, T., ... & Klin, A. (2023). Development and replication of objective measurements of social visual engagement to aid in early diagnosis and assessment of autism. JAMA Network Open, 6(9), e2330145-e2330145.
Rhodes, M., Rizzo, M. T., Foster-Hanson, E., Moty, K., Leshin, R. A., Wang, M., et al. (2020). Advancing developmental science via unmoderated remote research with children. J. Cogn. Dev. 21, 477–493. doi: 10.1080/15248372.2020. 1797751