Czujność (psychologia)

Londyńska „dama od lizaków” z katedrą św . Pawła w tle.

We współczesnej psychologii czujność , zwana także ciągłą koncentracją , jest definiowana jako zdolność do utrzymywania skoncentrowanej uwagi przez dłuższy czas. W tym czasie osoba próbuje wykryć pojawienie się określonego bodźca docelowego. Osoba obserwuje bodziec sygnałowy, który może wystąpić w nieznanym czasie.

Badanie czujności rozszerzyło się od lat czterdziestych XX wieku, głównie ze względu na zwiększoną interakcję ludzi z maszynami w zastosowaniach obejmujących monitorowanie i wykrywanie rzadkich zdarzeń i słabych sygnałów. Takie zastosowania obejmują kontrolę ruchu lotniczego , inspekcję i kontrolę jakości , zautomatyzowaną nawigację, nadzór wojskowy i graniczny oraz ratownictwo . [ potrzebne źródło ]


Geneza badań

Systematyczne badanie czujności zostało zapoczątkowane przez Normana Mackwortha podczas II wojny światowej . Mackworth jest autorem „Załamania czujności podczas przedłużonego wyszukiwania wizualnego” w 1948 roku i ten artykuł jest przełomową publikacją na temat czujności. Badanie Mackwortha z 1948 r. Badało tendencję radaru i sonaru operatorzy przegapią wykrycia rzadkich, nieregularnych zdarzeń pod koniec ich wachty. Mackworth symulował rzadkie nieregularne zdarzenia na wyświetlaczu radaru, prosząc uczestników testu o obserwowanie nieoznakowanej tarczy zegara przez okres 2 godzin. Pojedyncza wskazówka zegara poruszała się w małych, równych odstępach wokół tarczy zegara, z wyjątkiem sporadycznych większych skoków. To urządzenie stało się znane jako zegar Mackwortha . Uczestnicy mieli za zadanie zgłosić, kiedy wykryli większe skoki. Wyniki Mackwortha wskazywały na spadek wykrywalności sygnału w czasie, znany jako spadek czujności. Wykrywanie zdarzeń przez uczestników spadło o 10 do 15 procent w ciągu pierwszych 30 minut, a następnie stopniowo spadało przez pozostałe 90 minut. Metoda Mackwortha stała się znana jako „test zegara” i została wykorzystana w kolejnych badaniach.

Zmniejszenie czujności

Spadek czujności definiuje się jako „pogorszenie zdolności do zachowania czujności na krytyczne sygnały w czasie, na co wskazuje spadek tempa prawidłowego wykrywania sygnałów”. Zmniejszenie czujności jest najczęściej związane z monitorowaniem w celu wykrycia słabego sygnału celu. Utrata wydajności wykrywania jest mniej prawdopodobna w przypadkach, gdy sygnał docelowy wykazuje dużą istotność. Na przykład operator radaru prawdopodobnie nie przegapiłby rzadkiego celu pod koniec wachty, gdyby był to duży jasny migający sygnał, ale mógłby przegapić mały słaby sygnał.

W większości warunków spadek czujności staje się znaczący w ciągu pierwszych 15 minut uwagi, ale spadek wydajności wykrywania może nastąpić szybciej, jeśli warunki zadania są wysokie. Dzieje się tak zarówno u doświadczonych, jak i początkujących wykonawców zadań. Czujność była tradycyjnie kojarzona z niskim zapotrzebowaniem poznawczym, a spadek czujności ze spadkiem pobudzenia w związku z niskim zapotrzebowaniem poznawczym, ale późniejsze badania wykazały, że czujność to ciężka praca, wymagająca przydziału znacznych zasobów poznawczych i wywołująca znaczny poziom stresu .

Spadek czujności i teoria wykrywania sygnału

Green i Swets sformułowali teorię wykrywania sygnału (SDT) w 1966 r., aby scharakteryzować czułość wykonania zadania wykrywania, biorąc jednocześnie pod uwagę zarówno zdolność percepcyjną obserwatora, jak i gotowość do reagowania. SDT zakłada aktywnego obserwatora dokonującego osądów percepcyjnych, gdy zmieniają się warunki niepewności. Osoba podejmująca decyzje może zmieniać swoje odchylenie odpowiedzi, scharakteryzowane przez d', aby umożliwić mniej lub bardziej poprawne wykrywanie, ale kosztem większej lub mniejszej liczby fałszywych alarmów. Nazywa się to przesunięciem kryterium. Stopień, w jakim obserwator toleruje fałszywe alarmy w celu osiągnięcia wyższego wskaźnika wykrywania, nazywany jest błędem systematycznym. Odchylenie reprezentuje strategię minimalizowania konsekwencji nietrafionych celów i fałszywych alarmów. Na przykład obserwator podczas napadu na bank musi ustawić próg określający, jak „podobny do policjanta” może być zbliżająca się osoba lub pojazd. Niewykrycie „policjanta” na czas może skutkować więzieniem, ale fałszywy alarm spowoduje utratę możliwości kradzieży pieniędzy. W celu uzyskania miary bez odchyleń, d' oblicza się, mierząc odległość między średnimi sygnału a sygnałami niebędącymi sygnałami (szumem) i skalując przez odchylenie standardowe szumu. Matematycznie można to osiągnąć, odejmując z-score wskaźnika trafień od z-score wskaźnika fałszywych alarmów. Zastosowanie SDT do badania czujności wskazuje, że w większości przypadków, ale nie we wszystkich przypadkach, spadek czujności nie jest wynikiem zmniejszenia wrażliwości w czasie. W większości przypadków zmniejszeniu wykrywalności towarzyszy proporcjonalne zmniejszenie liczby fałszywych alarmów, tak że d' pozostaje względnie niezmienione.

Taksonomia czujności: typ dyskryminacji i wskaźnik zdarzeń

Obciążenie umysłowe lub obciążenie poznawcze , na podstawie różnic zadaniowych może znacząco wpłynąć na stopień obniżenia czujności. W 1977 roku Parasuraman i Davies zbadali wpływ dwóch zmiennych różnicy zadań na d' i zaproponowali istnienie taksonomii czujności opartej na rodzaju dyskryminacji i częstości zdarzeń. Parasuraman i Davies zastosowali zadania rozróżniania, które były albo następujące po sobie, albo jednoczesne, i przedstawiały zarówno wysokie, jak i niskie wskaźniki zdarzeń. Kolejne zadania rozróżniania, w których krytyczne informacje muszą być zachowane w pamięci roboczej, generują większe obciążenie umysłowe niż jednoczesne zadania porównawcze. Ich wyniki wskazują na rodzaj dyskryminacji i tempo, w jakim występują zdarzenia dyskryminacyjne, które oddziałują na ciągłą uwagę. Kolejne zadania rozróżniania wskazują na większy stopień spadku czujności niż jednoczesne rozróżniania, takie jak porównania, ale tylko wtedy, gdy wskaźniki zdarzeń są stosunkowo wysokie. W przypadku zadań związanych z wykrywaniem dowody empiryczne sugerują, że częstość zdarzeń wynosząca co najmniej 24 zdarzenia na minutę znacznie zmniejsza czułość. Dalsze badania wykazały, że gdy zadanie rozróżniania jest trudne, spadek może wystąpić, gdy obciążenie umysłowe jest niskie, jak w przypadku równoczesnych porównań, zarówno przy wysokim, jak i niskim wskaźniku zdarzeń.

Na wpływ częstotliwości zdarzeń na wykonanie zadania monitorowania może mieć wpływ dodanie istotnych obiektów innych niż docelowe o różnych częstotliwościach. Badania zegarowe przeprowadzone w późnych latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych XX wieku wskazują, że wzrost częstości zdarzeń dla rzadkich nieregularnych sygnałów o niskim poziomie istotności zmniejszył spadek czujności. Kiedy wprowadzono „sztuczne” sygnały inne niż docelowe, podobne do sygnałów docelowych, zmniejszono również spadek czujności. Kiedy „sztuczny” sygnał znacznie różnił się od sygnału docelowego, nie mierzono poprawy wydajności.

Inne wymiary poza częstością zdarzeń i trudnością zadań związanych z dyskryminacją wpływają na wykonywanie zadań związanych z czujnością i są czynnikami w taksonomii czujności. Obejmują one między innymi: modalności sensoryczne lub kombinacje modalności sensorycznych; złożoność źródła; czas trwania sygnału; intensywność sygnału; wiele źródeł sygnału; zdarzenia dyskretne i ciągłe; przerywany kontra ciągły wymóg uwagi; poziom umiejętności obserwatora; i wartość stymulacji.

Pomiar obciążenia psychicznego podczas zadań czujności

Początkowe badania taksonomii czujności opierały się raczej na założeniach dotyczących obciążenia umysłowego związanego z zadaniami związanymi z rozróżnianiem niż na bezpośredniej ilościowej ocenie tego obciążenia pracą. Na przykład zakładano, że kolejne dyskryminacje nakładają większe obciążenie pracą niż jednoczesne dyskryminacje. Począwszy od późnych lat 90. techniki neuroobrazowania, takie jak pozytonowa tomografia emisyjna (PET), funkcjonalne obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (fMRI) i przezczaszkowy doppler sonografia (TCD) została wykorzystana do niezależnej oceny aktywacji mózgu i obciążenia umysłowego podczas eksperymentów czujności. Te techniki neuroobrazowania szacują aktywację mózgu poprzez pomiar przepływu krwi (fMRI i TCD) lub metabolizmu glukozy (PET) związanego z określonymi regionami mózgu. Badania wykorzystujące te techniki powiązały wzrost obciążenia umysłowego i alokacji zasobów uwagi ze zwiększoną aktywnością kory przedczołowej. Badania z wykorzystaniem PET, fMRI i TCD wskazują, że spadek aktywności kory przedczołowej koreluje ze spadkiem czujności. Badania neuroobrazowe wskazują również, że kontrola czujności może znajdować się w prawej półkuli mózgowej w różnych obszarach mózgu.

Powiązane regiony mózgu

Zmniejszenie pobudzenia na ogół odpowiada zmniejszeniu czujności. Pobudzenie jest definiowane jako składnik czujności, choć nie jest ono, jak można sądzić, jedynym źródłem głównego efektu obniżenia czujności.

W związku z tym podkorowe obszary mózgu związane z pobudzeniem odgrywają kluczową rolę w wykonywaniu zadań związanych z czujnością. Ponieważ ciało migdałowate odgrywa ważną rolę w rozpoznawaniu bodźców emocjonalnych, wydaje się być ważną strukturą mózgu w regulacji czujności.

Podkorowe obszary mózgu związane z pobudzeniem obejmują układ cholinergiczny podstawy przodomózgowia i układ noradrenergiczny locus coeruleus (LC). Oba regiony są składnikami układu aktywującego siatkówkę (RAS). Układ cholinergiczny podstawnego przodomózgowia jest związany z korowym acetylocholiny , co jest związane z pobudzeniem korowym. Blokowanie uwalniania acetylocholiny w przodomózgowiu za pomocą związków GABA-ergicznych upośledza czujność.

Kilka obszarów korowych mózgu jest związanych z uwagą i czujnością. Obejmują one prawą korę czołową, dolną ciemieniową, przedczołową , górną korę skroniową i zakręt obręczy . W płacie czołowym, fMRI a dane TCD wskazują, że aktywacja mózgu wzrasta podczas zadań związanych z czujnością z większą aktywacją w prawej półkuli. Badania nad uszkodzeniami i rozszczepieniem mózgu wskazują na lepszą wydajność prawej półkuli mózgu w zadaniach związanych z czujnością, co wskazuje na ważną rolę prawej kory czołowej w zadaniach związanych z czujnością. Aktywność w układzie noradrenergicznym LC jest związana z czujnym stanem czuwania u zwierząt poprzez uwalnianie noradrenaliny . Chemiczne blokowanie uwalniania noradrenaliny powoduje senność i zaburzenia uwagi związane z obniżeniem czujności. Grzbietowo-boczna kora przedczołowa wykazuje wyższy poziom aktywacji niż inne znacząco aktywne obszary, co wskazuje na kluczową rolę w czujności.

Zakręt obręczy różni się od innych obszarów mózgu związanych z czujnością, ponieważ wykazuje mniejszą aktywację podczas zadań związanych z czujnością. Rola zakrętu obręczy w czujności jest niejasna, ale jego bliskość i połączenia z ciałem modzelowatym , które reguluje aktywność międzypółkulową, mogą być znaczące. Zmniejszona aktywacja w zakręcie obręczy może być produktem ubocznym asymetrycznej aktywacji płata czołowego zapoczątkowanej w ciele modzelowatym.

Stres

Stresujące czynności wiążą się z ciągłym stosowaniem rozległych zasobów poznawczych. Gdyby spadek czujności był raczej wynikiem mniejszej niż większej aktywności mózgu, nie można by oczekiwać, że zadania związane z czujnością będą stresujące. Wysoki poziom epinefryny i norepinefryny są skorelowane z ciągłym intensywnym obciążeniem umysłowym, co czyni te związki dobrymi chemicznymi wskaźnikami poziomu stresu. Osoby wykonujące zadania związane z czujnością wykazują podwyższony poziom epinefryny i norepinefryny, co odpowiada wysokiemu poziomowi stresu i wskazuje na znaczne obciążenie umysłowe. Zadania związane z czujnością można zatem uznać za stresującą, ciężką pracę umysłową.

Indywidualne różnice w działaniu

W wielu badaniach nad czujnością odnotowano duże indywidualne różnice w wykonywaniu zadań związanych z monitorowaniem. Jednak w przypadku danego zadania spadek czujności między podmiotami jest na ogół spójny w czasie, tak że osoby wykazujące stosunkowo wyższy poziom wydajności w danym zadaniu utrzymują ten poziom wydajności w czasie. Jednak w przypadku różnych zadań indywidualne różnice w wydajności nie są spójne, ponieważ jedna osoba może nie być dobrze skorelowana z jednym zadaniem do drugiego. Osoba, która nie wykazuje znaczącego spadku podczas wykonywania zadania monitorowania liczenia, może wykazywać znaczny spadek podczas testu zegara. Względne wyniki między przedmiotami mogą się również różnić w zależności od charakteru zadania. Na przykład osoby, u których wykonanie zadania jest dobrze skorelowane z kolejnym zadaniem, mogą wykazywać słabą korelację wykonania zadania jednoczesnego. I odwrotnie, można oczekiwać, że osoby wykonujące podobne zadania monitorowania, takie jak wykrywanie celów za pomocą radaru lub sonaru, będą wykazywać podobne wzorce wykonywania zadań.

Levine i in. sugerują, że indywidualne różnice w wykonywaniu zadań mogą zależeć od wymagań zadania. Na przykład niektóre zadania mogą wymagać szybkich porównań lub „szybkości percepcyjnej”, podczas gdy inne mogą wymagać „elastyczności zamknięcia”, na przykład wykrycia określonego obiektu w zagraconej scenie. Powiązanie różnic w wykonywaniu zadań z wymaganiami zadaniowymi jest zgodne z taksonomią czujności zaproponowaną przez Parasuramana i Daviesa opisaną powyżej, a także potwierdza hipotezę, że czujność wymaga pracy umysłowej, a nie biernej aktywności.

Zmniejszenie osłabienia czujności za pomocą amfetamin

Redukcji spadku czujności poświęcono wiele badań. Jak wspomniano powyżej, dodanie sygnałów innych niż docelowe może z czasem poprawić wydajność zadania, jeśli sygnały te są podobne do sygnałów docelowych. Ponadto uważa się, że praktyka, informacje zwrotne dotyczące wydajności, amfetaminy i odpoczynek łagodzą czasowy spadek wydajności bez zmniejszania wrażliwości.

Od połowy lat czterdziestych XX wieku prowadzono badania mające na celu ustalenie, czy amfetaminy mogą zmniejszać lub przeciwdziałać spadkowi czujności. W 1965 roku Jane Mackworth przeprowadziła eksperymenty z zegarem, w których połowie z 56 uczestników podano silną amfetaminę, a połowie placebo. Mackworth przedstawił również fałszywe opinie i opinie w oddzielnych próbach. Mackworth przeanalizował wskaźniki wykrywalności i fałszywych alarmów, aby określić d', miarę czułości. Uczestnicy, którym podawano amfetaminę, nie wykazywali zwiększonej wrażliwości, ale wykazywali bardzo znaczące zmniejszenie spadku czujności. W próbach ze sprzężeniem zwrotnym czułość wzrosła, podczas gdy spadek wydajności został znacznie zmniejszony. W próbach, w których podawano zarówno amfetaminę, jak i informacje zwrotne, czułość była zwiększona i nie było znaczącego spadku czujności.

Praktyka i stała uwaga

Trening i praktyka znacznie zmniejszają spadek czujności, zmniejszają częstość fałszywych alarmów i mogą poprawiać wrażliwość na wiele zadań związanych z utrzymaniem uwagi. Zmiany w strategii lub uprzedzeniach mogą poprawić wykonanie zadania. Oczekuje się, że ulepszenia oparte na takim przesunięciu kryteriów pojawią się na wczesnym etapie procesu szkolenia. Eksperymenty obejmujące zarówno bodźce dźwiękowe, jak i wizualne wskazują na oczekiwaną poprawę wydajności treningu w ciągu pierwszych pięciu do dziesięciu godzin ćwiczeń lub krócej.

Poprawa treningu może również wystąpić z powodu zmniejszonego obciążenia umysłowego związanego z automatycznością zadań. W eksperymentach pilotażowych i kontroli bezpieczeństwa na lotniskach przeszkoleni lub eksperci wykazują lepsze wykrywanie celów o niskim poziomie istotności, zmniejszenie liczby fałszywych alarmów, lepszą czułość i znacznie zmniejszony spadek czujności. W niektórych przypadkach spadek czujności został wyeliminowany lub nie był widoczny.

Starzenie się

Badania czujności przeprowadzone z osobami w różnym wieku są sprzeczne pod względem zdolności do zachowania czujności i trwałej uwagi wraz z wiekiem. W 1991 roku Parasuraman i Giambra odnotowali tendencję do niższych wskaźników wykrywalności i wyższych wskaźników fałszywych alarmów wraz z wiekiem, porównując grupy w wieku od 19 do 27, 40 do 55 oraz 70 do 80 lat. Deaton i Parasuraman donieśli w 1993 r., że powyżej 40 roku życia tendencja do niższych wskaźników wykrywalności i wyższych wskaźników fałszywych alarmów występuje zarówno w zadaniach poznawczych, jak i zadaniach sensorycznych, przy odpowiednio wyższym i niższym obciążeniu umysłowym. Berardi, Parasuraman i Haxby nie odnotowali w 2001 r. żadnych różnic w ogólnym poziomie czujności i zdolności do utrzymania uwagi w czasie, porównując osoby w średnim wieku (powyżej 40 lat) i osoby młodsze. Zależne od wieku różnice w zadaniach poznawczych mogą się różnić w zależności od rodzaju zadania i obciążenia pracą, a niektóre różnice w wykrywaniu i fałszywych alarmach mogą wynikać ze zmniejszenia wrażliwości narządów zmysłów.

Brak przyzwyczajenia

Wczesne teorie czujności wyjaśniały zmniejszanie się aktywności elektrofizjologicznej w czasie związane ze spadkiem czujności w wyniku przyzwyczajenia neuronów . Habituacja to spadek reaktywności neuronów z powodu powtarzającej się stymulacji. W warunkach pasywnych, gdy żadne zadanie nie jest wykonywane, uczestnicy wykazują osłabione potencjały związane z zdarzeniami N100 (ERP), które wskazują na przyzwyczajenie neuronów i założono, że przyzwyczajenie było również odpowiedzialne za spadek czujności. Nowsze badania ERP wskazują, że gdy wydajność spada podczas zadania czujności, amplituda N100 nie zmniejsza się. Wyniki te wskazują, że spadek czujności nie jest wynikiem nudy ani zmniejszenia wrażliwości neurologicznej.

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Vigilance_(psychology)&oldid=1028722437 ”