眼动数据揭示自我主义与亲社会决策的奥秘

【字体: 时间:2025年01月23日 来源:Scientific Data 5.8

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  为探究自我主义与亲社会决策,研究人员以囚徒困境(PD)为实验框架,用 SMI 眼动追踪眼镜收集 14 名受试者数据。结果发现实验阶段中眼动行为改变,且亲自我决策的参与者注视时间更长。该研究为决策机制研究提供新视角。

  在探索人类行为与决策的奇妙世界里,视觉感知与认知的关系一直是科学家们关注的焦点。长久以来,人们知道视觉不仅仅是眼睛的简单感知,更是与大脑的复杂处理机制紧密相连。大量研究表明,视觉感知和认知功能之间存在着千丝万缕的联系,比如视觉空间注意力和记忆等高级认知功能都与视觉感知密切相关。同时,眼动追踪研究也揭示出眼动和决策之间存在紧密关联,眼动指标能为揭示奖励驱动的注意力、信息搜索和选择等机制提供有力证据。然而,在社会环境下,基于神经科学的指标在决策研究方面的潜力尚未被充分挖掘,尤其是在个体和社会决策场景中,视觉行为及其动态变化对决策的影响,还存在许多未解之谜。为了深入探索这些未知,来自俄罗斯托木斯克国立大学(Tomsk State University)和俄罗斯科学院托木斯克国立研究医学中心心理健康研究所(Mental Health Research Institute, Tomsk National Research Medical Center, Russian Academy of Sciences)的研究人员开展了一项别具一格的研究。他们的研究成果发表在《Scientific Data》上,为我们理解自我主义与亲社会决策打开了新的窗口。
研究人员采用了一系列关键技术方法来开展这项研究。在数据收集方面,使用 SMI 眼动追踪眼镜,这是一款具有 120Hz 双目采样率、0.5° 凝视追踪精度以及 80° 水平和 60° 垂直凝视追踪范围的移动眼动追踪设备。实验样本包含 14 名年龄在 20 至 40 岁之间的受试者(其中 7 名女性)。整个实验以囚徒困境(Prisoner’s Dilemma,PD)为实验框架,这是行为和决策研究中常用的社会困境模型 。

研究结果


  1. 实验流程与数据收集:研究设计了三个阶段的实验流程。在第一阶段,一名受试者佩戴眼动追踪眼镜后,所有参与者进行 20 轮基于计算机的 PD 游戏,游戏中对手随机配对,且参与者不知道对手身份。每轮游戏结束后,屏幕会显示当前轮和总体游戏结果,眼动记录从游戏第一轮开始。第二阶段,参与者通过交流形成两个六人小组。第三阶段,参与者再次进行 PD 游戏,共 22 轮,对手为新小组中的随机成员,第一阶段佩戴眼动追踪眼镜的受试者再次佩戴并校准设备 。
  2. 眼动指标分析:研究人员使用语义凝视映射工具(Semantic Gaze Mapping)聚合眼动数据,并通过 BeGaze 软件导出多种眼动定量指标,如重访次数(Revisits)、注视次数(Fixation Count)、平均注视持续时间(Average Fixation Duration)等。同时,将 PD 游戏中的收益矩阵单元格设定为感兴趣区域(Regions of Interest,ROIs)或感兴趣区域(Areas of Interest,AOIs),记录并分析这些区域的眼动指标 。
  3. 眼动行为变化:分析眼动数据发现,在实验过程中,参与者的眼动行为发生了显著变化。到实验第二阶段,当参与者在社会条件下进行 PD 游戏决策时,他们的眼注视和扫视频率增加,扫视之间的时间延迟减少,注视路径总长度持续缩短 。
  4. 决策类型与眼动关系:研究还发现,亲自我决策的参与者比亲社会决策的参与者有更长的注视时间。由于注视通常被认为与任务处理模型相关,这一结果表明亲自我策略可能需要更多的认知努力,但这一结论还需结合其他眼动指标进一步确认 。

研究人员通过实验揭示了个体和社会决策过程中视觉行为的动态变化。这些发现为理解决策机制提供了新的视角,有助于深入研究社会影响对注意力、行为和选择的作用。同时,研究结果也为基于眼动数据构建亲自我和亲社会决策的复杂模型提供了数据支持,未来可利用神经网络和深度学习等技术,进一步探索眼 - 脑决策机制,从而推动相关领域的发展。这项研究在生命科学和健康医学领域具有重要意义,为后续研究人类决策行为和相关神经机制奠定了坚实基础,有望为理解人类社会行为和认知过程提供更深入的见解。

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