„A szemmozgás megfigyelése új lehetőség az emberi agy működésének megértésében”

Szemmozgás-követő berendezés tudományos felhasználásáról, a szerkezet személyiséggel és tanulási képességekkel összefüggő viszonyáról tartott előadást a BME TTK adjunktusa.

„A szemmozgás-követő berendezés számos új és még kiaknázatlan lehetőséggel kecsegtet a kutatók számára, amelyet most a kognitív tudományok területén az emlékezés és a tanulási módszertanok mélyebb megismerésére szeretnénk felhasználni” – foglalta össze tudományos kutatómunkája lényegét Pajkossy Péter, a BME Természettudományi Kar (TTK) Kognitív Tudományi Tanszékének adjunktusa, az MTA-BME Tanulás és Emlékezeti Zavarok Kutatócsoport tudományos munkatársa, aki a kar által 2018 őszén elindított, „Science Campus” előadássorozat keretében a közelmúltban tartott prezentációjában pályaválasztás előtt álló és a műszaki tudományok iránt érdeklődő középiskolásoknak mutatta be a pupilla megmérésére, a szemmozgás követésére és az agyban lezajló folyamatok feltérképezésére alkalmas eszközt. „Egyre szélesebb alkalmazási területe van ennek az elmúlt néhány évben jelentős technológiai modernizáláson átesett és ma már kereskedelmi forgalomban is kapható szerkezetnek. Könnyen elképzelhető, hogy rövidesen az okoseszközökben (telefon, tablet) is megtalálható lesz a felhasználók érdeklődéséről bővebb információval szolgáltató „eye-tracker” – árulta el a szakember.

Az eszköz legegyszerűbb típusa egy monitorra erősíthető különálló berendezés, amely infravörös fénnyel világítja meg a számítógép előtt ülő szemét. Az eye-tracker kamerája az infravörös fény visszatükröződését érzékeli, majd ebből és a pupilla középpontjának koordinátáiból megállapítható, hová néz a vizsgált személy, és így következtetni lehet a felhasználó viselkedésére, érdeklődésére vagy a felhasználói felület ergonómiájára. Léteznek ma már fejre szerelhető (ún. head-mounted) és hagyományos vagy VR-szemüvegbe épített eye-trackerek is, amelyekkel egyebek mellett a vásárlási szokásokat figyelik, valamint a tárgyak térbeli elhelyezésének optimalizációját becsülik meg.

„A kognitív tudományi területen növekvő számú a sikerrel használt szemmozgás-követő berendezés: az eszköz segítségével meghatározható a tekintet iránya és a pupilla méretének változása, mindebből a pszichés állapot minőségére (koncentráláskor a pupilla kitágul) vonatkozó információkat kapunk” – ecsetelte kutatási témájának érdekességeiről Pajkossy Péter. „A pupilla méretének nagysága együtt jár az agy egy olyan neuroncsoportjának aktivitásával, amely biztosítja a noradrenalin nevű neurotranszmitter működését, és ezáltal fontos szerepe van az agykérgi folyamatok szabályozásában. A pupilla tágulatának mértékéből az agykérgi hálózat működéséről tudunk meg többet” – részletezte a TTK adjunktusa, aki kutatótársaival a tanulás közben megfigyelhető pupillatágulatot is elemzi. „Egy megtanult információ előhívása közben is reagál a pupilla, és minél nagyobb az agyi aktivitás, minél több adatot hívunk elő, annál nagyobb pupillatágulást figyelhetünk meg” – mondta a kutató, majd ezt egy egyszerű gyakorlati példával is szemléltette: „az agyunk úgy működik, mint egy lakás 'villanyórája', minél több lámpát kapcsolunk fel, annál jobban 'pörög' az óra, és minél több információ előhívására késztetjük elménket, annál nagyobb agyi kapacitásra van szükség, így a pupilla tágulata is nagyobb lesz”.

Pajkossy Péter és kutatótársai a közelmúltban publikálták legújabb tudományos eredményeiket az International Journal of Psychophysiology folyóiratban a tesztelési hatás vizsgálatáról (egy intenzív, jól felépített tanulási módszer, amelynek lényege, hogy tanulás közben önmagunkat folyamatosan tesztelve hívjuk elő a megtanultakat, ez által jobban és gyorsabban emlékezünk az elsajátított adatokra – szerk.). „Kutatócsoportunk feltevése szerint a teszt-hatással elsajátított információk emléknyoma idővel készséggé alakul át, így később egyszerűbbé, rutinná válik a megtanultak előhívása, és a folyamat az agyat sem terheli jelentős mértékben. Ez a technológia a tréningfejlesztéseknél és a hatékonyabb oktatásszervezésben is sikerrel alkalmazható” – osztotta meg elgondolásai gyakorlati hasznosulásáról a szakember. (A témában folytatott tanszéki kutatásokról Racsmány Mihály, a TTK Kognitív Tudományi Tanszékének egyetemi tanára számolt be a bme.hu-nak egy korábbi interjúban – szerk.)

A műegyetemi oktató elárulta, hogy a pupillatágulat megváltozását és a tekintet fókuszálását, azaz a figyelem valamilyen okból eredő megváltozását szorongásos betegeken, szenvedélybetegségben küzdő pácienseknél is megfigyelték. „A szorongó emberek sokkal inkább az őket érintő, vélt veszélyekre figyelnek még akkor is, ha a fenyegetés nem valódi. Például egy arachnofóbiás ember általában a pókokat veszi észre a neki megmutatott állatos képek közül. Mindez azt is bizonyítja, hogy beállítódásaink, sztereotípiáink és még a személyiségünk is befolyásolják, hogy milyen információkat fogadunk be a környezetünkből” – mutatta be a szemmozgás-követés egy újabb gyakorlati alkalmazási lehetőségét a műegyetemi adjunktus.

Kutatótársaival a közelmúltban egy új terület vizsgálatába kezdtek: a mintázat-kiegészítés idegrendszeri folyamatait követik nyomon, amely azt írja le, hogy hasonló helyzetek átélésekor milyen szerepe van az emlékezeti előhívásnak. „Erre a legjobb példa, hogy megpróbáljuk megjegyezni, hová parkoltunk le autónkkal egy olyan mélygarázsban, ahol azelőtt már többször jártunk, tehát a környezet ismerős, azonban a parkolóhely mindig változik.” A műegyetemi kutató azt is elemzi, miképpen hatnak a pupillaméretre és ez által az emlékezésre a környezeti tényezőkben hirtelen bekövetkezett változások, továbbá vizsgálja: egy komplex ingerkönyezetben (pl. egy üzletekkel teli bevásárlóközpontban) hogyan tudunk koncentrálni egy adott tárgy megvásárlására, és milyen kognitív képesség szükséges e feladat teljesítéséhez.

Pajkossy Péter már több éve foglalkozik az emberi szemmozgás nyomon követésével, Bolyai-ösztöndíjasként olyan könnyen megfigyelhető és rögzíthető, továbbá reprodukálható szemmozgást leíró mutatók beazonosításán dolgozik, amely idővel az idegrendszeri károsodást szenvedett vagy idegrendszeri betegségben szenvedők terápiájában jelenthet egy egyszerű és nem invazív módszert bizonyos neurotranszmitter rendszerek megfigyelésére. Az Új Nemzeti Kiválóság Program (ÚNKP) ösztöndíjasaként törekszik arra, hogy megfigyeléseit a kognitív tudományok iránt érdeklődőkkel is megossza. Eredményeit bemutatta már a Magyar Tudomány Ünnepén, a Magyar Pszichológiai Társaság Konferenciáján, rendszeres szereplője a Kutatók Éjszakájának, miközben szívesen ad elő középiskolásoknak egyaránt.

„A Science Campus egy kiváló lehetőség arra, hogy a még pályaválasztás előtt álló fiatalok közelebbről is megismerjék a természettudományok világát, az izgalmas témákat, az egyetemi környezetet és az intézményi oktatókat. Az itt szerzett élmények és személyes tapasztalatok megkönnyíthetik számukra a döntést a felvételi jelentkezéshez. Igyekszünk kihasználni minden alkalmat, hogy közelebb kerüljünk a fiatal generációhoz, bízva abban, hogy kedvet kapnak a továbbtanuláshoz a Műegyetemen” – zárta a beszélgetést Pajkossy Péter, aki egyébként maga is oktatóként és kutatóként szívesen dolgozik együtt a lelkes és elkötelezett fiatalokkal.

TZS-GI
Fotó: Philip János