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眼动追踪:解码类人猿情绪的窗口

  • Tobii 的博客
  • Kia Radovanović and Karlijn van Heijst
  • 5 分钟

莱顿大学的比较心理学与情感神经科学实验室(CoPAN)Prof. Dr. Mariska Kret教授领导。该实验室致力于研究跨物种情感的心理与神经生理学基础。研究团队的科学工具箱整合了3种核心方法:行为观察、非侵入式心理生理指标测量(如心率变异性),以及触屏任务与眼动追踪任务。实验室重点运用眼动追踪技术探索两个关键问题:情绪是否会无意识地捕获注意力?如果是的话,具体是哪些类型的情绪,以及来自何方的情绪具有这种吸引力?这项研究通过眼动追踪技术客观记录被试的注意偏向,为情绪认知机制提供实证依据

研究非人类物种的情感机制时,需要创新性地选择合适的研究方法。由于无法与动物直接沟通,许多应用于人类的实验方案无法直接使用。眼动追踪技术为探索类人猿的社会情感认知机制提供了无创研究手段,这类数据通过传统方法难以获取。该实验室利用眼动追踪技术,测量人类与类人猿的注意偏向特征。通过跨物种实施统一范式的研究设计,研究者能够直接比较不同物种的数据,从而揭示情绪进化发生的时间节点、演变过程及其背后的演化动因。 

目前,实验室正在荷兰和比利时多个动物园中为黑猩猩、红毛猩猩和倭黑猩猩开展测试。所有参与测试的动物都采取自愿原则,研究人员不会对它们施加任何形式的束缚。测试过程中,研究人员会通过固定喷嘴提供果汁作为奖励,这种方式既能保持动物头部稳定,又能让眼睛始终处于眼动仪的最佳捕捉区域,无需对动物进行专门训练。

非人灵长类研究的收获与挑战

博士研究生Kia Radovanović和Karlijn van Heijst分享了在类人猿身上开展眼动追踪研究的诸多实践挑战。两位研究者指出,设计实验时伦理标准始终是首要考量,他们特别强调:所有实验设计都必须优先满足动物行为研究的伦理规范要求。

首先,我们需在猿类围栏内寻找合适的位置搭建眼动追踪设备。这个位置既要便于操作,又不能影响动物园工作人员的日常工作。这需要我们与所在动物园建立深度合作,确保设备布局方案能满足多方需求——包括类人猿的福祉!测试过程中,我们的舒适度优先级较低,常需要借助露营椅临时就座,或直接在围栏边寻找可用的台面空间开展作业。

其次,在实验过程中我们采用自主参与模式——类人猿实验对象可以自行决定是否使用眼动仪设备。这使得每次实验情况各不相同:有些日子它们兴致高昂、充满动力,我们就能收集大量数据;有些日子它们根本不露面;而大多数日子则介于两者之间。

最后,由于我们显然无法通过口头指令让猿类注视缺乏趣味的刺激物(比如圆点或十字图形),因此我们采用简短视频或动画来吸引它们的注意力,使其注视屏幕,以便完成视线校准和注视定位。

总体而言,眼动追踪是我们领域内一项极为实用且独特的技术,它突破了传统研究方法的局限,为与人类互动受限的物种提供了全新研究视角。然而,要对类人猿进行眼动追踪研究,研究者不仅需要极强的耐心和毅力,还必须兼具灵活性与创造力。尽管面临诸多挑战,我们获得的见解却弥足珍贵——这些研究成果不仅能深化人们对非人类物种情感与认知的理解,更揭示了人类自身情感系统的演化源头。

Overall, eye tracking is an incredibly useful and unique tool within our field, as it opens up many possibilities with species we can have limited interaction with.
Kia Radovanović and Karlijn van Heijst, PhD candidates, Comparative Psychology and Affective Neuroscience lab, Leiden University.

实现类人猿无约束眼动追踪的研究技巧(无需专用测试舱):

  • 在选择眼动追踪装置的位置时,需优先考虑灵长类动物的视角:它们能否在装置前方保持舒适坐姿?当群体中出现社交压力或发生冲突时,它们能否轻松撤离?根据实践经验,最佳做法是避免将装置安装在角落或狭窄通道中。

  • 在校准和注视点测试环节,请尝试多种不同刺激物。由于个体差异以及测试日期的不同,采集到的兴趣点数据可能有所差异!

参考文献

van Berlo, E., Roth, T. S., Kim, Y., & Kret, M. E. (2024). Selective and prolonged attention to emotional scenes in humans and bonobos. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 291(2028), 20240433.

作者

  • Kia Radovanović

    Kia Radovanović

    PhD candidate, Comparative Psychology and Affective Neuroscience lab, Leiden University

    With a passion for animal cognition and behavior, Kia pursued a bachelor’s degree in psychology with a focus on animals at The College of Wooster, USA, a research-intensive institution. Her thesis explored inequity aversion in dogs, a topic she later expanded on during a research internship at the Domestication Lab in Vienna. Recently, she completed her master’s degree in Behavioral Ecology at Utrecht University, where she investigated inequity aversion in bonobos and conducted a second project on pupil mimicry across species (humans, dogs, bonobos) at the CoPAN lab.

  • Karlijn van Heijst

    Karlijn van Heijst

    PhD candidate, Comparative Psychology and Affective Neuroscience lab, Leiden University

    Karlijn van Heijst is a PhD candidate in the Comparative Psychology and Affective Neuroscience (CoPAN) group of Prof. Dr. Mariska Kret. After completing a bachelor’s degree in biomedical sciences at Radboud University Nijmegen and a master’s degree in behavioral neuroscience at the University of Amsterdam, she switched focus to studying non-human animal behavior.

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