Neue Forschungen von Wissenschaftlern der University of Colorado Boulder legen nahe, dass die Augen tatsächlich das Fenster zur Seele sein könnten – oder dass zumindest die Art und Weise, wie Menschen ihre Augen bewegen, wertvolle Informationen darüber liefern kann, wie sie Entscheidungen treffen.
Die Kraft der Sakkaden spiegelt die Zunahme der Entscheidungsvariablen während der Überlegung wider.
Höhepunkte
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Zusammenfassung
Während wir während der Überlegungen ruhig über unsere Optionen nachdenken, nehmen in verschiedenen Regionen der Großhirnrinde neuronale Aktivitäten zu, die Entscheidungsvariablen darstellen, die die Güte jeder Option widerspiegeln.
Wenn die Optionen visuell dargestellt werden, bilden wir Sakkaden und richten unseren Blick auf jede Option. Spiegelt die Kinematik dieser Sakkaden den Zustand der Entscheidungsvariablen wider? Um diese Idee zu testen, haben wir menschliche Teilnehmer mit einer Entscheidungsaufgabe beauftragt, bei der sie zwei schwierige Optionen in Betracht gezogen haben, die das Überwinden verschiedener Entfernungen und Steigungen erfordern. Während sie darüber nachdachten, bildeten sie Sakkaden zwischen symbolischen Darstellungen ihrer Optionen. Diese Sakkaden in der Überlegungsperiode hatten keinen Einfluss auf die Anstrengung, die sie später unternehmen würden, aber die Sakkadengeschwindigkeiten nahmen allmählich und unterschiedlich zu: Die Steigerungsrate war bei Sakkaden in Richtung der Option, die sie später als ihre Wahl bezeichneten, am schnellsten. Tatsächlich kodierte die Steigerungsrate den Unterschied im subjektiven Wert der beiden Optionen. Wichtig ist, dass die Teilnehmer ihre Wahl nicht am Ende der Beratung preisgaben, sondern stattdessen eine Verzögerungsphase abwarteten und schließlich ihre Wahl durch eine weitere Sakkade zum Ausdruck brachten. Überraschenderweise wurde die Stärke dieser Sakkade auf den Ausgangswert reduziert und der subjektive Wert wurde nicht mehr kodiert. Somit schien die sakkadische Kraft ein Echtzeitfenster in den verborgenen Prozess der Optionsbewertung während der Überlegungen zu bieten.
Kommentare
Die neuen Erkenntnisse bieten Forschern eine seltene Gelegenheit in der Neurowissenschaft: die Chance, das Innenleben des menschlichen Gehirns von außen zu betrachten. Ärzte könnten die Ergebnisse eines Tages auch nutzen, um ihre Patienten auf Krankheiten wie Depressionen oder Parkinson zu untersuchen.
„Augenbewegungen sind unglaublich interessant zu untersuchen“, sagte Colin Korbisch, Doktorand am Paul M. Rady Department of Mechanical Engineering an der CU Boulder und Hauptautor der Studie. „Im Gegensatz zu Ihren Armen oder Beinen ist die Geschwindigkeit Ihrer Augenbewegungen fast völlig unwillkürlich. „Es ist ein viel direkteres Maß für diese unbewussten Prozesse, die in Ihrem Gehirn ablaufen.“
Er und seine Kollegen, darunter Forscher der Johns Hopkins University in Baltimore, veröffentlichten ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Current Biology .
In der Studie bat das Team 22 Probanden, auf einem Laufband zu laufen und dann zwischen verschiedenen Konfigurationen zu wählen, die auf einem Computerbildschirm angezeigt wurden: ein kurzer Spaziergang einen steilen Anstieg hinauf oder ein längerer Spaziergang auf flachem Gelände. .
Die Forscher fanden heraus, dass die Augen der Probanden sie verrieten: Schon bevor sie ihre Entscheidungen trafen, neigten die Laufbandbenutzer dazu, ihre Augen schneller zu bewegen, wenn sie auf die Optionen blickten, für die sie sich letztendlich entschieden hatten. Je energischer sie ihre Augen bewegten, desto mehr schienen sie ihre Wahl zu bevorzugen.
„Wir haben ein zugängliches Maß entdeckt, das Ihnen in nur wenigen Sekunden nicht nur sagt, was Sie bevorzugen, sondern auch, wie sehr Sie es bevorzugen“, sagte Alaa Ahmed, Hauptautor der Studie und außerordentlicher Professor für Maschinenbau an der CU Boulder.
misstrauische Augen
Ahmed erklärte, dass es bekanntermaßen schwierig zu untersuchen sei, wie oder warum Menschen Entscheidungen treffen (Tee oder Kaffee? Hunde oder Katzen?). Forscher verfügen nicht über viele Werkzeuge, die es ihnen ermöglichen, einfach in das Gehirn zu blicken. Ahmed glaubt jedoch, dass unsere Augen Einblick in einige unserer Denkprozesse geben könnten. Ihr besonderes Interesse gilt einer Bewegungsart, die als „Sakkade“ bekannt ist.
„Unsere Augen bewegen sich hauptsächlich durch Sakkaden“, sagte Ahmed. „Dann springen Ihre Augen schnell von einem Fixierungspunkt zum anderen.“
Schnell ist das Schlüsselwort: Sakkaden dauern normalerweise nur ein paar Dutzend Millisekunden und sind damit schneller als ein durchschnittlicher Blinzel.
Um herauszufinden, ob diese schnellen Bewegungen Hinweise darauf geben, wie Menschen Entscheidungen treffen, beschlossen Ahmed und seine Kollegen, ins Fitnessstudio zu gehen.
In der neuen Studie stellte das Team ein Laufband auf dem Campus der CU Boulder auf. Die Probanden trainierten über einen bestimmten Zeitraum hinweg in verschiedenen Steigungen und saßen dann vor einem Monitor und einem Hochgeschwindigkeitskamera-basierten Gerät, das ihre Augenbewegungen verfolgte. Während sie auf dem Bildschirm waren, wogen sie eine Reihe von Optionen ab und hatten 4 Sekunden Zeit, um zwischen zwei Optionen zu wählen, die durch Symbole dargestellt wurden: Wollten sie 2 Minuten bei einer Steigung von 10 % oder 6 Minuten bei einer Steigung von 4 % laufen? Sobald dies erledigt war, kehrten sie zum Laufband zurück, um das Brennen zu spüren, je nachdem, was sie wählten.
Das Team stellte fest, dass die Augen der Probanden innerhalb kurzer Zeit einen Aktivitätsmarathon durchliefen. Während sie ihre Optionen abwägten, huschten die einzelnen Personen zwischen den Symbolen hin und her, zunächst langsam und dann schneller.
„Anfangs waren die Sakkaden für beide Optionen gleich heftig“, sagte Ahmed. „Im Laufe der Zeit nahm die Energie für die Option, für die sie sich schließlich entschieden, noch schneller zu.“
Die Forscher fanden außerdem heraus, dass die Menschen, die die voreiligsten Entscheidungen trafen, vielleicht die impulsivsten Mitglieder der Gruppe, auch dazu neigten, ihre Augen stärker zu bewegen. Sobald sich die Probanden für ihre Wahl entschieden hatten, wurden ihre Augen wieder langsamer.
„Echtzeitauslesungen dieses Entscheidungsprozesses erfordern typischerweise die Platzierung invasiver Elektroden im Gehirn. „Diese einfacher zu messende Variable eröffnet viele Möglichkeiten“, sagte Korbisch.
Krankheitsdiagnose
Schnelle Augenbewegungen können für viel mehr als nur das Verständnis, wie Menschen Entscheidungen treffen, wichtig sein. Studien an Affen haben beispielsweise gezeigt, dass einige der gleichen Bahnen im Gehirn, die Primaten bei der Wahl zwischen diesem oder jenem helfen, auch bei Menschen mit Parkinson, einer neurologischen Erkrankung, bei der Menschen unter Zittern, Bewegungsschwierigkeiten usw. leiden, fehlschlagen können andere Probleme.
„Langsame Bewegungen sind nicht nur ein Symptom von Parkinson, sondern treten auch bei vielen psychischen Störungen wie Depressionen und Schizophrenie auf“, sagte Ahmed. „Wir glauben, dass diese Augenbewegungen etwas sein könnten, das Mediziner als diagnostisches Instrument nutzen könnten, um den Fortschritt bestimmter Krankheiten zu erkennen.“
