Analysis of the gaze fixations in performance of mental recall of the route on a city map. Effects of landmark type and gender

A. B. Kushnir; Кушнир А. Б.; E. S. Mikhailova; Михайлова Е. С.; N. Yu. Gerasimenko; Герасименко Н. Ю.; I. A. Kazarezova; Казарезова И. А.

doi:10.31857/S0235009223020026

Анализ движений глаз при выполнении задачи мысленного воспроизведения маршрута на карте городской местности. Влияние типа меток и пола

Авторы: Кушнир А.Б.¹, Михайлова Е.С.¹, Герасименко Н.Ю.¹, Казарезова И.А.¹
Учреждения:
1. ФГБУН Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН
Выпуск: Том 37, № 2 (2023)
Страницы: 138-151
Раздел: ЗРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
URL: https://journals.rcsi.science/0235-0092/article/view/138221
DOI: https://doi.org/10.31857/S0235009223020026
EDN: https://elibrary.ru/QSWNUU
ID: 138221

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

В психофизиологическом эксперименте с регистрацией движений глаз исследовали особенности навигации по карте (ознакомление с картой, запоминание и воспроизведение маршрута) в зависимости от типа меток на местности (отсутствие меток, с объектными метками, с вербальными метками, с двумя типами меток) и пола. Показаны снижение количества фиксаций и нарастание их длительности при воспроизведении маршрута по сравнению с ознакомлением и запоминанием. Зависимость глазодвигательных реакций от выполняемой задачи неодинакова в зонах карты, отличающихся степенью близости к маршруту. В более близких к маршруту зонах количество фиксаций при воспроизведении снижается по сравнению с запоминанием. Напротив, в отдаленной от него “зоне вне маршрута” количество фиксаций при воспроизведении увеличивается. Эти изменения отчетливы у мужчин и не достигают уровня значимости у женщин. Мужчины при запоминании совершают больше переходов из ближней зоны в “зону вне маршрута”, тем самым формируя связь маршрута с отдаленным пространством. Женщины, напротив, чаще посещают отдаленные от маршрута участки пространства при воспроизведении. Карта с объектными метками отличается от других типов карт меньшим количеством фиксаций и большей их длительностью, что указывает на преимущество объектных меток и, как предположение, на использование испытуемыми при выполнении задания объектного визуального когнитивного стиля.

Ключевые слова

человек, пол, зрение, навигация, движения глаз

Список литературы

Кушнир А.Б., Герасименко Н.Ю., Михайлова Е.С. Половые различия выполнения задачи мысленного воспроизведения маршрута на карте городской местности. Анализ движений глаз. Сенсорные системы. 2019. Т. 33. № 4. С. 333–344. https://doi.org/10.1134/S0235009219040048
Blajenkova O., Kozhevnikov M., Motes M.A. Object–spatial imagery: A new self–report imagery questionnaire. Appl. Cogn. Psychol. 2006. V. 20. P. 239–263. https://doi.org/10.1002/acp.1182
Blazhenkova O., Kozhevnikov M. The new object–spatial–verbal cognitive style model: Theory and measurement. Appl. Cogn. Psychol. 2009. V. 23. № 5. P. 638–663. https://doi.org/10.1002/acp.1473
Bocchi A., Palermo L., Boccia M., Palmiero M., D’Amico S., Piccardi L. Object recognition and location: Which component of object location memory for landmarks is affected by gender? Evidence from four to ten year–old children. Appl. Neuropsychol. Child. 2018. V. 9. https://doi.org/10.1080/21622965.2018.1504218
Boccia M., Vecchione F., Piccardi L., Guariglia C. Effect of cognitive style on learning and retrieval of navigational environments. Front. Pharmacol. 2017. V. 8. P. 496. https://doi.org/10.3389/fphar.2017.00496
Brouwer A.M., Hogervorst M.A., Oudejans B., Ries A.J., Touryan J. EEG and eye tracking signatures of target encoding during structured visual search. Front. Hum. Neurosci. 2017. V. 11. P. 264. https://doi.org/10.3389/fnhum.2017.00264
Brügger A., Richter K.F., Fabrikant S.I. How does navigation system behavior influence human behavior? Cogn. Res. Princ. Implic. 2019. V. 4. № 1. P. 5.
Cheng C.Y., Yen M.Y., Lin H.Y., Hsia W.W., Hsu W.M. Association of ocular dominance and anisometropic myopia. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2004. V. 45. № 8. P. 2856–2860.
Gagnon K.T., Thomas B.J., Munion A., Creem-Regehr S.H., Cashdan E.A., Stefanucci J.K. Not all those who wander are lost: Spatial exploration patterns and their relationship to gender and spatial memory. Cognition. 2018. V. 180. P. 108–117. https://doi.org/10.1016/j.cognition.2018.06.020
Grön G., Wunderlich A.P., Spitzer M., Tomczak R., Riepe M.W. Brain activation during human navigation: gender–different neural networks as substrate of performance. Nat. Neurosci. 2000. V. 3. № 4. P. 404–408. https://doi.org/10.1038/73980
Harris T., Scheuringer A., Pletzer B. Perspective and strategy interactively modulate sex differences in a 3D navigation task. Biol. Sex Differ. 2019. V. 10. № 1. P. 17.
Höffler T.N., Koć-Januchta M., Leutner D. More evidence for three types of cognitive style: Validating the Object–Spatial Imagery and Verbal Questionnaire using eye tracking when learning with texts and pictures. Appl. Cogn. Psychol. 2017. V. 31. P. 109–115. https://doi.org/10.1002/acp.3300
Irving S., Schöberl F., Pradhan C., Brendel M., Bartenstein P., Dieterich M., Brandt T., Zwergal A. A novel real–space navigation paradigm reveals age– and gender–dependent changes of navigational strategies and hippocampal activation. J. Neurol. 2018. V. 265. № 1. P. 113–126.
Klippel A., Hirtle S., Davies C. You–Are–Here Maps: Creating spatial awareness through maplike representations. Spat. Cogn. Comput. 2010. V. 10. P. 83–93. https://doi.org/10.1080/13875861003770625
Klippel A., Richter K.F., Barkowsky T., Freksa C. The cognitive reality of schematic maps. Map–based mobile services. Eds. Meng L., Reichenbacher T., Zipf A. Berlin, Heidelberg. Springer, 2005. P. 55–71.
Kong X.Z., Huang Y., Hao X., Hu S., Liu J. Sex–linked association between cortical scene selectivity and navigational ability. Neuroimage. 2017. V. 158. P. 397–405. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2017.07.031
Kozhevnikov M. Cognitive styles in the context of modern psychology: toward an integrated framework of cognitive style. Psychol. Bull. 2007. V. 133. № 3. P. 464–481.
Kraemer D.J.M., Schinazi V.R., Cawkwell P.B., Tekriwal A., Epstein R.A., Thompson–Schill S.L. Verbalizing, visualizing, and navigating: The effect of strategies on encoding a large–scale virtual environment. J. Exp. Psychol. Learn. Mem. Cogn. 2017. V. 43. № 4. P. 611–621. https://doi.org/10.1037/xlm0000314
Meister M.L.R., Buffalo E.A. Getting directions from the hippocampus: The neural connection between looking and memory. Neurobiol. Learn. Mem. 2016. V. 134. P. 135–144. https://doi.org/10.1016/j.nlm.2015.12.004
Merrill E.C., Yang Y., Roskos B., Steele S. Sex differences in using spatial and verbal abilities influence route learning performance in a virtual environment: A comparison of 6– to 12–year old boys and girls. Front. Psychol. 2016. V. 7. P. 258. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2016.00258
Mitolo M., Gardini S., Caffarra P., Ronconi L., Venneri A., Pazzaglia F. Relationship between spatial ability, visuospatial working memory and self–assessed spatial orientation ability: a study in older adults. Cogn. Process. 2015. V. 16. № 2. P. 165–176.
Mueller S.C., Jackson C. P.T., Skelton R.W. Sex differences in a virtual water maze: An eye tracking and pupillometry study. Behav. Brain Res. 2008. V. 193. № 2. P. 209–215. https://doi.org/10.1016/j.bbr.2008.05.017
Nazareth A., Huang X., Voyer D., Newcombe N. A meta–analysis of sex differences in human navigation skills. Psychon. Bull. Rev. 2019. V. 26. № 5. P. 1503–1528.
Nori R., Giusberti F. Predicting cognitive styles from spatial abilities. Am. J. Psychol. 2006. V. 119. P. 67–86. https://doi.org/10.2307/20445319
Nori R., Piccardi L., Maialetti A., Goro M., Rossetti A., Argento O., Guariglia C. No gender differences in egocentric and allocentric environmental transformation after compensating for male advantage by manipulating familiarity. Front. Neurosci. 2018. V. 12. P. 204. https://doi.org/10.3389/fnins.2018.00204
Pazzaglia F., De Beni R. Strategies of processing spatial information in survey and landmark–centred individuals. Eur. J. Cogn. Psychol. 2001. V. 13. P. 493–508. https://doi.org/10.1080/09541440042000124
Pazzaglia F., Meneghetti C., Ronconi L. Tracing a route and finding a shortcut: The working memory, motivational, and personality factors involved. Front. Hum. Neurosci. 2018. V. 12. P. 225. https://doi.org/10.3389/fnhum.2018.00225
Pazzaglia F., Moè A. Cognitive styles and mental rotation ability in map learning. Cogn. Process. 2013. V. 14. № 4. P. 391–399.
Piccardi L., De Luca M., Nori R., Palermo L., Iachini F., Guariglia C. Navigational style influences eye movement pattern during exploration and learning of an environmental map. Front. Behav. Neurosci. 2016. V. 10. P. 140. https://doi.org/10.3389/fnbeh.2016.00140
Piccardi L., Palermo L., Bocchi A., Guariglia C., D’Amico S. Does spatial locative comprehension predict landmark–based navigation? PLoS One. 2015. V. 10. № 1. P. e0115432. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0115432
Saucier D.M., Green S.M., Leason J., MacFadden A., Bell S., Elias L.J. Are sex differences in navigation caused by sexually dimorphic strategies or by differences in the ability to use the strategies? Behav. Neurosci. 2002. V. 116. № 3. P. 403–410.
Voyer D., Voyer S.D., Saint–Aubin J. Sex differences in visual–spatial working memory: A meta–analysis. Psychon. Bull. Rev. 2017. V. 24. № 2. P. 307–334.
Wolbers T., Wiener J.M. Challenges for identifying the neural mechanisms that support spatial navigation: the impact of spatial scale. Front. Hum. Neurosci. 2014. V. 8. P. 571. https://doi.org/10.3389/fnhum.2014.00571
Yagi S., Galea L.A.M. Sex differences in hippocampal cognition and neurogenesis. Neuropsychopharmacology. 2019. V. 44. № 1. P. 200–213.