Когнитивная нагрузка при переключении между эгоцентрическими и аллоцентрическими пространственными системами отсчета: исследование с помощью пупиллометрии

Введение

В повседневной жизни мы постоянно переключаемся между эгоцентрическими (основанными на теле) и аллоцентрическими (основанными на объектах) пространственными представлениями. Например, во время еды положение вилки можно кодировать относительно себя (эгоцентрически) или относительно тарелки (аллоцентрически).

Нейробиологические основы

Нейровизуализационные исследования связывают эгоцентрические представления с фронто-париетальной сетью, а аллоцентрические — с медио-темпоральными и парието-темпоральными областями мозга. Переключение между системами отсчета поддерживается заднемедиальными областями, такими как ретроспленальная кора (RSC) и задняя поясная кора (PCC), а также норадренергической системой голубого пятна (LCNA).

Методы

Участники

В исследовании участвовали 20 здоровых взрослых (10 женщин) в возрасте 18–28 лет. Все участники имели нормальное или скорректированное зрение и не имели неврологических или психических расстройств.

Задача «Ego-Allo Switching»

Участники запоминали тройки геометрических объектов и выполняли пространственные суждения в двух условиях:

• Без переключения: только эгоцентрические (Ego-Ego) или только аллоцентрические (Allo-Allo) суждения.
• С переключением: переход от эгоцентрической к аллоцентрической системе (Ego-Allo) или наоборот (Allo-Ego).

Измерение когнитивной нагрузки

Изменения диаметра зрачка (пупиллометрия) регистрировались с помощью айтрекера Tobii Pro Glasses 2. Это позволило оценить когнитивную нагрузку в разных условиях.

Результаты

Поведенческие данные

Участники были быстрее и точнее в эгоцентрических суждениях (Ego-Ego) по сравнению с аллоцентрическими (Allo-Allo). Переключение от аллоцентрической к эгоцентрической системе (Allo-Ego) требовало больше времени и было менее точным, чем обратное переключение (Ego-Allo).

Пупиллометрия

Наибольшее расширение зрачка наблюдалось в условиях:

• Аллоцентрических суждений без переключения (Allo-Allo).
• Переключения от аллоцентрической к эгоцентрической системе (Allo-Ego).

Это подтверждает, что аллоцентрические процессы требуют больше когнитивных ресурсов.

Обсуждение

Результаты показывают, что аллоцентрические представления создают более высокую когнитивную нагрузку, чем эгоцентрические. Ключевой вывод: переключение от алло- к эгоцентрической системе (Allo-Ego) требует больше усилий, чем обратное (Ego-Allo). Это объясняется «аллоцентрическим загрязнением» — влиянием начальной аллоцентрической системы на последующие суждения.

Заключение

Исследование впервые измерило когнитивную нагрузку при переключении между пространственными системами отсчета. Аллоцентрические процессы требуют больше ресурсов и влияют на последующие эгоцентрические суждения, что важно для понимания нейрокогнитивных механизмов пространственного восприятия.