UWAGA WZROKOWA I JEJ DYSTRAKTORY

Informacje pozyskane z otoczenia są przetwarzane przez mózg (ściślej - przez ośrodkowy układ nerwowy). Badaniem przetwarzania informacji, uczeniem się i przebiegiem myślenia oraz stanami uwagi, zajmuje się psychologia poznawcza. Według Sternberga [1] „uwaga to zjawisko, dzięki któremu aktywnie przetwarzamy ograniczoną liczbę informacji z ogromnej ______________________

1 leszbich@prz.edu.pl

ilości, jaka jest nam dostępna za pośrednictwem zmysłów, pamięci i innych procesów poznawczych”. Świadomość zaś zawiera tylko te informacje, którymi dany osobnik posługuje się rozumnie. Uwaga pozwala racjonalnie wykorzystywać poznawcze zasoby człowieka, a świadomość pozwala kontrolować interakcje z otoczeniem, wiązać ubiegłe i współczesne doświadczenia oraz kontrolować obecne i planować przyszłe działania.

Procesy poznawcze człowieka, w zależności od konieczności świadomej kontroli, dzieli się na automatyczne i kontrolowane. Procesy automatyczne są szybkie, przebiegają równolegle (tzn. więcej niż jeden proces w tym samym czasie). Nie wymagają kontroli świadomej. W przeciwieństwie do nich procesy kontrolowane są seryjne, powolne i wymagają świadomej kontroli. Zaangażowanie mózgu świadomego (świadomej uwagi) w nadzorowanie przebiegu czynności człowieka jest reprezentowane przez aktywność sakadyczną wzroku. Sakada jest celowym przeniesieniem wzroku z jednego punktu fiksacji na inny.

Interakcja pomiędzy człowiekiem i nadzorowanym przez niego procesem istnieje tak długo, jak długo występują sakady. Świadoma uwaga nie jest podzielna, dlatego pozostaje w jednym z trzech trybów: eksploracji, monitorowania lub planowania [2].

Tryb eksploracji – dominuje podczas wykonywania przez człowieka nowych zadań, lub wykonywania ich w nieprzewidzianych, nagłych okolicznościach. Świadomy mózg równolegle z kierowaniem czynnością wzroku przeprowadza symulacje obserwowanej rzeczywistości. W tym trybie oczy wykonują wiele sakad, aby dostarczyć do mózgu logicznego jak najwięcej informacji wzrokowej pochodzącej z różnych części pola widzenia.

Tryb monitorowania – występuje przy wykonywaniu rutynowych zadań bazujących na wcześniej wyuczonych nawykach. W tym chwilowym trybie świadoma uwaga nadzoruje wyłącznie najstosowniejsze, znane przez mózg procedury, rutynowe dla wykonania zadania.

Tylko sporadycznie zaangażowanie świadomej uwagi jest potrzebne do sprawdzenia adekwatności używanej procedury, a spojrzenie jest kierowane na istotne obszary zawierające informację wzrokową. Dzieje się to w celu sprawdzenia zgodności wykorzystywanego modelu działania kierowcy z realnym zachowaniem samochodu na drodze. Ruchy oczu podczas tego stanu są odmienne od ruchów podczas eksploracji - liczba sakad jest mniejsza niż w trybie eksploracji - zazwyczaj oscyluje wokół 3 na sekundę.

Tryb retrospekcji i planowania – w tym trybie świadoma uwaga jest zajęta rozważaniem przeszłości lub planowaniem przyszłości. Częstotliwość sakad jest najmniejsza, a oczy mogą pozostawać „zamrożone”. Ten stan występuje wówczas, gdy człowiek przewiduje małą trudność nadzorowanego przez siebie procesu (np. prowadzenie pojazdu znaną sobie nieuczęszczaną drogą).

Należy jednak zauważyć, iż dotychczas nie wypracowano ścisłych reguł przyporządkowania stanu uwagi do zdefiniowanego przedziału częstotliwości sakad. Jest to spowodowane koniecznością uwzględniania kontekstu sytuacji i dynamiki sceny obserwowanej przez człowieka, a także specyficznymi cechami każdego kierowcy. Wiele obserwacji w tym zakresie poczyniono podczas badań pilotów samolotów wojskowych i cywilnych. Zauważono na przykład, że przy długich przelotach z użyciem autopilota (co jest nakazane w lotnictwie cywilnym) przy sprzyjających warunkach meteorologicznych piloci nagminnie przełączają się w stan retrospekcji i planowania. W tym trybie uwagi wzrokowej widzenie peryferyjne będąc bardziej czułym od widzenia centralnego, wykrywa ruch i zmiany w obserwowanym obrazie drogi. Gdy zmiany w polu widzenia wymagają reakcji człowieka nie pasującej do wyuczonej, alarmowany jest mózg świadomy i wzrok jest kierowany na obszar, w którym zmiany zostały wykryte.

W przypadku zaistnienia złożonych operacji rozważania przeszłości/planowania może wystąpić zjawisko „gapienia się”. Podczas usiłowania rozwiązania złożonego zadania logicznego oczy „zamrażają” swoje położenie. Oznacza to, że mózg świadomy próbuje

zlekceważyć każde nowe bodźce wizualne, gdyż mogłyby one zakłócić proces myślenia.

Wtedy informacje pojawiające się w polu widzenia peryferyjnego nie są w stanie wzbudzić mózgu świadomego do przełączenia się na nie i skierowania wzroku w ich kierunku.

Na postrzeganie wzrokowe drogi mają wpływ różnorodne dystraktory. Mogą nimi być na przykład przelatujące ptaki, reklamy przydrożne, zawody odbywające się przy drodze.

Dystraktorami są również nietypowe, zaskakujące sytuacje drogowe (nagła zmiana kierunku jazdy przez poprzedzający pojazd, wtargnięcie człowieka lub zwierzęcia w obszar zagrożenia kolizją z pojazdem). Dystraktory zaburzają procesy celowego pobierania informacji wzrokowej i dezaktualizują wypracowane wcześniej modele działania. Każdy dystraktor powoduje powstanie „luki myślowej”, którą mózg musi w sposób racjonalny jak najszybciej

"załatać". Po zauważeniu dystraktora procesy uwagi przebiegają więc według nowej strategii, angażując dodatkowo zasoby mózgu świadomego. Stosownie do trudności zadania zmienia się częstotliwość ruchów sakadycznych, ich amplituda, długość fiksacji, aby w dostępnym przedziale czasowym pozyskać konieczną informację wzrokową [3].

W niektórych sytuacjach drogowych w krótkich odstępach czasu (lub równocześnie) pojawia się wiele pobudzeń wzrokowych. Wówczas u niedoświadczonych, zmęczonych lub w zaawansowanym wieku kierowców może wystąpić przeciążenie systemu selektywnego postrzegania wzrokowego. Następstwem może być pominięcie niektórych istotnych pobudzeń wzrokowych, w zamian za przyporządkowanie uwagi dystraktorom [9]. W pracy [4] podano, że kierowcy wraz z nabytym doświadczeniem pozyskują wtedy tylko te informacje, które mieszczą się w wyznaczonym przedziale czasowym, wybierając najistotniejsze. Towarzyszy temu więcej ruchów sakadycznych i fiksacji o krótszym czasie trwania.

Liczba możliwych dystraktorów oddziałujących na kierowcę w danym przedziale czasu może być bardzo zróżnicowana, ponieważ równolegle oddziałują na kierowcę dystraktory pozostające w trzech warstwach:

- zewnętrznej nie związanej z drogą (pejzaż),

- zewnętrznej związanej z drogą (oznakowanie, oświetlenie, reklamy przydrożne), - wewnętrznej (sprawy domowe, zawodowe).

Uwaga wzrokowa związana z działaniem mózgu świadomego ze względu na swą niepodzielność jest przydzielana albo podstawowemu algorytmowi działania – kierowaniu pojazdem, albo dystraktorom zewnętrznym lub wewnętrznym. Gwałtowna zmiana w postrzeganiu wzrokowym wiąże się z przydzieleniem uwagi nowemu zadaniu. Każda taka zmiana jest niekorzystna, gdyż może wymagać zmiany trybu uwagi. Odbywa się to kosztem pozostałych zadań. Na przykład, gdy kierowca programuje pozycje fiksacji i związanych z tym sakad na jakimś odcinku drogi, nie może przeznaczyć swoich zasobów logicznych do rozwiązania problemu: jaka przeszkoda może się znajdować za zasłoniętą częścią drogi.

W momencie dostrzeżenia przeszkody kierowca podejmuje działanie asekuracyjne. Wymaga ono zaktualizowania programu ruchów sakadycznych i być może, także zmiany trybu świadomej uwagi. W przypadkach ekstremalnych, gdy sytuacja drogowa nie pasuje do aktualnie realizowanego modelu, kierowca podejmuje sterowanie w czasie rzeczywistym, najtrudniejsze dla ośrodkowego układu nerwowego, porównywalne z angażującą rozmową.

Zatem dla bezpieczeństwa ruchu drogowego istotne jest takie ukształtowanie i wyposażenie drogi oraz jej otoczenia, aby nie dochodziło do zmiennego obciążenia uwagi i przełączania jej pomiędzy różnymi trybami pracy. Z drugiej strony, brak konieczności przełączania uwagi w dłuższej perspektywie czasu, także może mieć niekorzystny wpływ na bezpieczeństwo ruchu drogowego. Na długich odcinkach o przewadze prostych w planie, przebiegających przez tereny otwarte lub jednolicie zagospodarowane rolniczo (lasy, rozległe pola uprawne), gdzie nie ma potrzeby dostosowywania sposobu jazdy do zmieniających się warunków drogowych może pojawić się znużenie monotonią drogi, a w związku z tym

obniżenie poziomu czuwania. Wówczas znużenie może doprowadzić do „uśpienia” uwagi, a nawet do zaśnięcia.

Przejazd samochodem przez odcinki drogi wymagające wzmożonej obserwacji (skrzyżowania, łuki w planie i przekroju podłużnym, zmiany liczby pasów ruchu, roboty drogowe, obiekty mostowe, na których przekrój drogi zmienia się istotnie w stosunku do dojazdów) wymagają od kierowcy skupienia uwagi wyłącznie na pozyskiwaniu ważnych bodźców komunikacyjnych, dostarczających informacji o przebiegu drogi i pierwszeństwie przejazdu. Istnienie w tym obszarze wszelkich dystraktorów uwagi jest szczególnie niekorzystne (rys.1). Wówczas, w deficycie czasu związanym z mnogością bodźców przetwarzanych przez mózg może dochodzić do przydzielania zasobów uwagi dystraktorom, zamiast ważnym bodźcom komunikacyjnym. W skrajnym przypadku może dojść do chwilowego zablokowania mózgu świadomego informacją wzrokową nieważną z punktu widzenia bezpiecznego prowadzenia samochodu.

Rysunek 1. Nagromadzenie potrzebnej i niepotrzebnej informacji w polu widzenia kierowcy i związana z tym słaba ekspozycja znaku A-7

W tym kontekście szczególnym rodzajem dystraktorów są reklamy, a głównie reklamy świetlne. Reklamy statyczne (malowane, wyklejane itp.) oddziałują na kierowcę mniej agresywnie niż reklamy świetlne ze zmieniającym się obrazem. O ile reklama statyczna może przyciągać uwagę kierowcy na stosunkowo krótki czas (w celu pobieżnego jej oglądnięcia), o tyle reklama dynamiczna ze względu na zmieniającą się w krótkim czasie treść angażuje uwagę w sposób systematyczny. Dodatkowo reklama świetlna (diody LED) zazwyczaj wysyła mocne skoncentrowane światło (rys.2) co w nocy, przy dużym kontraście w stosunku do ciemnego tła, wskutek dostosowania się wzroku do uśrednionego poziomu natężenia oświetlenia może być przyczyną niemożliwości wyodrębnienia przez wzrok obiektów na ciemnej jezdni drogi.

Istniejące obecnie uregulowania nie odnoszą się w sposób szczegółowy do lokalizacji reklam. Prawo o ruchu drogowym przed wydaniem zgodny na instalację reklamy nakazuje wykonać analizę, czy urządzenia te nie będą wysyłały światła w sposób powodujący oślepienie kierowców, eliminowanie kolizji geometrycznej i barw reklamy ze znakami drogowymi i sygnalizacją świetlną, a także respektowanie wymagań warunków technicznych dla dróg publicznych.

Rysunek 2. Reklama świetlna przyciągająca uwagę kierowców

Również urządzenia pomocnicze do sterowania ruchem drogowym (liczniki czasu) mogą być dystraktorami (rys.3). Z wywiadu przeprowadzonego przez autora wśród kilkunastu osób wynika, że tam, gdzie zainstalowano liczniki czasu, kierowcy przyznają się do bardziej uważnego śledzenia wzrokiem wyświetlaczy liczników czasu niż samych sygnałów świetlnych (zwłaszcza sygnału czerwonego).

Rysunek 3. Liczniki czasu – pomoc czy dystraktor?