Precisión sin precedentes en el análisis psicológico: descubre la tecnología eye-tracking

Sergiy Danylov, Ph.D. in Neuroscience diciembre 30, 2022
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La tecnología eye-tracking ha irrumpido con fuerza en el mundo de la psicología basada en la evidencia. Ha demostrado a los profesionales que las condiciones psicológicas humanas pueden diagnosticarse con una precisión —y, lo que es más importante, una personalización— mejoradas. Suena extraño, ¿verdad? ¿Cómo puede el ojo humano revelar el nivel de ansiedad de una persona, su predisposición a padecerla o incluso la probabilidad de desarrollar un trastorno de ansiedad? Básicamente, el eye-tracking nos permite observar y registrar el movimiento ocular humano y, con ello, definir ángulos de mirada específicos que nos dicen mucho sobre lo que ocurre en tu mente. En este artículo te contamos cómo el eye-tracking se ha convertido en el núcleo del enfoque de Anima para establecer un nuevo nivel de precisión y personalización en las evaluaciones psicológicas.

Sin suposiciones

El cambio principal que el eye-tracking aporta al ámbito de las evaluaciones psicológicas es la personalización de los resultados. Es necesario entender que las evaluaciones psicométricas de ansiedad estandarizadas de hoy en día permiten, en su mayor parte, que los propios participantes determinen el nivel de su ansiedad mediante autoevaluación (Rossi & Pourtois, 2012). No hace falta decir que los resultados de estas evaluaciones suelen estar más que sesgados. Las personas no están acostumbradas a ser sinceras consigo mismas, especialmente cuando el tema de «debate» es su salud mental.

En definitiva, las evaluaciones psicométricas estandarizadas se basan en las suposiciones del participante sobre su propio bienestar. Parece razonable afirmar que este enfoque no puede considerarse fiable en lo que respecta a la evaluación o el diagnóstico psicológico.

La tecnología eye-tracking permite la evaluación experimental de los procesos psicológicos profundos que, de otro modo, quedaban a merced de las suposiciones mencionadas, construidas a partir de los informes subjetivos del participante. El uso del eye-tracking en la investigación psicológica ha impulsado la creación y validación de decenas de nuevos conceptos de evaluación psicológica que han mejorado progresivamente la calidad de los resultados obtenidos (Gegenfurtner, Lehtinen & Säljö, 2011). Observar y analizar la respuesta del ojo a diversos estímulos visuales puede ser más revelador de lo que podrías imaginar.

Cómo funciona en psicología

A decir verdad, el eye-tracking no es algo nuevo. Los psicólogos ya conocían el valor que podía aportar al diagnóstico a mediados del siglo XX. Sin embargo, la medicina moderna está en los albores de aprovechar todo su potencial, ya que las generaciones anteriores carecían de los medios tecnológicos necesarios para llevar a cabo una evaluación psicológica basada en eye-tracking con precisión suficiente.

Entonces, ¿cómo funciona? Uno de los psicólogos más destacados del siglo XX y pionero en el estudio del movimiento ocular, Alfred Yarbus, fue capaz de explicar el principio fundamental del movimiento ocular ya en 1967. Según el investigador:

«El movimiento ocular refleja el proceso de pensamiento humano; por lo tanto, el pensamiento del observador puede seguirse hasta cierto punto a partir de los registros del movimiento ocular (el pensamiento que acompaña al examen de un objeto concreto). A partir de estos registros es fácil determinar qué elementos atraen la mirada del observador —y, en consecuencia, su pensamiento—, en qué orden y con qué frecuencia.» (Wolf & Ueda, 2021).

Básicamente, el movimiento ocular refleja lo que ocurre en la mente de una persona al reproducir sus reacciones ante estímulos concretos. Dado que los ojos humanos solo pueden «captar» y enfocar un campo visual (bastante limitado) al mismo tiempo, la trayectoria del movimiento ocular no es más que un fino haz que representa todos los mecanismos de atención conscientes e inconscientes en funcionamiento en el cerebro humano. En la Figura 1 puede encontrarse una representación visual de los ángulos que el ojo humano utiliza para percibir distintos objetos.

Figura 1. Principios de percepción visual del ojo humano

Para compensar la falta de precisión de la visión periférica, la mirada se desplaza a saltos, que reciben el nombre de sacadas. Cada sacada consta de tres etapas: i) movimiento; ii) pausa; iii) enfoque. Es decir, el ojo se mueve y se detiene en cuanto es impactado por un estímulo, sobre el que enfoca su atención para recopilar información. Estas pausas en el movimiento ocular se denominan fijaciones, ya que proporcionan al organismo humano los microintervalos de tiempo necesarios para ver, reconocer y analizar la información visual. La Figura 2 ofrece una representación visual de cómo se produce el movimiento sacádico.

Figura 2. Trayectoria hipotética de exploración durante una tarea de búsqueda visual.

Arriba se muestra el esquema de un registro típico del movimiento ocular de un sujeto que realiza una tarea de búsqueda visual. En primer lugar, el sujeto fija su atención en el punto central de una pantalla vacía. Después, cuando aparece la imagen, su tarea consiste en buscar visualmente una cruz roja. Durante este experimento, llevado a cabo por Liversedge y Findlay (2000), el registro del movimiento ocular se superpuso a la imagen mostrada al sujeto, lo que permite observar varias fijaciones. Los números visibles en el gráfico representan la duración de cada fijación en milisegundos.

Entonces, ¿qué determina la duración de estas pausas? La atención visual y la trayectoria del movimiento ocular vienen determinadas por un fenómeno denominado saliencia, es decir, la prominencia visual del estímulo. En otras palabras, la forma física de un objeto influye en su significado psicofisiológico para el ojo humano. Por supuesto, el brillo, el color y el tamaño de un objeto también afectan a nuestra atención visual. Sin embargo, el algoritmo del movimiento ocular viene determinado, ante todo, por cómo evaluamos el contenido de la escena visual: su novedad, su capacidad informativa, su atractivo y su ambigüedad.

La trayectoria del fino haz refleja los hábitos y la experiencia del observador. Es precisamente mediante el análisis de las trayectorias de mirada como el psicólogo puede evaluar las emociones y expectativas del observador, así como su estado mental (Clauss, Gorday & Bardeen, 2022). Sin embargo, las posibilidades del eye-tracking van aún más lejos. El mencionado factor de respuesta visual puede ayudar al investigador a determinar incluso el temperamento del observador (Hoppe et al., 2018). A diferencia de la autoevaluación o de la simple observación del movimiento ocular, el eye-tracking proporciona un conjunto de información continua y extraordinariamente detallada.

El movimiento ocular es uno de los indicadores más sensibles de la dinámica de los procesos gnósticos y los estados funcionales. Por sencillo que pueda parecer, la relación entre los fenómenos psíquicos y el movimiento ocular es increíblemente compleja. En su mayor parte, está determinada por el intrincado proceso de planificación del movimiento ocular, condicionado por las capacidades multitarea de nuestro cerebro.

En el control de los movimientos oculares participan simultáneamente numerosas regiones del cerebro — desde los núcleos profundos del tronco encefálico y subcorticales hasta diversas zonas de la corteza. Las regiones cerebrales responsables del movimiento ocular fueron descritas por investigadores de la Academia de Ciencias de Nueva York (Pierrot-Deseilligny et al., 2005).

Figura 3. Regiones cerebrales responsables del control del movimiento ocular

Como podemos ver en la Figura 3, hay al menos 14 regiones cerebrales que participan activamente en el control de los movimientos oculares. Por tanto, resulta absolutamente imposible negar que el movimiento ocular refleja directamente el estado funcional del cerebro humano y la dinámica de los procesos nerviosos.

Cómo utiliza Anima el eye-tracking

La atención humana — uno de los aspectos fundamentales de los procesos nerviosos que tienen lugar en el cerebro humano — puede observarse y definirse mediante una serie de indicadores de eye-tracking. Así, a la hora de analizar las pruebas proyectivas, Anima evalúa las siguientes características del comportamiento ocular de los participantes:

  • Primera fijación en el estímulo objetivo;
  • Latencia de la primera fijación en el estímulo objetivo;
  • Tiempo total de permanencia en el estímulo objetivo;
  • Tiempo de permanencia 0–500 ms en el estímulo objetivo;
  • Tiempo de permanencia 500 ms+ en el estímulo objetivo;
  • Número de movimientos de tránsito entre estímulos;
  • Amplitud del movimiento sacádico;
  • Tiempo de permanencia fuera del AIO (mirada fuera del área de las imágenes);
  • Variabilidad del tiempo de sesgo atencional.

Naturalmente, las posibilidades de análisis dependen en gran medida de la calidad del instrumento de medición. El uso del eye-tracking web nos proporciona información de calidad notablemente inferior a la que ofrecerían los costosos eye-trackers profesionales. Sin embargo, nuestra investigación demuestra la viabilidad del eye-tracking web para el análisis preciso de la ansiedad e incluso para el diagnóstico preliminar (Semmelmann & Weigelt, 2018). En todo caso, al combinar psicología basada en la evidencia, neurobiología y tecnología, el enfoque de Anima da un paso adelante hacia la personalización de los resultados de las evaluaciones psicométricas.

Es más, otra investigación sostiene que el factor clave que determina la calidad de los resultados obtenidos durante las evaluaciones en línea es la adecuación de las tareas al margen de las limitaciones tecnológicas y la precisión con que los participantes siguen las instrucciones (Semmelmann & Weigelt, 2018). En definitiva, incluso el hardware más básico estará a la altura de la tarea si las instrucciones están redactadas de forma clara y explícita, tal y como ocurre en Anima.

Si te interesa profundizar en las capacidades tecnológicas del rastreador de movimiento ocular utilizado en Anima, sigue este enlace.

En resumen

A pesar de su presencia en la medicina desde mediados del siglo XX, el eye-tracking ha entrado en el centro de atención de la investigación y el diagnóstico psicológico en la tercera década del siglo XXI. El impresionante volumen de datos empíricos, basado en cientos de estudios, demuestra que los ojos son la mejor ventana a lo que ocurre en el cerebro humano. Por eso la base de Anima es el eye-tracking, y no las evaluaciones psicométricas estandarizadas.

Referencias

  1. Clauss, K., Gorday, J., & Bardeen, J. (2022). Eye tracking evidence of threat-related attentional bias in anxiety- and fear-related disorders: A systematic review and meta-analysis. Clinical Psychology Review93, 102142. doi: 10.1016/j.cpr.2022.102142
  2. Hoppe, S., Loetscher, T., Morey, S., & Bulling, A. (2018). Eye Movements During Everyday Behavior Predict Personality Traits. Frontiers In Human Neuroscience12. doi: 10.3389/fnhum.2018.00105
  3. Gegenfurtner, A., Lehtinen, E., & Säljö, R. (2011). Expertise Differences in the Comprehension of Visualizations: a Meta-Analysis of Eye-Tracking Research in Professional Domains. Educational Psychology Review23(4), 523-552. doi: 10.1007/s10648-011-9174-7
  4. Liversedge, S., & Findlay, J. (2000). Saccadic eye movements and cognition. Trends In Cognitive Sciences4(1), 6-14. doi: 10.1016/s1364-6613(99)01418-7
  5. Pierrot-Deseilligny, C. Müri, R., Nyffeler, T., & Milea, D. (2005). The Role of the Human Dorsolateral Prefrontal Cortex in Ocular Motor Behavior. Annals Of The New York Academy Of Sciences1039(1), 239-251. doi: 10.1196/annals.1325.023
  6. Rossi, V., & Pourtois, G. (2012). Transient state-dependent fluctuations in anxiety measured using STAI, POMS, PANAS or VAS: a comparative review. Anxiety, Stress &Amp; Coping25(6), 603-645. doi: 10.1080/10615806.2011.582948
  7. Semmelmann, K. and Weigelt, S., 2018. Online webcam-based eye tracking in cognitive science: A first look. Behavior Research Methods, 50, pp.451–465.
  8. Wolf, A., & Ueda, K. (2021). Contribution of Eye-Tracking to Study Cognitive Impairments Among Clinical Populations. Frontiers In Psychology12. doi: 10.3389/fpsyg.2021.590986