Attention and distraction in hearing  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
104635
Type K
Principal investigator Horváth, János György
Title in Hungarian Figyelem és elterelődés a hallási modalitásban
Title in English Attention and distraction in hearing
Keywords in Hungarian figyelem, elterelődés,öregedés, hallás, eseményhez kötött potenciálok
Keywords in English attention, distraction, aging, hearing, event related potentials
Discipline
Psychology (Council of Humanities and Social Sciences)100 %
Ortelius classification: Experimental psychology
Panel Psychology and Education
Department or equivalent Institute of Cognitive Neuroscience and Psychology (Research Center of Natural Sciences, Hungarian Academy of Sciences)
Participants Neszmélyi, Bence
Takács, Endre
Takács, Endre
Volosin, Márta
Starting date 2012-09-01
Closing date 2017-02-28
Funding (in million HUF) 21.971
FTE (full time equivalent) 6.22
state closed project
Summary in Hungarian
A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára
Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára.

Az ember információfeldolgozó-kapacitása véges, így a célirányos viselkedés kialakításának alapja sok esetben a feladatreleváns és -irreleváns információ elkülönítése. Szenzoros információfeldolgozáson alapuló feladatok esetében az erőforrások optimális elosztását az teszi lehetővé, hogy figyelmünket a potenciális ingeranyag egy részére fókuszáljuk, míg másokat abból kirekesztünk (szelektív figyelmi beállítódás). Bár a feladatszempontból irreleváns információ kirekesztésének kudarca (az elterelődés) a feladatvégzés teljesítményének ideiglenes csökkenésével jár, mégis hasznosnak mondható, mert lehetőséget teremt a helyzet újraértékelésére, és a közvetlen célok megváltoztatására. A megismerő rendszer normális működését az aktuális feladatviselkedés fenntartására irányuló és az elterelődést elősegítő folyamatok egyensúlya jellemzi (figyelem/elterelődés egyensúly).

A projekt célja, hogy ezt az egyensúlyt befolyásoló folyamatokat jobban megismerjük. A folyamatok dinamikus egyensúlya egy hasznos elméleti keretrendszer, amelyben jól értelmezhetők mind a rövidtávú (másodperc alatti), mind a hosszútávú (élethosszon át tartó) figyelmi változások. Az elmúlt években az elterelődésben szerepet játszó feldolgozási folyamatok sorát azonosították az eseményhez kötött potenciálok módszerével, amely folyamatokat előre nem látható, ritka, vagy kiugró események indítanak be. Korábbi kutatásainkra alapozott projektünknek két fő célkitűzése van:

1. A figyelem/elterelődés-egyensúlyt kialakító folyamatok és az egyensúlyt rövid távon befolyásolni képes, szándékos kontrollfolyamatok idői jellemzőinek vizsgálata.
2. A fenti jellemzőkben beálló időskori változások vizsgálata.

Mi a kutatás alapkérdése?
Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek.

1. célkitűzés: 1) Két új paradigmánk lehetővé teszi, hogy az elterelődés magasabb-szintű feldolgozásra gyakorolt hatása mellett a szenzoros (hallási) feldolgozásra gyakorolt hatást is mérjük. A két paradigmát továbbfejlesztve az elterelt állapot fennmaradásának időtartamát mérjük a feldolgozás szenzoros és magasabb szintjein. 2) Ismert, hogy az elterelődés szándékos figyelmi erőfeszítés révén meggátolható, ha a potenciálisan elterelő ingerek felbukkanásáról információ áll rendelkezésre. Mivel az információ felhasználása önkéntes, csoportközi összehasonlítások esetében az információhasználat mértéke az eredményeket torzíthatja. Ezért olyan elrendezéseket fejlesztünk ki, amelyek ezt a torzító hatást kiküszöbölik.

2. célkitűzés: Az idős felnőttek általában könnyebben elterelhetőek, mint a fiatalok, amit a szakirodalomban gyakran a feladatszempontból jelentéktelen információ kizárására való képesség gyengülésének tulajdonítanak. Az elterelési paradigmát különböző életkori csoportokban használó tanulmányok szerint az elterelődés időbeli lefolyása hasonló, de gyermek és idős felnőtt csoportokban a fokozott elterelhetőség más részfolyamatok lelassulásának a következménye, időseknél a figyelmi erőforrások mobilizációja tart tovább. Az 1. célkitűzés alatt kifejlesztett új kísérleti paradigmák továbbfejlesztése révén célunk a figyelem/elterelődés-egyensúly időskori változásainak további feltárása. Elsőként megmérjük az elterelt állapot fennmaradásának időtartamát a feldolgozás szenzoros és magasabb szintjein fiatal és idős felnőtt csoportban. Másodszor, megvizsgáljuk, hogy az időskori fokozott elterelhetőség az elterelődést megakadályozó működések gyengüléséből fakad-e.

Mi a kutatás jelentősége?
Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának!

Projektünk eredményei a figyelmi működések mélyebb megértéséhez járulnak hozzá. Eredményeink hasznosnak bizonyulhatnak olyan pszichológiai állapotok megértésében, ahol a figyelem és elterelődés egyensúlya valamilyen okból (pl. érés, öregedés, fáradtság, alvásmegvonás, kóros folyamatok révén) eltolódott. További lehetőséget teremt az elterelődéssel kapcsolatos figyelmi zavarok és azok terápiájának kutatására. A projekt által nyújtott új tudás a munkapszichológia területén hasznos lehet biztonságos munkakörnyezet vagy hatékonyan felhasználói felületek tervezésésben.

A pszichológiai alapkutatásban a szelektív figyelmi beállítódás (és a célirányos viselkedés) fenntartására és az elterelődést (és ezáltal a célok fontosságának átértékelését) lehetővé tevő folyamatok dinamikus egyensúlya jól illeszkedik az emberi megismerő rendszerről alkotott képbe. Kutatásunk több ponton kapcsolódik az időskori kognitív változások uralkodó elméleteihez, és kísérleteink elsősorban könnyen értelmezhető, az egyes információfeldolgozási lépések sebességét tükröző eredményeket hoz, ami megkönnyíti az eredmények szélesebb tudományos körben való megosztását.

A projekt számos új gondolatot és szempontot hoz az elterelődés kutatásába. Az elterelődés megakadályozására használható előrejelző információ felhasználásának hatékonyságát, és az abban mutatkozó esetleges csoportközi különbségeket korábban nem vették figyelembe és nem próbálták kísérletileg kontrollálni sem. Az elterelődés szenzoros és magasabb szintű feldolgozásra gyakorolt hatásainak elkülönítése szintén újdonság, csakúgy, mint az elterelődést jellemző különböző EKP-alapú mutatók és az elterelhetőség mindennapi élménye közötti kapcsolat kutatása. A javasolt kísérletek hozzájárulnak az elterelődés háromszakaszos elméletének, valamint az egyes folyamatokhoz kapcsolódó EKP-k értelmezésének finomításához.

A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára
Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média illetve az adófizetők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI számára.

Számos mindennapi feladathelyzetben csak akkor tudunk maximális teljesítményt nyújtani, ha figyelmünket a feladatszempontból fontos eseményekre, információkra fókuszáljuk, míg a feladatszempontból érdektelen ingereket figyelmünkből kizárjuk. „Tökéletes” figyelmi beállítódás azonban nem érhető el: előre nem látható, ritka, kiugró események gyakran magukra vonják figyelmünket, azaz elterelődünk. Bár az elterelődés miatt feladatvégzésünk teljesítménye ideiglenesen csökken, az elterelődés hasznos is lehet: pl. egy tűzjelző megszólalása „kirángathat” bennünket elmélyült állapotunkból és módot adhat a menekülésre.

Alapkutatási projektünkben az elektroencefalográfián alapuló, eseményhez kötött agyi elektromos potenciálok módszerével azokat a folyamatokat vizsgáljuk, amelyek a figyelmi fókuszálás és elterelődés egyensúlyát biztosítják. Ez a módszer megfelelő kísérleti elrendezésekben lehetőséget nyújt az elterelődésben szerepet játszó folyamatok elkülönítésére és azok sajátosságainak meghatározására. Projektünkben kiemelt cél az időskorban tapasztalható fokozott elterelhetőség okainak feltárása. Eredményeink hasznosnak bizonyulhatnak olyan pszichológiai állapotok megértésében, ahol a figyelem és elterelődés egyensúlya valamilyen okból (pl. érés, öregedés, fáradtság, alvásmegvonás, kóros folyamatok révén) eltolódott. A megszerzett új ismeretek jó alapot szolgáltathatnak elterelődéssel kapcsolatos figyelmi zavarok további kutatásához, valamint munkahelyek és felhasználói felületek tervezéséhez.
Summary
Summary of the research and its aims for experts
Describe the major aims of the research for experts.

Human information processing capacity is limited, therefore optimal interaction with the environment (goal-directed behavior with a hierarchy of goals) can be achieved only by separating relevant and irrelevant pieces of information. In sensory information processing tasks, the ability to set our focus on a small part of the potential sensory stimulation and disregard task-irrelevant parts (a selective attention set) allows for the optimal allocation of resources according to the demands of the current task. Failures to suppress task-irrelevant information (distraction) may lead to decreased performance, on the other hand, being distracted may provide an opportunity to re-evaluate a situation and re-assess goal priorities. The normal functioning of the cognitive system is characterized by a good balance between the maintenance of the current goal-directed behavior and susceptibility to distraction (attention/distraction balance).

The goal of the project is to gain insight into the mechanisms contributing to this balance. The concept of a dynamic balance between these functions provides a useful framework to understand short-term (under a second) and long-term (over a lifetime) attention changes. Previous studies utilizing the method of event related potentials identified a series of distraction-related processes which are triggered by unpredictable, infrequent or salient sensory events.

The present project has two main objectives:

1. Investigate the temporal characteristics of processes contributing to the attention/distraction balance, and that of their short-term, voluntary control.
2. Investigate aging-related changes in these characteristics.

What is the major research question?
Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments.

Objective 1: 1) Two of our recent paradigms allow one to assess the distraction-related modulation of sensory (auditory) processing, in addition to its effect on non-specific, higher-order processing. We will develop these paradigms further to measure the duration of recovery at different processing levels. 2) It has been shown that depending on the availability and nature of information on forthcoming, potentially distracting sensory events, voluntary focusing efforts can prevent distraction. Because the utilization of such information is voluntary, between-group comparisons may be confounded by differences in cue utilization. We will develop methods to eliminate this confounding factor.

Objective 2: Older adults are generally more distractible than young adults, which is attributed to a decreased capacity to disregard task-irrelevant information. Previous studies utilizing the distraction paradigm in different age-groups suggested that the unfolding of distraction is qualitatively similar, but children and older adults (both more distractible than young adults) show different patterns of slowing across processing stages. Specifically, in older adults, the mobilization of attentional resources to a distracting stimulus takes longer. Following up on these results, Objective 2 builds on the paradigms resulting from Objective 1 to specify aging-related attention/distraction balance changes. First, we will measure the time needed to recover from a distracted state at the sensory and at higher-order processing levels in young and older adults. Second, we will investigate whether aging-related distractibility is related to a weakening of distraction-preventive functions.

What is the significance of the research?
Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field.

The present basic research project will provide a better understanding of attentional functions. The prospective results may prove to be useful in understanding psychological states in which the attention/distraction balance is shifted due to various factors (e.g. maturation, aging, fatigue, sleep-deprivation, pathological states). This provides opportunities for further research into, and treatment of distraction-related attention disorders. In the field of work psychology the acquired knowledge may provide principles for the design of safe work environments and efficient user interfaces.

In the context of basic psychological research, the concept of a dynamic balance between processes maintaining a selective attention set (and goal-directed behavior) and those allowing us to be distracted (and offer an opportunity to change goal priorities) fits this line of research nicely into the “big picture” of human cognitive functions. This research has a number of plausible connections to established theories on aging-related changes, and most of the proposed experiments provide readily interpretable results on the timing of information processing steps, which makes these results accessible to a wider scientific community.

In the narrowest context, the proposed project brings a number of new ideas and viewpoints to the research on distraction: The efficiency of the utilization of predictive information for the prevention of distraction, its potential between-group differences, and its experimental control has not been considered and addressed before. The dissociation of the distraction-related modulation of sensory-level from higher-level processing changes is also new. Investigating how various distraction-related ERP measures relate to distractibility as an everyday experience is also a novel endeavor. The proposed experiments contribute to a refinement of the three-stage model of distraction, and its ERP correlates.

Summary and aims of the research for the public
Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NKFI in order to inform decision-makers, media, and the taxpayers.

In many everyday tasks, maximal performance can only be achieved if we can focus our attention on a small set of task-relevant events and disregard task-irrelevant ones. A “perfect” selective attention set, however, cannot be established: unpredictable, infrequent or salient events often draw our attention to themselves, that is, we get distracted. Although distraction impacts our task-performance, it can also be useful: for example, when the fire alarm grabs our attention, it gives us the opportunity to escape.

The goal of the present basic research project is to investigate processes contributing to the balance of attention and distraction, by utilizing the electroencephalography-based method of event related brain potentials. In targeted experimental paradigms this method allows us to separate and characterize distraction-related sub-processes. One of our priority goals is the specific investigation of the causes of higher distractibility in older adults. The prospective results may prove to be useful in understanding psychological states in which the attention-distraction balance is shifted due to various factors (e.g. maturation, aging, fatigue, sleep-deprivation, pathological states). The acquired knowledge has the potential to provide a solid basis for further research into distraction-related attention disorders, and it can be also useful in workspace and user interface design.





 

Final report

 
Results in Hungarian
Kutatásaink alapvető ismereteket szolgáltattak több, kevéssé vizsgált hallási inger (hangok vége, glisszandók, szakadások) feldolgozásáról, azok agyi eseményhez kötött potenciál (EKP) korrelátumairól, valamint a feladat-relevancia révén kialakult figyelmi beállítódás hallási feldolgozásra gyakorolt hatásáról. Több új kísérleti elrendezésben bemutattuk az ingerlés idői struktúrájának ismeretéből adódó előkészületi hatásokat, azok EKP korrelátumait, és az önkéntelen figyelmi váltásokkal való kölcsönhatásukat. Feltártuk a potenciálisan elterelő ingereket röviddel követő hallási feldolgozási változások mechanizmusát. Megmutattuk, hogy az elterelődés magasabb szintű, nem szenzoros folyamatainak blokkolását a potenciálisan elterelő inger bekövetkeztéről rendelkezésre álló információ teszi lehetővé. Megmutattuk, hogy feladathelyzetben az idős és fiatal felnőttek hallási figyelmi beállítódása elterelődést követően ugyanolyan gyorsan áll helyre. Megmutattuk, hogy hallási feladathelyzetben, megtartott hallási feldolgozási képesség mellett, idős felnőttek fiatal felnőttekhez képest megnövekedett kognitív kontroll aktivitást fejtenek ki.
Results in English
The present research provided basic insights into the processing of several scarcely investigated auditory events (sound offset, pitch glides, gaps within contionuous tones), the corresponding event-related potentials, and the effects of task-related attention sets ont he processing of such events. In various novel paradigms, we showed how preparatory activities based on the knowledge of the temporal structure of stimulation influcenced cognitive processing, and its ERP correlates, and their interaction with distraction related processing. We uncovered the cause of apparent auditory exitability following potentially distracting sounds. We demonstrated that blocking non-sensory distraction-related processes was made possible by the utilization of information on the onset of the potentially distracting stimulus. We showed that the recovery time for the re-establishment of task-optimal attention set was similar in older and younger adults, and that in auditory task situations, older adults maintained stronger cognitive control activity even with retained auditory processing ability.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=104635
Decision
Yes





 

List of publications

 
Volosin, M., Gaál, Z. A., & Horváth, J.: Task-optimal auditory attention set restored as fast in older as in younger adults after distraction, Biological Psychology, 2017
Horváth János: Attention-dependent sound offset-related brain potentials, PSYCHOPHYSIOLOGY 53: (5) 663-677, 2016
Volosin Márta, Grimm Sabine, Horváth János: Exploiting temporal predictability: Event-related potential correlates of task-supportive temporal cue processing in auditory distraction, BRAIN RES 1639: (15) 120-131, 2016
Horváth János: Probing the sensory effects of involuntary attention change by ERPs to auditory transients, PSYCHOPHYSIOLOGY 51: (5) 489-497, 2014
Volosin Márta, Horváth János: Knowledge of sequence structure prevents auditory distraction: An ERP study, INT J PSYCHOPHYSIOL 92: (3) 93-98, 2014
Volosin M; Horváth J: Preventing distraction in regular tone sequences, Program book. 18th Meeting of the European Society for Cognitive Psychology (ESCOP). Aug-29-Sept. 1, 2013, Budapest, Hungary, 2013
Horváth J: Early sensory effects of auditory distraction, Program book. 18th Meeting of the European Society for Cognitive Psychology (ESCOP). Aug-29-Sept. 1, 2013, Budapest, Hungary, 2013
Bajzát B: Az akusztikus változásdetekció mechanizmusai az eseményhez kötött potenciálok tükrében. Publikálatlan pszichológus MA szakdolgozat, Eötvös Loránd Tudományegyetem, Budapest, 2013





 

Events of the project

 
2016-11-22 12:04:12
Résztvevők változása
2013-02-20 15:15:00
Résztvevők változása




Back »