Сенсорные системы, 2023, T. 37, № 2, стр. 138-151

ВВЕДЕНИЕ

Навигационные способности лежат в основе множества действий, связанных с планированием и осуществлением движения в пространстве. Это и регулярное следование по известному маршруту от дома на работу, и путешествие в совершенно незнакомой местности с предварительным изучением карты и составлением на ней маршрута. В целом карты, представленные в различных форматах (например, бумажном или цифровом, двумерном или трехмерном), являются наиболее распространенным вспомогательным инструментом для поиска пути. Обычно на них представлена информация об улицах, дорогах и возможных ориентирах, необходимых для успешной навигации по местности (Klippel et al., 2010). Тем не менее фокус внимания к этим элементам может различаться у отдельных людей. Так, например, есть те, кто предпочитает в основном рассматривать словесные обозначения, другие могут сосредоточиться на визуальных характеристиках карты и направить свое внимание и ресурсы обработки информации на объекты, специфически выделенные на карте. Однако кто-то и вовсе сосредотачивается на пространственных свойствах карты, мысленно создавая схематическое представление местности в целом (Pazzaglia, Moè, 2013).

В основе таких различий лежит использование людьми разных когнитивных стилей (Pazzaglia, Moè, 2013; Piccardi et al., 2015; Вocchi et al., 2018). В соответствии с многими работами (Blajenkova et al., 2006; Blazhenkova, Kozhevnikov, 2009; Kozhevnikov, 2007) выделяют вербальный и визуальный когнитивный стили. Последний также принято разделять отдельно на пространственный и объектный стили (Blajenkova et al., 2006). Ряд авторов считают, что вербальный стиль является более успешным ввиду того, что ориентиры на местности зачастую либо исходно имеют название, либо сам человек присваивает им название, которое использует при навигации, что в свою очередь способствует лучшему выполнению задачи (Piccardi et al., 2015). Другие авторы полагают, что более успешным вариантом для навигационного поведения может быть или пространственный когнитивный стиль (за счет отсутствия привязки к определенным ориентирам), или же смешанный вариант за счет кодирования информации одновременно по двум каналам (Höffler et al., 2017). В своей работе (Pazzaglia, Moè, 2013) авторы показали, что люди с вербальным стилем практически игнорируют не свойственные этому стилю метки. Используются и другие разделения на когнитивные стили. Так, например, Нори и Гусберти использовали разделение на такие стили, как “survey”, “route” и “landmark” (Nori, Giusberti, 2006). Показано, что используемый когнитивный стиль влияет на успешность решения задачи запоминания–воспроизведения маршрута (Pazzaglia, De Beni, 2001), время изучения маршрута, запоминания расположения объектов (Mitolo et al., 2015).

Помимо сведений о влиянии когнитивного стиля на выполнение навигационных задач, в литературе широко представлены сведения о влиянии пола, в том числе при навигации с использованием карт местности (Gagnon et al., 2018; Harris et al., 2019; Nazareth et al., 2019). Из литературы известно, что мужчины совершают меньше ошибок при воспроизведении ранее виденного маршрута, хотя женщины запоминают больше меток на маршруте (Yagi, Galea, 2019) и при наличии большого количества меток на местности могут даже опережать мужчин в нахождении пути (Saucier et al., 2002). Преимущество мужчин возрастает при выполнении навигационных задач с высокой нагрузкой на рабочую память (Nazareth et al., 2019). Такой уровень нагрузки достигается за счет включения дополнительного компонента задачи, например, когда необходимо не просто вспомнить местоположение объекта, а определить последовательность расположения нескольких объектов, или пройти по маршруту, включающему ряд поворотов, или разворотов, где необходимо следовать в обратном направлении относительно первоначального направления движения, а также в задачах со значительным ограничением времени (Voyer et al., 2017; Nazareth et al., 2019). Следует выделить исследования, в которых при решении определенных навигационных задач половые различия не были выявлены. К таким задачам относят реальную и виртуальную навигацию в знакомой или новой среде, богатой ориентирами, при наличии неограниченного времени на изучение незнакомой окружающей среды (Nori et al., 2018; Harris et al., 2019; Nazareth et al., 2019). В недавнем исследовании с применением ПЭТ в процессе демонстрации навигации в реальном пространстве, несмотря на отсутствие половых различий на поведенческом уровне, было показано увеличение регионального метаболизма глюкозы в левом гиппокампе и правой средней височной извилине у женщин, и в черве мозжечка у мужчин (Irving et al., 2018).

В литературе есть сведения о связи когнитивных стилей с полом. В исследовании (Merrill et al., 2016) показано, что мужчины в большей степени используют пространственный когнитивный стиль, а женщины – вербальный. По данным других авторов, женщины преимущественно используют объектный визуальный стиль (Вocchi et al., 2018). Предположительно данное несоответствие в результатах исследований о предпочтении стилей у женщин может быть связано с культурными особенностями.

Несмотря на большое число исследований по навигации у человека, объем работ с регистрацией движений глаз сравнительно невелик (Mueller et al., 2008; Piccardi et al., 2016; Кушнир и др., 2019). Так, например, в работе (Mueller et al., 2008) было обнаружено, что мужчины в процессе выполнения задачи навигации в виртуальном водном лабиринте на этапе изучения пространства охватывали взором значительно более обширную область по сравнению с женщинами, в то время как женщины по сравнению с мужчинами демонстрировали бо́льшую длительность фиксаций и увеличение диаметра зрачка, связанное с обработкой информации в памяти. В исследовании Пиккарди с коллегами была показана зависимость выполнения задач запоминания и воспроизведения маршрута на схематической карте от используемого когнитивного стиля, при котором учитываются визуальные характеристики пространства (Piccardi et al., 2016). Так, при использовании стиля “landmark” хорошо запоминаются метки на местности, но объединение их в единую систему не происходит; при использовании стиля “route” так же хорошо запоминаемая последовательность меток формируется в единую систему, благодаря чему запоминается маршрут, а при использовании стиля “survey” создается мысленная глобальная карта местности с учетом кардинальных направлений и метрических характеристик без акцента на отдельные метки. При воспроизведении маршрута более успешная “survey style” группа характеризовалась большим количеством фиксаций в зоне самого маршрута при воспроизведении, а менее успешная “landmark style” группа отличалась более короткими фиксациями и снижением общего времени фиксации на маршруте относительно зон вне его (Piccardi et al., 2016). В нашей предыдущей работе (Кушнир и др., 2019) были показаны сходные результаты в группах мужчин и женщин. При воспроизведении маршрута мужчины по сравнению с женщинами больше времени уделяли участкам карты, связанным с маршрутом. Нами были отмечены более высокие показатели общего времени, количества фиксаций и их длительности у мужчин по сравнению с женщинами.

Цель настоящего исследования – по показателям глазодвигательной активности оценить особенности навигационного поведения в зависимости от типа карт местности (без меток и с различными типами меток на местности, а именно с условными обозначениями (объектные метки) и названиями улиц (вербальные метки)), а также выявить особенности выполнения задачи у мужчин и женщин.

ОПИСАНИЕ МЕТОДИКИ

Стимульный материал

В качестве стимулов использовали четыре самостоятельно нарисованные цветные карты городской местности, основанные на карте города Limburg an der Lahn (Германия) и его окрестностей. Цвета, в которые были окрашены структурные элементы, взяты на основании цветовой гаммы, используемой в цифровых и бумажных картах (https://yandex.ru/maps). Угловой размер каждого стимула соответствовал 37.5 × 30 град. Для каждой карты городской местности было создано четыре варианта карт: без меток; с объектными метками; с вербальными метками; с двумя типами меток. Для вариантов карт с объектными метками (карты 2 и 4) – в качестве меток использовали самостоятельно нарисованные условные обозначения таких мест, как “музей”, “информационный пункт”, “аптека” и другие. На каждую карту было нанесено по десять меток. Для вариантов карт с вербальными метками (карты 3 и 4) – в качестве вербальных меток использовали нейтральные названия улиц, такие как “Озерная”, “Школьная”, “Северная” и другие. На каждую карту нанесено по 20 названий улиц. Представленные названия были записаны на русском языке. Такой тип карт используется во многих экспериментальных исследованиях по анализу карт местности (Wolbers, Wiener, 2014; Piccardi et al., 2016; Pazzaglia et al., 2018). Всего в эксперименте использовали четыре варианта карт городской местности, каждая с четырьмя типами меток. Таким образом, вся библиотека стимулов состояла из 16 карт. Карты приведены на рис. 1.

Рис. 1.

Стимулы, используемые в эксперименте.

Буквами (а, б, в, г) обозначены варианты городской местности. Цифрами обозначен тип карт по характеру меток: 1 – без меток; 2 – с объектными метками; 3 – с вербальными метками; 4 – с двумя типами меток.

На каждую карту был нанесен маршрут для последующего выполнения задачи запоминания маршрута. Маршрут представлял собой контрастную голубую пунктирную линию, нарисованную от одного края карты до другого. Так как перед нами стояла задача оценить возможные различия в зависимости от типа меток, точки начала и конца маршрута специально не выделялись, чтобы не создавать дополнительные ориентиры. Каждый представленный маршрут имел от 10 до 14 поворотов, и не имел пересечений с самим собой. Средняя протяженность маршрута составляла 3337 px.

Обработка показателей движений глаз

При помощи программного обеспечения OGAMA (open source software, http://www.ogama.net) измеряли параметры движений глаз для каждой карты без учета зон интереса и внутри зон интереса, выделенных в зависимости от степени отдаленности от маршрута: “ближняя зона” включала сам маршрут и зону вокруг него, ширина которой составляла 2 угл. град.; “дальняя зона” включала интервал, который начинался от внешней границы “ближней зоны”, и завершался на расстоянии 1 угл. град. от ее края; “зона вне маршрута” – интервал от границы “дальней зоны” до края карты (рис. 2).

Рис. 2.

Зоны, в которых проводили анализ движений глаз.

а – представлены зоны на всей карте; б – увеличенный фрагмент карты. Пунктирной линией отмечен маршрут. Цифрами обозначены зоны: 1 – ближняя зона; 2 – дальняя зона; 3 – зона вне маршрута.

Выделение зон интереса выполняли в программе “Photoshop 6.0”, опции “выделение” и “уточнение края”. Данный метод выделения зон интереса относительно маршрута был использован в нашей предыдущей работе (Кушнир и др., 2019) и показал свою эффективность для анализа различий между мужчинами и женщинами. Для проведения статистического анализа были отобраны следующие характеристики движений глаз: количество фиксаций (n, fixation count/number of fixations), длительность фиксаций (мс, fixation duration mean) для каждой карты без учета зон интереса и внутри описанных выше зон интереса. Для зон интереса измеряли общее время фиксаций в зоне (мс, complete fixation time) и количество переходов из одной зоны интереса в другую (n, transition count between AOI).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Анализ характеристик движений глаз по всей карте

Количество фиксаций (КФ). Дисперсионный анализ КФ выявил значимые эффекты факторов Карта, Задача и их взаимодействие. Результаты ANOVA RM приведены в табл. 1, диаграммы средних значений КФ – на рис. 3, а.

Таблица 1.

Результаты ANOVA RM характеристик движений глаз (количество, длительность и общее время фиксаций)

Параметр	Зона интереса	Фактор	df	F	p	$\eta _{p}^{2}$
Количество фиксаций	Вся карта	Карта	3.108	11.97	<0.0001	0.25
		Задача	2.72	16.65	<0.0001	0.32
		Задача × Пол	2.72	3.79	0.03	0.09
		Карта × Задача	6.216	2.12	0.05	0.05
	Ближняя зона	Карта	3.105	9.29	<0.0001	0.21
		Задача	1.35	46.5	<0.0001	0.57
		Задача × Пол	1.35	4.5	0.04	0.11
	Дальняя зона	Задача	1.37	12.37	0.001	0.25
	Зона вне маршрута	Задача	1.37	11.84	0.001	0.24
Длительность фиксаций	Вся карта	Карта	3.108	4.67	0.004	0.11
		Задача	2.72	12.28	<0.0001	0.25
	Ближняя зона	Карта	3.105	4.68	0.004	0.12
		Задача	1.35	18.16	0.0001	0.34
		Задача × Пол	1.35	3.86	0.057	0.1
	Дальняя зона	Карта	3.111	5.23	0.002	0.12
		Задача	1.37	28.19	<0.0001	0.43
		Карта × Задача	3.111	5.97	0.0008	0.13
	Зона вне маршрута	Пол	1.37	3.78	0.059	0.09
		Задача	1.37	9.43	0.004	0.2
Общее время фиксаций	Ближняя зона	Задача	1.37	15.32	0.0004	0.29
	Дальняя зона	Карта	3.111	3.13	0.03	0.08
	Зона вне маршрута	Задача	1.37	24.98	<0.0001	0.4
		Карта × Задача × Пол	3.111	2.86	0.04	0.07

Рис. 3.

Характеристики движений глаз при выполнении задач ознакомления, запоминания и воспроизведения маршрута на карте городской местности.

а – количество фиксаций; б – длительность фиксаций. По горизонтали – тип карт (1 – без меток; 2 – с объектными метками; 3 – с вербальными метками; 4 – с двумя типами меток). На а – цифрами над столбиками обозначены задачи: 1 – ознакомление с картой; 2 – запоминание маршрута; 3 – воспроизведение маршрута. в – взаимодействие факторов Карта × Задача. По горизонтали – задачи (1 – ознакомление с картой; 2 – запоминание маршрута; 3 – воспроизведение маршрута). Разные варианты штриховки соответствуют разным типам карт: 1 (сплошная) – без меток; 2 (пунктир) – с объектными метками; 3 (точечная) – с вербальными метками; 4 (штрихпунктир) – с двумя типами меток. г – взаимодействие факторов Задача × Пол. По горизонтали – задачи (1 – ознакомление с картой; 2 – запоминание маршрута; 3 – воспроизведение маршрута). Разные варианты штриховки соответствуют полу: 1 (сплошная линия) – мужчины; 2 (пунктир) – женщины. На а и б приведены средние значения характеристик и ошибки среднего. На в и г приведены средние значения характеристик и 95% доверительный интервал. Достоверность различий: * – p < 0.05, ** – p < 0.01, *** – p < 0.001.

Влияние фактора Карта (p < 0.0001) проявлялось в меньшем КФ для карт без меток и карт с объектными метками по сравнению с картами с вербальными метками (p = 0.008 – карты 1 и 3, p = 0.0001 – карты 2 и 3) и с двумя типами меток (p = 0.02 – карты 1 и 3, p = 0.0001– карты 2 и 3). Эффект Задачи (p < 0.0001) проявлялся как уменьшение КФ при воспроизведении маршрута по сравнению с ознакомлением (р = 0.003) и запоминанием (p = 0.0001), что характерно для всех типов карт(рис. 3, а). Эффект Задачи зависел от типа Карты: Карта × Задача (р = 0.05). Это проявлялось как увеличение КФ при запоминании по сравнению с ознакомлением (p = 0.0009) только для карты с объектными метками (рис. 3, в). В свою очередь различия между типами карт были неодинаковыми в разных задачах. При ознакомлении и при воспроизведении КФ меньше для карт с объектными метками по сравнению с картами с вербальными метками (p = 0.008 – при ознакомлении, p = 0.03 – при воспроизведении) и с двумя типами меток (p = 0.007 – при ознакомлении, p = 0.004 – при воспроизведении); при запоминании различия не обнаружены (рис. 3, в). Влияние Пола проявлялось в виде взаимодействия Задача × Пол (p = 0.03). Только в группе мужчин отмечено значимое уменьшение КФ при воспроизведении по сравнению с ознакомлением (р = 0.004) и запоминанием маршрута (р = 0.0001) (рис. 3, г).

Длительность фиксаций (ДФ). Для ДФ выявлено значимое влияние Карты (p = 0.004): большая ДФ характерна для карт с объектными метками по сравнению c картами с вербальными метками (р = 0.01) и двумя типами меток (р = 0.007). Эффект Задачи (p < 0.0001) проявлялся в виде увеличения ДФ при воспроизведении по сравнению с ознакомлением (p = 0.002) и запоминанием (p = = 0.0001) (рис. 3, б).

Анализ характеристик движений глаз в зонах интереса

Нами был проведен дисперсионной анализ (ANOVA RM) c факторами Карта (без меток; с объектными метками; с вербальными метками; с двумя типами меток), Задача (запоминание маршрута; воспроизведение маршрута), Зона (ближняя зона; дальняя зона; зона вне маршрута) и Пол для параметров движений глаз. Был выявлен высокозначимый эффект Зоны для КФ – F(2.70) = 523.95, p < 0.0001, $\eta _{p}^{2}$ = 0.93, и общего времени фиксаций (ОВФ) – F(2.74) = 415.34, p < < 0.0001, $\eta _{p}^{2}$ = 0.92, ввиду чего дальнейший анализ всех параметров проводили отдельно для каждой зоны.

Количество фиксаций. Дисперсионный анализ КФ в ближней зоне выявил влияние фактора Карта (p < 0.0001): КФ для карт с объектными метками меньше по сравнению с картами с вербальными метками (p = 0.0001) и с двумя типами меток (p = 0.002). Сходно, уменьшение КФ показано для карт без меток по сравнению с картами с вербальными метками (p = 0.004), рис. 4, а.

Рис. 4.

Характеристики движений глаз при выполнении задач запоминания и воспроизведения маршрута на карте городской местности в разных зонах интереса.

а – количество фиксаций; б – длительность фиксаций; в – общее время фиксаций. По горизонтали – тип карт (1 – без меток; 2 – с объектными метками; 3 – с вербальными метками; 4 – с двумя типами меток). На а цифрами над столбиками обозначены задачи: 1 – запоминание маршрута, 2 – воспроизведение маршрута. Приведены средние значения характеристик и ошибки среднего. Достоверность различий: ** – p < 0.01, *** – p < 0.001.

Эффект Задачи (p < 0.0001) проявлялся как бо́льшее КФ при запоминании по сравнению с воспроизведением, что отчетливо видно на рис. 4, а для всех типов карт. Отмечено взаимодействие Задача × Пол (p = 0.04). Так, наблюдаемые различия между задачами более отчетливы у мужчин (p = 0.0002), чем у женщин (p = 0.01). Сходный эффект в группе мужчин ранее описан при анализе всей карты.

В ходе анализа дальней зоны, также, как и в ближней зоне, обнаружен эффект Задачи (p = = 0.001): КФ больше при запоминании по сравнению с воспроизведением (рис. 4, а).

При анализе зоны вне маршрута выявлено влияние фактора Задача (p = 0.001). В отличие от зон, расположенных ближе к маршруту, т.е. ближней и дальней зоны, КФ больше при воспроизведении по сравнению с запоминанием (рис. 4, а).

Длительность фиксаций. При проведении дисперсионного анализа в ближней зоне выявлен эффект Карты (p = 0.004), что проявлялось как большая ДФ для карт с объектными метками по сравнению с картами с двумя типами меток (p = = 0.002). Влияние Задачи (p = 0.0001) проявлялось в виде увеличения ДФ при воспроизведении по сравнению с запоминанием, что видно на рис. 4, б для всех типов карт. Отмечено взаимодействие Задача × Пол (p = 0.057) в виде увеличения ДФ при воспроизведении по сравнению с запоминанием в группе мужчин (p = 0.0007).

При анализе дальней зоны выявлены эффекты Карты (p = 0.002), Задачи (p < 0.0001) и взаимодействие Карта × Задача (p = 0.0008). Влияние Карты проявлялось в бо́льшей ДФ для карты с объектными метками по сравнению с другими типами карт (p = 0.03 – для карт без меток; p = 0.004 – для карт с вербальными метками; p = 0.007 – для карт с двумя типами меток), и эта зависимость представлена на значимом уровне только при воспроизведении (p = 0.002 – для карт без меток; p = 0.0001 – для карт с вербальными метками; p = 0.0002 – для карт с двумя типами меток). Эффект Задачи проявлялся как меньшая ДФ при запоминании по сравнению с воспроизведением (рис. 4, б).

Также, как и в зонах, близких к маршруту, в зоне вне маршрута выявлен эффект Задачи (p = 0.004) в виде меньшей ДФ при запоминании по сравнению с воспроизведением (рис. 4, б). Наблюдается тенденция к меньшей длительности фиксаций у женщин по сравнению с мужчинами (p = 0.059).

Общее время фиксаций. Анализ влияния типа Карты в разных зонах показал значимый эффект только в дальней зоне (p = 0.03), где отмечено бо́льшее ОВФ для карт с объектными метками по сравнению с картами с вербальными метками (p = 0.01). Эффект Задачи значим в ближней зоне (p = 0.0004) и в зоне вне маршрута (p < 0.0001), но имел разную направленность: в ближней зоне ОВФ больше при запоминании по сравнению с воспроизведением, а в зоне вне маршрута – при воспроизведении по сравнению с запоминанием (рис. 4, в). Для зоны вне маршрута отмечено взаимодействие Карта × Задача × Пол в виде бо́льшего ОВФ при воспроизведении по сравнению с запоминанием в группе женщин для карт с объектными метками (p = 0.02), а в группе мужчин для карт без меток (p = 0.0006) и карт с двумя типами меток (p = 0.03).

Количество переходов между зонами. При дисперсионном анализе переходов из ближней зоны в дальнюю показаны эффекты Карты – F(1.37) = = 3.58, p = 0.02, $\eta _{p}^{2}$ = 0.09, и Задачи – F(1.37) = 26.83, p < 0.0001, $\eta _{p}^{2}$ = 0.42. Эффект Карты проявлялся в меньшем количестве переходов для карт с вербальными метками по сравнению с картами с двумя типами меток (p = 0.009). Эффект Задачи проявлялся в бо́льшем количестве переходов при запоминании по сравнению с воспроизведением. Для переходов из ближней зоны в зону вне маршрута обнаружено взаимодействие Задача × Пол (F1.37 = 6.07, p = 0.02, $\eta _{p}^{2}$ = 0.14). У женщин больше переходов из зоны в зону при воспроизведении, а у мужчин при запоминании.

ОБСУЖДЕНИЕ

В настоящем исследовании по показателям глазодвигательной активности была проведена оценка особенностей выполнения навигационной задачи воспроизведения маршрута на карте городской местности в зависимости от типа карт (с различными типами меток и без меток) и пола испытуемых. Статистически оценивали влияние типа карты (карта с объектными метками; карта с вербальными метками; карта с двумя типами меток и карта без меток), выполняемой задачи (ознакомление, запоминание маршрута и его воспроизведение) и пола на такие характеристики, как количество фиксаций, их длительность, а также общее время фиксации. Анализ проводили по всей карте, а также в зонах интереса, находящихся в разной степени близости к нанесенному на карту маршруту, что позволило оценить топографию изменений глазодвигательной активности в зависимости от типа карты, выполняемой конкретной задачи, а также пола испытуемых.

Глазодвигательные характеристики зависели от выполняемой задачи. Показано снижение количества фиксаций и нарастание их длительности при воспроизведении маршрута по сравнению с запоминанием и ознакомлением, что согласуется с данными, полученными в работе (Piccardi et al., 2016). Согласно литературным сведениям, длительность фиксации, как показатель глазодвигательной активности, может быть интерпретирована как характеристика степени вовлеченности когнитивного звена. Так, например, при выполнении задачи навигации в реальном времени при прохождении маршрута испытуемые совершали более длинные фиксации на ранних и поздних участках маршрута (Brügger et al., 2019). Полученные нами различия глазодвигательных реакций между задачами могут быть связаны с вовлеченностью разных структур в их реализацию. Так, по данным литературы, при решении задачи запоминания отмечается нарастание уровня метаболического сигнала в области гиппокампа и в медиальной височной доле (Meister, Buffalo, 2016, Piccardi et al., 2016). В то время как при первичном получении визуальной информации о пространстве, т.е. при наблюдении или сканировании, и при распознавании ранее запомненного ориентира (в нашем исследовании это можно сравнить с ознакомлением с картой и с воспроизведением маршрута) отмечается увеличение уровня метаболического сигнала в ретросплениальной коре и парагиппокампальной извилине (Boccia et al., 2017; Nori et al., 2018).

Динамика показателей глазных движений была неодинакова в зонах, находящихся на разном расстоянии от маршрута. Так, в отдаленной от маршрута “зоне вне маршрута” наблюдали увеличение общего времени и количества фиксаций при воспроизведении по сравнению с запоминанием, тогда как в более близких зонах более высокие показатели общего времени фиксаций и их количества отмечены при запоминании по сравнению с воспроизведением. Длительность фиксаций нарастала при воспроизведении по сравнению с запоминанием вне зависимости от степени близости к маршруту. Нами было отмечено общее снижение количества фиксаций и общего времени фиксаций от “ближней зоны” к “зоне вне маршрута”. Наши результаты сопоставимы с данными исследований движений глаз в задаче визуального поиска, в которой испытуемым необходимо следить за рядом целевых и нецелевых стимулов, предъявляемых в случайном порядке в одной из 15 ячеек на экране, и по завершении демонстрации отметить местоположение целевых стимулов (Brouwer et al., 2017). В упомянутой работе длительность фиксации на целевых стимулах была значительно выше, чем на нецелевых. Авторы полагают, что длительность фиксаций и размер зрачка отражают время, необходимое для сохранения и переработки информации в рабочей памяти (Brouwer et al., 2017).

Характеристики глазодвигательных реакций зависели от типа карт. Обобщенный анализ (без учета выполняемой задачи) показал, что тип карты с объектными метками (ориентирами) демонстрирует наименьшее количество фиксаций, но при этом самую большую длительность по сравнению с другими типами карт. При выделении зон интереса эта тенденция сохраняется для ближней зоны. Для дальней зоны показано увеличение длительности фиксаций, сопровождающееся увеличением общего времени фиксаций. По литературным данным увеличение длительности фиксации взора связано с большим уровнем внимания и более глубокой проработкой объекта, на котором зафиксирован взор, и является показателем нахождения целевого стимула (Brouwer et al., 2017). Известно, что использование вербальной или визуальной информации во многом определяет способ кодирования сведений об ориентирах в крупномасштабной среде (Kraemer et al., 2017). В свою очередь кодирование информации во многом зависит от используемого когнитивного стиля. Согласно работам (Blajenkova et al., 2006; Blazhenkova, Kozhevnikov, 2009; Kozhevnikov, 2007) выделяют вербальный, объектный визуальный и пространственный визуальный когнитивные стили. При этом, если поступающая информация об ориентире представлена в форме, не соответствующей предпочитаемому когнитивному стилю, испытуемые фактически повторно обрабатывают информацию, используя привычный способ переработки информации (Bocchi et al., 2018). Отмечено, что люди, использующие пространственный визуальный стиль, в меньшей степени фокусируются на изображениях по сравнению с использующими объектный визуальный стиль (Bocchi et al., 2018). С учетом этих литературных сведений, мы можем предположить, что в нашей группе преобладали люди с объектным визуальным когнитивным стилем.

Результаты, полученные на всей группе, при ее разделении по половому признаку достигают значимого уровня только в группе мужчин, что говорит о половых различиях в выполнении предложенной в нашем эксперименте навигационной задачи. В литературе большое внимание уделяется вопросу использования мужчинами и женщинами различных стратегий зрительно-пространственной деятельности, в том числе навигационного поведения. Согласно литературным данным, при навигации мужчины преимущественно используют аллоцентрическую стратегию, основанную на сканировании пространства и последующим построением ментальной карты местности, в которой учитываются пространственная геометрия и метрические характеристики, в том числе евклидовы координаты. Женщины чаще используют топологическую информацию и эгоцентрическую стратегию, основанную на запоминании ориентиров и определенного маршрута (Harris et al., 2019). Важно, что в основе этих различий могут лежать различия нейростратегий переработки пространственной информации. Так, во время виртуальной пространственной навигации и при пассивном наблюдении за пространственной навигацией у мужчин, по сравнению с женщинами наблюдали более высокий уровень активации в медиальных височных областях и парагиппокампальной области; в то время как активация в префронтальной и теменной областях выше у женщин (Grön et al., 2000; Kong et al., 2017).

Для понимания половых различий навигационного поведения интересными представляются полученные нами результаты анализа переходов из ближней зоны в зону вне маршрута при запоминании и воспроизведении маршрута. Оказалось, что мужчины делают больше переходов из зоны в зону при запоминании маршрута, тогда как женщины – при его воспроизведении. Можно предположить, что мужчины при запоминании строят пространственную карту с учетом как ближних, так и дальних ориентиров и при воспроизведении уже не используют информацию из зоны “вне маршрута”. В то же время женщины используют информацию из зоны “вне маршрута” по большей части только при воспроизведении маршрута. Данный результат у женщин можно трактовать как потерю маршрута, что согласуется с литературными данными о меньшей успешности женщин в задачах поиска пути (Kong et al., 2017), и необходимость динамического обновления пространственной информации относительно окружающей среды, примером чего в задаче виртуальной навигации являются возвраты на пройденные места, т.е. своеобразная проверка местности. Такое поведение некоторые авторы связывают с более высокой пространственной тревогой (Gagnon et al., 2018).

В своих работах (Klippel et al., 2005; 2010) авторы, обсуждая вопрос о значимости информации, предоставляемой картами, отмечают, что даже очень простая карта может предоставить слишком большой объем контекстной информации, значительно снижающей скорость кодирования пространства и затрудняющей установление связи между окружающим пространством и маршрутом. Они предлагали сфокусировать внимание пользователя собственно на области маршрута, снизив детализацию и контрастность внешнего окружающего пространства, не имеющего прямого отношения к маршруту. В итоге полученная в ходе обработки карта должна позволить пользователю сконцентрироваться на нужной информации в соответствующей части карты; таким образом, когнитивные усилия по обработке информации значительно снижаются, и чтение карты должно стать более легким (Klippel et al., 2005; 2010). Тем не менее, исходя из полученных нами данных, информация из окружающего пространства, не связанная непосредственно с маршрутом, необходима как мужчинам, так и женщинам, в разные моменты времени для лучшей ориентации на местности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При анализе движений глаз выявлены различия между последовательными этапами навигации по карте городской местности. Запоминание маршрута характеризуется бо́льшим количеством фиксаций и увеличением их длительности по сравнению с ознакомлением с картой и воспроизведением маршрута. Зависимость глазодвигательных реакций от выполняемой задачи неодинакова в отдельных зонах карты, отличающихся степенью близости к маршруту. В более близких к маршруту зонах количество фиксаций при воспроизведении меньше, чем при запоминании. Напротив, в отдаленной от маршрута “зоне вне маршрута” количество и общее время фиксаций при воспроизведении увеличиваются. Эти изменения отчетливы у мужчин и не достигают уровня значимости у женщин. Показано, что при запоминании мужчины совершают больше переходов из ближней зоны в отдаленную “зону вне маршрута”, формируя связь маршрута с окружающим пространством, и в дальнейшем не используют отдельные элементы пространства для ориентации; напротив, женщины используют отдаленные от маршрута детали пространства только на заключительном этапе – при воспроизведении. Отмечено, что при наличии на карте объектных меток, или “ориентиров”, при воспроизведении значительно снижается количество фиксаций и увеличивается их длительность по сравнению с другими типами карт, что предположительно связано с преимущественным использованием нашими испытуемыми объектного визуального когнитивного стиля.