Як довго людина дивиться на зображення змії чи людського плачу? Чи намагається вона уникнути цих зображень або, навпаки, загострює на них увагу? На ці питання дозволяє знайти відповіді технологія айтрекінгу: пристрій стежить за рухом очей людини й визначає, на що вона звертає найбільше уваги. Такі дані разом із результатами опитувань можуть допомогти з’ясувати стан людини: наприклад, надмірну тривожність чи депресію.
Щоб зробити технологію доступнішою, нейробіолог Сергій Данилов з колегами створили стартап Anima1, який дозволяє тестувати окорухову поведінку за допомогою вебкамери комп’ютера чи ноутбука. Учасникам тестування показують верифіковані сети зображень і відстежують, чи загострює людина увагу на конкретних тригерах або, навпаки, уникає їх.
Пройти тест може будь-хто. Але окремо розроблено платформу для військових, які зазнають бойового стресу або перебувають на реабілітації, наприклад, щоб зрозуміти, чи готові вони повертатися до виконання бойових завдань. Ми розпитали Сергія про особливості роботи методу, співпрацю з військовими та доступність для цивільних.
«Увага — як прожектор»
Окорухову поведінку вивчають уже понад сто років. Раніше до ока навіть прикріплювали2 тоненькі дротики, і за рухом дроту визначали рух очей. Ця тема довго розвивається, і вона дуже важлива. Але, звісно, найцікавіші дослідження пов’язані з періодом, коли з’явилися айтрекери.
У психології існує така метафора: наша увага — як прожектор, який вихоплює конкретні аспекти світу навколо нас. За тим, на що спрямована увага людини, можна багато про неї зрозуміти. Адже нам здається, що ми постійно добре бачимо світ довкола, але приблизно 44 хвилини на день ми втрачаємо3 тільки за рахунок того, що кліпаємо. Точність відображення світу обмежена купою особливостей зорового сприйняття: це невеликий розмір поля найкращого бачення (фовеальний зір), зворотне маскування, транссаккадична памʼять, блимання уваги, невізуальні рухи очей. Все це забезпечує стійкість зорового сприйняття світу, але точність цієї картини визначається увагою суб’єкта, його мотивацією звертати на щось більшу або меншу увагу. У багатьох випадках ми «домальовуємо» той світ, у якому перебуваємо. Ще більше викривлює сприйняття те, що ми уникаємо багатьох зорових стимулів, бо вони викликають негативні емоції, або просто щоб звільнити певний обʼєм оперативної візуальної памʼяті. Наприклад, коли нам хочеться4 пояснити щось складне, ми найчастіше відводимо очі кудись, де нічого особливого немає, наприклад, в стелю.
Саме ті елементи, які привертають увагу, впливають на формування картини світу: що в ньому є важливим для людини, а що ні. Тому айтрекінг використовують для досліджень у когнітивній психології, щоб виявити викривлення уваги і, відповідно, визначити стан людини.
Викривлення уваги (attention bias) — це фундаментальна властивість психіки, пов’язана з тим що у всіх навколишніх стимулів є різна значущість, яку аналізує . Саме ця система визначає те, скільки уваги ми приділяємо певним стимулам. Вона є важливою ланкою ухвалення рішень. Згадаймо метафору буриданового віслюка, який був на рівній відстані між двома однаковими копичками сіна, не міг вирішити, яку їсти, і через свою нерішучість мав померти з голоду. Тому різна значущість стимулів, вбудована на рівні нейронних систем, визначає певний рівень викривлення уваги. Але негативні життєві події, втрати, невдачі або невпевненість можуть збільшувати негативний attention bias, що негативно впливає на психічне здоров’я. Так, збільшення уваги до загрозливих стимулів пов’язують5 зі зростанням6 тривожності або вразливості до формування тривожних розладів під впливом стресових подій. А збільшення викривлення уваги до позитивних стимулів розглядається як фактор стійкості, психічного добробуту та показник відновлення після депресивних епізодів.
Вивчення attention bias (класичні дослідження, яким вже дуже багато років) спрямоване на груповий аналіз. Наше ж завдання — зробити індивідуальний продукт, який допоможе людині зрозуміти свій стан через розуміння особливостей власної уваги. Для цього ми визначили валідовані сети зображень, на які людина дивиться під час тесту. Рухи очей фіксує вебкамера комп’ютера або ноутбука. Залежно від того, на які зображення вона звертає увагу, а яких зображень уникає, ми можемо робити висновки щодо її психічного стану. Для визначення кожного розладу (тривожного, депресивного, посттравматичного стресового розладу) є свої сети зображень і свої параметри, які ми аналізуємо.
До прикладу, в нас є майже інстинктивні «налаштування» до розпізнавання змії чи павука. Якщо показати7 зображення змії кількамісячній дитині8, яка ніколи не бачила змій, вона значно більше уваги зверне на таке зображення, порівняно з зображенням, наприклад, рибки такого самого кольору. Це вроджена реакція, тому що в багатьох випадках змії були для нас еволюційною загрозою. Це не значить, що ми їх боїмося — щоб боятися їх, треба цього навчитися. Але в нашому мозку є нейрони, які спрямовані на розпізнавання такого типу стимулу. Відповідно, коли ми хочемо визначити тривогу, треба з’ясувати, чи є гіперпильність, чи «накручені» налаштування системи розпізнавання загрози.
Зсув уваги до таких зображень є в усіх людей. Але коли він стає занадто високим, це означає, що система розпізнавання загроз у людини занадто активна. І тут з’являється петля: якщо я занадто пильний, то я починаю дивитися на світ як на місце, у якому багато загроз. І поступово трансформую це у своє сприйняття світу.
Якщо в людини зростає чутливість до загрози, від збільшеної пильності реакція починає зсуватись до уникання тривожних зображень. Такий тип реагування є небезпечним фактором виникнення тривожного розладу. Якщо така поведінка стає стереотипною, уникнення посилює тривогу та відчуття набутої безпорадності. Коли людина починає уникати дедалі більшої кількості неприємних ситуацій, поступово зменшується толерантність до ризику, негараздів і нових ситуацій.
Якщо ж говорити про депресію9, то тут спочатку відбувається зсув ваги — attention bias, а потім з’являється memory bias — коли я починаю згадувати тільки неприємне. Далі починається найскладніша частина — interpretation bias, коли людина вірить, що світ такий. А якщо це стає вірою, то дуже важко з цим працювати. Адже людина реагує на підважування своїх вірувань як на фізичну загрозу — наприклад, ту саму змію.
Звісно, відстеження викривлення уваги — не єдиний спосіб визначити стан людини. Підходів з пошуку біомаркерів психічного стану багато — наприклад, аналіз голосу або серцевого ритму. Але для цього треба одягати незручні або великі девайси. Натомість наша мета — зробити це якомога простішим, щоб не треба було додаткових пристроїв. Наша технологія доступна онлайн, тобто багато людей можуть просто пройти тест. Потрібно тільки, щоб було добре освітлене обличчя і комп’ютер з вебкамерою.
Якщо говорити про професійні айтрекери, то вони теж не надто доступні. Найдешевші медичні айтрекери коштують декілька тисяч доларів. Як і будь-яке медичне обладнання, професійні айтрекери потрібні невеликій кількості людей. І вартість розробки компенсується за рахунок великої ціни.
Ми мріємо, що колись айтрекери стануть частиною будь-якого ноутбука. Це можливо. Але поки переважно розробники про це не думають і вмонтовують звичайні вебкамери не найкращої якості. І з неї нам потрібно зробити айтрекер. Що ми для цього робимо? Спочатку розпізнаємо обличчя, потім розпізнаємо на ньому зіниці, і за кутовим зміщенням зіниці прогнозуємо, куди спрямоване око. Хоча цей метод обмежений якістю вебкамер і не дає такої точності калібрування положення ока та частоти фіксації зіниці, як класичні айтрекери, однак, як і в будь-якій технології, є проблеми, і є рішення. Ми доклали багато зусиль до того, щоб обійти ці недоліки: навчились виділяти корисний сигнал з шуму, формувати завдання так, щоб знівелювати нестачу точності. Тож попри технологічні обмеження, нам вистачає даних, щоб забезпечити якісний аналіз поведінки користувача. Раніше ми вже розробили спосіб оцінки стану дітей з РАС (роздали аутистичного спектру) та сервіс для оцінки якості читання та інтересу до навчальних матеріалів на основі цієї технології.
Ми також плануємо перенести Anima на мобільні пристрої, адже у смартфонах наразі кращі камери, ніж у комп’ютерах чи ноутбуках. Однак тут ми стикаємося з новими викликами, такими як рух камери при русі телефону та невеликий розмір екрана. Тому зараз активно досліджуємо різні розв’язання цих проблем.
Оскільки ми пропонуємо індивідуальне використання цієї технології в домашніх умовах, ми також розуміємо важливість приватності. Тому не записуємо відео та не зберігаємо його, а аналізуємо тільки координати погляду на екрані.
Співпраця з військовими
Ми активно працювали з декількома військовими психологами. Один з них — мій бізнес-партнер Віктор Комаренко. Він знає, як це все працює, багато допомагає і допоміг — працює над продуктом, коли має час. Також ми дуже вдячні госпіталю «Лісова поляна», де ми зараз збираємо дані.
З нами погодилося працювати небагато військових психологів, тому що, по-перше, не всі розуміють технологію. А по-друге, до військових психологів, на жаль, в армії дуже різне ставлення. У тих підрозділах, де їх поважають і вони справді роблять те, що треба, це дуже впливає на рівень підготовки. Але в багатьох випадках навіть у командування є таке ставлення: у нас тут війна, куди ви зі своєю психологією.
Я завжди наводжу як приклад спорт. Десь до кінця 1980-х років було таке ставлення: ми спортсмени, ми тренуємося, навіщо нам психологи, ми самі себе контролюємо. Але потім з’ясувалося: якщо хтось починає працювати з психологами — командою чи окремо — то це призводить до того, що в них збільшується10 імовірність виграти11, (наприклад, опанувати себе в екстремальних моментах). Зараз наявність спортивних психологів у командах — це норма.
Наш продукт допомагає у різних ситуаціях. Наприклад, коли військові в госпіталі хочуть якнайшвидше повернутися до своїх побратимів, їм проводять звичайне опитування, питають про рівень напруження тощо, і вони відповідають, що все гаразд. А дивишся на показник викривлення уваги — і є величезна гіперпильність: вони звертають набагато більше уваги на загрозливі стимули порівняно із нейтральними або позитивними. Це означає, що людина дуже напружена і перебуває в граничному психологічному стані. Якщо його туди повернути, то збільшиться ймовірність, що в цієї людини просто буде зрив — треба ще декілька днів почекати. Бувають, на жаль, навпаки, ситуації, коли люди симулюють свій стан.
Але набагато цікавіше, коли в людини за опитувальником щодо тривожності чи депресії високі показники, а за оцінками викривлення уваги — низькі (коли не йдеться про симуляцію стану — прим. ред.). Тому що опитувальник показує те, як людина сама сприймає свій стан. І це дуже важливо, проте налаштування уваги вказують на те, як свідоме сприйняття відповідає несвідомим реакціям та налаштуванням різних систем мозку (в залежності від типу тесту ми можемо бачити стан систем, що реагують на загрозу, винагороду, емоційний праймінг тощо). Відсутність психічного конфлікту в оцінці власного стану має допомагати швидко реагувати на зміни власного стану і за необхідності регулювати тривогу та настрій. Чому саме рухи очей є тим біомаркером, що дозволять зрозуміти ці налаштування? Тому що окорухова активність — майже автоматична, і ці патерни виникають дуже швидко. Ми їх можемо свідомо контролювати, але в перші 100-200 мілісекунд оцінки якогось стимулу свідомий контроль дуже обмежений. Відповідно, якщо в людини немає збільшеної чутливості до загрозливих зображень, то вона здатна12 краще регулювати свій рівень тривоги. За своєю суттю, тривога пов’язана з очікуванням небезпеки. Якщо немає справжньої небезпеки, а очікування є, то це може бути .
Зараз ми маємо два напрямки досліджень. Перший — коли ми обстежуємо людей, у яких є висновок від психолога чи психіатра, і ми точно знаємо, що з ними. Потім ми порівнюємо свої дані з тими даними, які надають інші спеціалісти. І є онлайн-тестування, коли у нас є лише відомості від людини (те, що вона про себе розповіла) або відповіді на стандартні психологічні опитувальники. Це різні за якістю дані. Але в другому випадку їх дуже багато — тисячі записів. А в першому їх мало, але вони дуже якісні. Тобто ми двома шляхами йдемо до того, щоб налаштувати ще кращу якість обробки даних. Але, безумовно, продукт уже показує результати. Він зараз налаштований на певній вибірці. Ми знаємо, яка ймовірність того, що він правильно оцінює стан людини (поки що ми оцінюємо її у — трохи менше для тривоги, трохи більше для депресії). І зараз працюємо над зміною деяких налаштувань, допрацьовуємо. Це обов’язкова частина розвитку продукту, ми це маємо робити постійно.
Але в нас немає суто військової мети. Тому що визначення стану людини в будь-якій ситуації може мати сенс. Це може бути навіть ситуація, коли людина не відчуває ніякої загрози, але має проблеми, з якими не може впоратися. Просто війна ці ситуації значно загострює. Тому що крім інтенсивного стресу, з яким треба працювати, війна — це хронічний стрес, який суттєво впливає на стан всіх людей в країні.
