眼动追踪技术与婴幼儿研究：程序、方法与数据分析(4)
此外，研究者也关心采集到的数据要不要过滤(filtering)、如何过滤以及如何界定过滤标准问题(Duchowski，2007；Gredeback et al.，2010；Morgante et al.，2012；Oakes，2010)。Frank等人(2009)有关3-9月大婴儿平滑追踪的研究中使用了注视点(POG)有效采样比例不低于50%、注视点漂移直径小于2度标准对数据进行过滤和筛选，过滤掉数据比例为48%。Corbetta等人(2012)的一项婴儿研究中，由于数据过滤而剔除掉被试高达64%(75名被试，仅27人有效)。对于眼动数据过滤，一些研究者采用有效采样比例不低于70%(Nawrot&Nawrok 2013；荆伟，方俊明，赵微，2014)或50%(Brandone，Horwitz，Aslin，&Wellman，2014；Grif-fev&Little。2014)作为筛选标准，也有研究者采用比较宽松的30%标准(Amso et al.，2014；Frank et al.，2012)或者比较严格的90%标准(谷莉，白学军。2014)。在统计的105篇文献中，明确报告对数据进行预处理和筛选的仅17篇(16%)，大部分研究都未报告数据筛选或过滤的细节。
因此，从技术层面考虑，研究者可从以下方面保证婴幼儿眼动研究的数据质量：①对缺失数据进行插补，以保证数据完整性。如：采用线性插补来弥补丢失小于150ms的数据。②设定统一的数据过滤标准。如：对于年龄稍大的幼儿或整体质量较好的数据，可设置70%(甚至90%)的有效采样比例过滤标准：对于年龄较小的婴幼儿或整体质量较差的数据。可适当降低该过滤标准至50%(甚至30%)。
4 如何分析婴幼儿的眼动数据
4.1 婴幼儿研究中注视的界定及常用的眼动指标
梳理现有研究发现，与成人研究类似。大部分研究者在注视点界定上采用眼睛注视停留在一定区域(如：30像素半径或1度视角)超过lOOms来界定注视(Amso et al.，201 4；Gaither et al.，2012；Liu et al.，2011；Ronconi et al.，2014)，低于此阈值作为噪音进行过滤。也有一些研究者采用一定区域(如：50像素半径或1度视角半径)停留超过200ms作为标准(Biro，2013；Bornstein et al.，2011；C，Elsner et al.，2014；Richmond et al.，2015)或1度视角内停留超过30ms作为标准(Shuwairi&Johnson，2013)。此外，也有研究者使用眼跳速度(30°/s)和眼跳加速度(8000°/s)来界定注视(Kolling et al.，2014)；也有人使用100像素范围内停留80ms作为界定注视标准(Taylor&Herbert，2013)。具体的标准需要研究者根据数据质量和研究需要自己权衡。
在婴幼儿研究中，用到了很多眼动指标，比如：总注视时间(total fixation time/looking time)、注视次数(fixation count/fixation number)、首次注视到达时间(time to first fixation/latencr to first fixate)，这些指标界定和分析方法与成人研究类似，在此不再赘述(Rayner，1998；闫国利等，2013)。仅介绍一些在婴儿研究中比较特殊的指标。
瞳孔大小(puoil size)是一个在婴幼儿研究中常用而成人研究中较少使用的指标。研究认为瞳孔放大反映了认知难度增加、心理加工强度增大和对信息的兴趣增加，被试需要通过瞳孔放大获取更多的视觉信息(Ariel&Castel。2014；Goldinger&Paoesh。2012)。在婴幼儿研究中，瞳孔大小会提供其他眼动指标无法发现的一些结果。比如：研究者在婴儿对非预期性事件认知和客体永存研究中，婴儿的瞳孔大小测量可以辅助解释可靠性不高的观看时间(Jackson&Sirois，2009；Sirois&Jackson，2012)。由于瞳孔大小会受到低水平刺激(比如：明度)的影响(Laeng&Sulutvedt，2014)，因此瞳孔直径计算一般采用实验条件下的瞳孔直径减去基线所得的差值。比如：有研究者在正式实验刺激之前让其观看中性刺激，以中性刺激条件下的瞳孔直径(Morita et al.，2012)或控制组的瞳孔直径大小作为基线(Frankenhuis，House，Clark Barrett，&Johnson。2013)。对比不同条件下瞳孔直径的变化即可推测出婴幼儿相应的心理活动。也有研究发现，婴儿对陌生人的中性情绪面孔有瞳孔放大现象(Gredeback，Eriksson，Schmitow，Laeng，&Sten-berg，2012)。因此，瞳孔直径的变化对于了解婴幼儿的认知、情感等具有重要意义。
眼跳潜伏期(saccade latencies)的应用多来自一些运动物体感知或动作感知的研究(Gredeback etal.，2010)。根据婴儿研究中的界定，如果注视发生在物体或事件发生之前，被界定为预测性眼跳(predictive)：如果注视发生在之后则界定为反应性眼跳(reactive)(Falck-Ytter，Gredeback，&VonHofsten，2006；Gredeback et al.，2010)。类似地，也有研究者提出预测性注视(anticipatory fixation)来解释婴儿对物体或归类的注视(McMurray&Aslin，2004)。平滑追踪(smooth pursuit)是人们对运动物体进行持续视觉追踪的一种眼动模式(Duchowski，2007；王向博，丁锦红，2011)。新生儿眼球运动的主要形式是跳跃式，在6-8周时婴儿眼球追踪物体的能力开始发展，到4-5个月时婴儿平滑追踪的能力才接近成人的水平(Von Hofsten&Rosander，1997)。 (王福兴 童钰 钱莹莹 谢和平)
因此，从技术层面考虑，研究者可从以下方面保证婴幼儿眼动研究的数据质量：①对缺失数据进行插补，以保证数据完整性。如：采用线性插补来弥补丢失小于150ms的数据。②设定统一的数据过滤标准。如：对于年龄稍大的幼儿或整体质量较好的数据，可设置70%(甚至90%)的有效采样比例过滤标准：对于年龄较小的婴幼儿或整体质量较差的数据。可适当降低该过滤标准至50%(甚至30%)。
4 如何分析婴幼儿的眼动数据
4.1 婴幼儿研究中注视的界定及常用的眼动指标
梳理现有研究发现，与成人研究类似。大部分研究者在注视点界定上采用眼睛注视停留在一定区域(如：30像素半径或1度视角)超过lOOms来界定注视(Amso et al.，201 4；Gaither et al.，2012；Liu et al.，2011；Ronconi et al.，2014)，低于此阈值作为噪音进行过滤。也有一些研究者采用一定区域(如：50像素半径或1度视角半径)停留超过200ms作为标准(Biro，2013；Bornstein et al.，2011；C，Elsner et al.，2014；Richmond et al.，2015)或1度视角内停留超过30ms作为标准(Shuwairi&Johnson，2013)。此外，也有研究者使用眼跳速度(30°/s)和眼跳加速度(8000°/s)来界定注视(Kolling et al.，2014)；也有人使用100像素范围内停留80ms作为界定注视标准(Taylor&Herbert，2013)。具体的标准需要研究者根据数据质量和研究需要自己权衡。
在婴幼儿研究中，用到了很多眼动指标，比如：总注视时间(total fixation time/looking time)、注视次数(fixation count/fixation number)、首次注视到达时间(time to first fixation/latencr to first fixate)，这些指标界定和分析方法与成人研究类似，在此不再赘述(Rayner，1998；闫国利等，2013)。仅介绍一些在婴儿研究中比较特殊的指标。
瞳孔大小(puoil size)是一个在婴幼儿研究中常用而成人研究中较少使用的指标。研究认为瞳孔放大反映了认知难度增加、心理加工强度增大和对信息的兴趣增加，被试需要通过瞳孔放大获取更多的视觉信息(Ariel&Castel。2014；Goldinger&Paoesh。2012)。在婴幼儿研究中，瞳孔大小会提供其他眼动指标无法发现的一些结果。比如：研究者在婴儿对非预期性事件认知和客体永存研究中，婴儿的瞳孔大小测量可以辅助解释可靠性不高的观看时间(Jackson&Sirois，2009；Sirois&Jackson，2012)。由于瞳孔大小会受到低水平刺激(比如：明度)的影响(Laeng&Sulutvedt，2014)，因此瞳孔直径计算一般采用实验条件下的瞳孔直径减去基线所得的差值。比如：有研究者在正式实验刺激之前让其观看中性刺激，以中性刺激条件下的瞳孔直径(Morita et al.，2012)或控制组的瞳孔直径大小作为基线(Frankenhuis，House，Clark Barrett，&Johnson。2013)。对比不同条件下瞳孔直径的变化即可推测出婴幼儿相应的心理活动。也有研究发现，婴儿对陌生人的中性情绪面孔有瞳孔放大现象(Gredeback，Eriksson，Schmitow，Laeng，&Sten-berg，2012)。因此，瞳孔直径的变化对于了解婴幼儿的认知、情感等具有重要意义。
眼跳潜伏期(saccade latencies)的应用多来自一些运动物体感知或动作感知的研究(Gredeback etal.，2010)。根据婴儿研究中的界定，如果注视发生在物体或事件发生之前，被界定为预测性眼跳(predictive)：如果注视发生在之后则界定为反应性眼跳(reactive)(Falck-Ytter，Gredeback，&VonHofsten，2006；Gredeback et al.，2010)。类似地，也有研究者提出预测性注视(anticipatory fixation)来解释婴儿对物体或归类的注视(McMurray&Aslin，2004)。平滑追踪(smooth pursuit)是人们对运动物体进行持续视觉追踪的一种眼动模式(Duchowski，2007；王向博，丁锦红，2011)。新生儿眼球运动的主要形式是跳跃式，在6-8周时婴儿眼球追踪物体的能力开始发展，到4-5个月时婴儿平滑追踪的能力才接近成人的水平(Von Hofsten&Rosander，1997)。 (王福兴 童钰 钱莹莹 谢和平)