在腦科學領域中，我們研究最多的便是個體內部的資訊加工過程。在研究過程中，我們採用了很多方式，其中包括行為資料分析，如反應時、正確率，以及腦電資料，如ERP。

而在本期中，我們要介紹研究個體資訊加工的一種新的技術——滑鼠追蹤技術（MouseTracker）。

PS：後臺回覆“滑鼠追蹤技術”可獲得所述的教程及相關參考文獻啦~

1. 滑鼠追蹤技術應用原理

滑鼠追蹤技術的生理原理是：手的運動可以實時地反映大腦內的資訊加工過程。

由於知覺輸入和運動反應之間的關聯是動態的、連續的,面孔加工得到的資訊會實時地、連續地以脈衝波的形式傳遞到運動皮層。

因此，它能夠跟蹤記錄被試移動電腦滑鼠進行反應時滑鼠的執行軌跡, 透過對滑鼠運動軌跡座標的分析, 對心理加工的動態過程進行實時測量。該技術尤其適用於進行多重選擇判斷任務時滑鼠移動軌跡測量[1]。

例，有研究探討了手指追蹤對小學生幾何樣例的學習。

在實驗1中，要求學生在樣例學習過程中進行食指追蹤，不進行食指追蹤和標記樣例三種學習條件，比較了學生的遠、近遷移測驗成績及其對遷移測驗難度的評分。

實驗結果顯示，追蹤組被試的遠、近遷移成績均顯著高於標記組和非追蹤組被試的遠、近遷移成績，且追蹤組被試對遠遷移問題的難度評分更低。

在實驗2中，改變實驗條件，即要求學生用食指追蹤樣例，用滑鼠追蹤樣例和觀看別人用食指追蹤樣例的動畫三種樣例學習條件。

實驗結果顯示，食指追蹤組和滑鼠追蹤組被試的遠遷移成績顯著高於觀看追蹤組被試的遠遷移成績，且食指追蹤組和滑鼠追蹤組被試對遠遷移測題難度的評分著低於觀看追蹤組被試的評分。食指追蹤組被試和滑鼠追蹤組被試在遠、近遷移成績及對遷移測題難度的評分上均無顯著差異。

以上實驗表明，手指追蹤可以提高小學生的幾何樣例學習成績，並且這種優勢可以擴充套件到滑鼠追蹤上。側面說明滑鼠追蹤是一種有效、可靠的測量方式[1]。

2. 軟體包MouseTracker的分析程式和效能

2.1 分析程式

MouseTracker 是滑鼠追蹤技術的最新操作軟體包, 其中包含 3 個操作程式：實驗設計程式、資料收集程式以及資料分析程式。

2.2 軌跡分析的步驟和引數

首先，需要進行資料預處理, 其中包括重新測量距離、時間標準化以及平均三個步驟。

重新測量距離是把所有滑鼠軌跡在標準 MouseTracker 座標系中進行重新測量;

時間標準化指採用線性內插法把記錄到的滑鼠軌跡標準化, 使每一軌跡包含相同的座標點數;

平均是透過計算某一條件下每個座標點上所有 x 座標值以及所有 y 座標值的平均數, 得出每個被試在某一條件下的平均軌跡。

其次，需要計算空間吸引度。

空間吸引度是指某一實驗條件下滑鼠的運動軌跡在朝向正確備擇標籤前偏向非正確備選標籤的程度, 反映空間吸引度的指標為最大偏差值(MD)和曲線下面積(AUC)。

MD 指實際軌跡和理想軌跡(軌跡起點和終點之間的連線)之間的最大垂直偏差；

AUC 指實際軌跡曲線和理想軌跡曲線之間的幾何面積, 它們的值越大表明軌跡越偏向未被選擇的標籤。

另外，根據需要還可以對軌跡的複雜性、分佈狀態、速度及加速度進行分析。

對滑鼠追蹤技術質疑較多的一點是, 不同實驗條件間滑鼠移動軌跡的差異是源於自變數操作還是實驗誤差。

如下圖所示，某研究在研究刻板印象時，結果顯示與條件 2 中滑鼠的平均軌跡(圖中圓點連線)相比, 條件 1 中滑鼠的平均軌跡更偏向於和正確標籤相反的另一標籤(圖 1 中圓圈連線), 兩種條件下的 MD 及 AUC之間的差異是顯著的。

但上述條件 1 和條件 2 之間的差異也可能由某種離散實驗誤差引發, 如在條件 1 中, 一半 trials 的滑鼠軌跡直接指向正確標籤(下圖中圓點連線), 在另一半 trials 中, 滑鼠在指向正確標籤前先指向與其位置相反的另一標籤(下圖中三角形連線), 二者平均的結果為一條偏向於不正確備擇標籤的曲線(下圖中圓圈連線)。

如果條件 1 中所有trials 軌跡的 AUC 值的分佈是雙峰的(bimodal),即一些軌跡未偏向不正確標籤, 而另外一些軌跡表現出非常強的偏向不正確標籤的趨勢（如上圖中直方圖所示），則可以做出推斷：是實驗誤差引發了上述實驗結果中的差異。

1. 跨通道的社會類別的實時、連續動態整合

有研究使用滑鼠追蹤技術對跨通道的社會類別進行了分析。

在實驗中，同時呈現視覺資訊和聽覺資訊。視覺資訊為性別非典型面孔照片，聽覺資訊為典型男性聲音、典型女性聲音、非典型男性聲音、非典型女性聲音。被試的任務是按照面孔對性別進行分類，如果需要可以參照聲音資訊。

該實驗表明，聽覺刺激會對視覺資訊產生一定的影響，從而證明聽覺資訊、視覺資訊被逐漸地、動態地整合到一起。

2. 應用於測謊領域

人們在最終否定事實之前可能會先在無意識中肯定事實，繼而評估是否應該將這一內容作為反應而外顯。 基於對欺騙的這一認識 ，動態監測過程的滑鼠追蹤技術可以反應認知過程的實時動態，更好地揭示被試在說謊反應中的心理過程，且具有良好的信效度。

在實驗中，被試根據色塊進行誠實和欺騙反應，並在實驗結束後，讓被試填寫100道問題的確認單，以核對實驗結果。

結果表明，在反應時方面，誠實反應的反應時顯著少於欺騙反應的反應時，欺騙反應在滑鼠移動實際軌跡與理想軌跡之間的最大垂直偏差量（MD）顯著大於誠實反應，且到達最大垂直偏差值的時間更晚，曲線下面積（AMC）也更大。欺騙反應的滑鼠軌跡較誠實反應相比也更加不平滑[3]。

總結：

PS：後臺回覆“滑鼠追蹤技術”可獲得所述的教程及相關參考文獻啦~

排版：青柚

參考文獻：

[1]張曉斌,佐斌,薛孟傑,江汶,候飛翔.基於滑鼠追蹤技術的個體建構過程實時測量[J].心理科學進展,2012,20(05):770-781.

[2]杜雪嬌. 手指追蹤對小學生幾何樣例學習的促進[C]. 中國心理學會.第二十一屆全國心理學學術會議摘要集.中國心理學會:中國心理學會,2018:22-23.

[3]張磊,王龍,劉洪廣.滑鼠追蹤技術應用於測謊領域的可行性探究[J].心理技術與應用,2014(03):34-36.