Fordi både smartphone-penetration og tendensen til at multitaske er stigende, er det vigtigt at forstå den indvirkning, smartphone-brug, mens du går, har på opmærksomheden. Litteraturen har gentagne gange vist, at opgaveskift kommer med en pris¹, inklusive smartphone-brug, mens du går. Undersøgelser har vist, at brug af en smartphone, mens du går, kan være distraherende og farligt ^2,3,4. Disse farer har været forbundet med opmærksomhedsforringelsen ved at udføre en sådan opgave 3,4,5,6,7. På grund af fodgængermiljøets komplekse karakter kan det være problematisk at studere det i en eksperimentel sammenhæng, der er økologisk gyldig. Ikke desto mindre kan gennemførelse af sådanne undersøgelser i faktiske fodgængermiljøer komme med komplikationer i sig selv, fordi mange fremmede variabler kan komme i spil, og der er risiko for skade på deltageren på grund af distraktioner. Det er vigtigt at kunne studere et sådant fænomen i et relativt sikkert miljø, der forbliver så realistisk som muligt. I denne artikel beskriver vi en forskningsmetode, der studerer omkostningerne ved opgaveskift ved sms’er, mens du går, samtidig med at du øger opgavens gyldighed og mindsker de potentielle risici, der er involveret.

Når du bruger en smartphone, mens du går, er enkeltpersoner tvunget til at skifte fra smartphone-opgaverne til at gå og miljørelaterede opgaver. For at studere et sådant fænomen fandt vi det derfor relevant at indramme denne metode inden for litteraturen om multitasking, specifikt fokuseret på paradigmet for opgaveskift. For at gøre dette blev opgaveskifteparadigmet^{brugt 1}, hvor deltagerne skiftede mellem en pre-stimulus opgave og en post-stimulus opgave. En af de to præ-stimulusopgaver involverede multitasking, mens den anden ikke gjorde det. I post-stimulus-opgaven måtte deltagerne reagere på en stimulus, hvis opfattelse er påvirket af delt opmærksomhed⁸. Desuden har eksperimentelle laboratorieundersøgelser, der forsøger at være så økologisk gyldige som muligt, ofte brugt virtuelle fodgængermiljøer til at forstå den opmærksomme virkning af smartphone-brug, mens du går ^4,9. Ikke desto mindre, for at fange de underliggende neurofysiologiske mekanismer, valgte vi at fokusere på den specifikke opgaveskiftereaktion på en stimulus for at minimere antallet af stimuli, deltagerne skulle reagere på. På denne måde kan vi mere præcist lokalisere omkostningerne ved opgaveskift, der udelukkende kommer fra at skifte opmærksomhed væk fra smartphonen og mod stimulus. Med vores undersøgelsesdesign bruger vi adfærdsmæssige foranstaltninger (dvs. omkostninger til opgaveskift) og neurofysiologiske data for bedre at forstå de opmærksomhedsforstyrrelser, der findes under fodgængerens smartphone-brug.

Under et opgaveskifteeksperiment udførte deltagerne normalt mindst to enkle opgaver vedrørende et sæt stimuli, hvor hver opgave krævede et andet sæt kognitive ressourcer kaldet et “opgavesæt”¹. Når enkeltpersoner tvinges til at skifte mellem opgaver, skal deres mentale ressourcer tilpasse sig (dvs. hæmning af tidligere opgavesæt og aktivering af det aktuelle opgavesæt). Denne “omkonfiguration af opgavesæt” menes at være årsagen til omkostningerne ved opgaveskift¹. Omkostningerne ved opgaveskift bestemmes normalt ved at observere forskellene i enten svartiden og/eller fejlprocenten mellem forsøg, hvor deltagerne skifter mellem opgaver, og forsøg, hvor de ikke^{gør 10}. I vores eksperiment havde vi tre opgavesæt: 1) at reagere på en punkt-lys walker stimulus; 2) sms’er på en smartphone, mens du går; og 3) simpelthen gå. Vi sammenlignede skifteomkostningerne mellem to forskellige forhold: 1) simpelthen at gå, før vi reagerede på stimulus, og 2) gå, mens du sms’ede, før vi svarede. På denne måde fangede vi omkostningerne ved multitasking på en smartphone, før vi skiftede opgaven, og var i stand til direkte at sammenligne dem med omkostningerne ved ikke-multitasking-switch ved blot at gå før udseendet af den visuelle stimulus. Fordi smartphonen, der blev brugt i denne undersøgelse, var af et bestemt mærke, blev alle deltagere screenet før eksperimentet for at være sikre på, at de vidste, hvordan de skulle bruge enheden korrekt.

For at simulere en realistisk oplevelse, der er repræsentativ for fodgængerkonteksten, besluttede vi at bruge en punkt-lys walker-figur som en visuel stimulus, der repræsenterer en menneskelig form, der går med en afvigelsesvinkel på 3,5 ° mod venstre eller højre for deltageren. Denne figur består af 15 sorte prikker på en hvid baggrund, hvor prikkerne repræsenterer et menneskes hoved, skuldre, hofter, albuer, håndled, knæ og ankler (figur 1). Denne stimulus er baseret på biologisk bevægelse, hvilket betyder, at den følger det bevægelsesmønster, der er typisk for mennesker og dyr¹¹. Desuden er denne stimulus mere end økologisk gyldig; Det kræver kompleks visuel behandling og opmærksomhed for at blive analyseret med succes^12,13. Interessant nok fandt Thornton et ^al.8, at korrekt identifikation af den punktlignende rollatorens retning i høj grad påvirkes af delt opmærksomhed, hvilket gør den velegnet som et præstationsmål, når man studerer omkostninger til opgaveskift ved multitasking. Deltagerne blev bedt om mundtligt at angive den retning, figuren gik. Udseendet af rullatoren blev altid forud for et auditivt signal, der signalerede dets udseende på skærmen.

Ydeevne på punkt-lys walker-opgaven og neurofysiologiske data gjorde det muligt for os at bestemme den opmærksomme virkning af begge tilstande og hjælpe med at bestemme, hvad der forårsagede dem. Ydeevnen blev målt ved at se på fejlprocenterne og responstiderne, når retningen af punktlysrullatorfiguren blev bestemt. For at forstå de underliggende kognitive og opmærksomhedsmekanismer, der er involveret i de opmærksomhedsforstyrrelser, vi fandt med præstationsmålet, vurderede vi deltagernes neurofysiologiske data ved hjælp af EEG actiCAP med 32 elektroder. EEG er et passende værktøj med hensyn til midlertidig præcision, hvilket er vigtigt, når man forsøger at se, hvad der forårsager dårlig ydeevne på bestemte tidspunkter (f.eks. udseendet af punkt-lys walker-figuren), selvom artefakter kan være til stede i dataene på grund af bevægelser. Ved analyse af EEG-data er to indekser særligt relevante: 1) alfa-oscillationer; og 2) kognitivt engagement. Forskning har vist, at alfa-oscillationer kan repræsentere arbejdshukommelseskontrol såvel som aktiv hæmning af opgave-irrelevante hjernekredsløb^14,15,16,17. Ved at sammenligne alfa-oscillationerne ved baseline-niveauerne med dem, der forekommer med stimuluspræsentationen^18,19, opnåede vi alfa-forholdet. Med dette forhold bestemte vi de hændelsesrelaterede ændringer, der kunne ligge til grund for den opmærksomhedssvækkelse, der observeres, når du sms’er, mens du går. Med hensyn til kognitivt engagement udviklede Pope et al.20 et indeks, hvor betaaktivitet repræsenterer øget ophidselse og opmærksomhed, og alfa- og thetaaktivitet afspejler fald i ophidselse og opmærksomhed^21,22. Denne analyse blev udført for at afgøre, om øget engagement forud for stimulusens udseende ville komplicere den omkonfiguration af opgavesættet, der kræves for at reagere på rollatorfiguren.

Med den metode, der er beskrevet i dette papir, søger vi at forstå de underliggende mekanismer, der påvirker opgaveskiftepræstationen hos deltagere, der er involveret i multitasking-episoder. Gangtilstanden repræsenterer en ikke-multitasking opgave-switch ydeevne, der sammenlignes med en multitasking opgave-switch ydeevne (dvs. sms’er, mens du går). Ved at måle rollerne for hæmning af opgavesæt og aktivering af opgavesæt søgte vi bedre at forstå de switchomkostninger, der opstår, når du sender sms’er, mens du går. Det er relevant at bemærke, at den oprindelige undersøgelse blev udført i et fordybende virtuelt miljø²³ , men senere blev replikeret i et eksperimentelt rum (se figur 2) med en projektor, der viste rollatorfiguren på en skærm foran deltageren. Da dette virtuelle miljø ikke længere er tilgængeligt, blev protokollen tilpasset det nuværende eksperimentelle rumdesign.