5.5.2014

Pelisilmää, ennakointia ja tilannetajua

Oletko joskus ihmetellyt sitä, millä silmillä jääkiekkoerotuomari ehtii nähdä kaiken mitä tapahtuu?  Tieteen kielellä kyseessä on dynaaminen visuaalinen tarkkaavaisuus tai tilannetietoisuus. Arjen keskellä kyse on siitä, kuinka ihminen pystyy seuraamaan monia liikkuvia kohteita yhtä aikaa ja kuinka aivot ottavat vastaan silmien välittämää tietoa. Pelien lisäksi taitoa tarvitaan esimerkiksi liikenteessä ja lennonjohdossa. Haastateltavana on akatemiatutkija Lauri Oksama Maanpuolustuskorkeakoulusta.

Yksilölliset erot merkittäviä

Teemu Selänne onnistuu tuloksista päätellen hyvin usean yhtäaikaisen kohteen seuraamisessa ja tulevien tapahtumien ennakoimisessa. Syöttö oikeaan kohtaan tavoittaa ketjukaverin ja maali syntyy. Ei se kaikilla synny, sillä yksilölliset erot kyvyssä ovat suuria.  Onko kyseessä opittu vai synnynnäinen taito?

”Se on yksi tutkittavista asioista, emme voi tietää vielä varmasti, mutta oletamme, että lahjakkuus asettaa rajat tai antaa mahdollisuuden taidon kehittymiselle,” Oksama pohtii.

Tieto kulkee silmistä aivoihin

Kuinka ihminen pysyy mukana muuttuvissa tilanteissa? Jääkiekossa tapahtuu hyvin paljon hyvin lyhyessä ajassa. Silmän pitää nähdä ja aivojen pystyä käsittelemään koko tietomäärä, muuttaa asia ymmärrettäväksi niin, että ihminen pystyy ennakoimaan.

”Pelin keskellä pelaajan, liikenteessä kuljettajan tai ilmailussa lennonjohtajan onnistuminen edellyttää vankkaa tilannetajua ja visuaalista tarkkaavaisuutta. Yksi kouluttajien haasteista on, että samat ihmiset, jotka pärjäävät hyvin näissä tilanteissa, eivät pärjää välttämättä koulussa. Näin esimerkiksi lennonjohtajien pääsyvaatimuksia pitää pohtia tältä puolelta tarkasti,” Oksama valottaa.

Parempaa ihmisen ja koneen yhteistyötä

Oksaman kiinnostus aihetta kohtaan lähti liikkeelle alun perin Horneteista. Tutkijaa alkoi kiinnostaa, kuinka Hornet-lentäjä pysyy mukana ilmataistelussa ja kuinka tämä pystyy lukemaan tutkaa. Maanpuolustuskorkeakoulussa on vierähtänyt jo kaksikymmentä vuotta, tutkimuskohteena inhimilliset tekijät, jotka vaikuttavat reaktioihin ja käyttäytymiseen. Käynnissä oleva hanke on osa Human Factors-tutkimusta, jossa kehitetään käytettävyyttä sekä ihmisen ja koneen välistä yhteistyötä. 

Silmänliikkeet merkittäviä

Miten silmät seuraavat keskenään samanlaisia tai keskenään erilaisia kohteita? ”Kun ihminen seuraa samanlaisia kohteita vaikkapa lammaslaumaa, katsetta ei siirretä kohteesta toiseen. Sen sijaan silmä liikkuu eri tavalla seurattaessa keskenään erilaisia kohteita, vaikkapa pelaajia jääkiekossa. Tällöin ihmiset siirtävät jatkuvasti katsetta kohteesta toiseen. Usean erilaisen liikkuvan kohteen rinnakkainen seuraaminen onkin erittäin työlästä. Lisäksi kun kohteiden nopeus kasvaa tai suoritusaika pitenee, seuranta vaikeutuu.”

Seuraamisesta tulee sitä hankalampaa, mitä useampia kohteita on. ”Ihmisen aivojen on ratkaistava vaikea mikä-missä–kytkentä –ongelma seuratessaan useita liikkuvia erilaisia kohteita. Meidän on tiedettävä koko ajan mikä kohde on missäkin. Tämä asettaa suuria haasteita aivoillemme.”

Työmuisti ja tilannetaju sidoksissa keskenään?

Kuinka tutkimus etenee käytännössä? Tutkijat kuvaavat aivoja selvittäen, mitkä alueet aktivoituvat ja onko työmuistilla ja tilannetajulla yhteisiä alueita. Aivoilla on kyky pitää yllä avaruudellista tietoa. Työmuisti liittyy asiaan sikäli, että ihmiset, jotka ovat hyviä avaruudellisessa työmuistissa, pärjäävät hyvin myös tilannetietoisuustehtävissä. Koehenkilöt ovat 20-45-vuotiaita, eikä heitä ole valikoitu mitenkään. ”Henkilöt saavat kaksi seurantatehtävää. Ensimmäisessä seurataan samannäköisiä kohteita, toisessa seurataan erinäköisiä kohteita.” Oksama haluaa seuraaviin kokeisiin ihmisiä, jotka ovat erikoistuneet tilannetietoisuuteen ja usean erilaisen kohteen seuraamiseen. Heitä verrataan tavallisiin ihmisiin, jotta nähdään, onko kokemuksen kautta syntynyt aivojen toimintaeroja.  

Mitä jää tarkkaavaisuuden ulkopuolelle?

Silmänliikkeiden ja aktivoituvien aivoalueiden lisäksi tutkijoita kiinnostaa myös tarkkaavaisuuden ulkopuolelle jäävien ärsykkeiden vaikutus suoritukseemme. ”Aivomme saattavat käsitellä hetkellisesti valtavan määrän asioita vaikka tietoinen tarkkaavaisuutemme kohdistuukin hyvin rajalliseen joukkoon. Millä tavalla ei-seurattujen kohteiden ominaisuudet vaikuttavat havainto-tarkkaavaisuusjärjestelmämme toimintaan, on erittäin mielenkiintoinen kysymys.”

Sovellukset muiden vastuulla

Oksama tekee kokeellisen psykologian perustutkimusta, jonka sovellukset, niiden tuotekehittely tai kaupallistaminen ovat edessä joskus myöhemmin. Monenlaiset sovellukset voivat hyödyntää tutkimuksessa syntyvää tietoa. Liikenne, turvallisuus, ilmailu, ihmiskasvojen tunnistusta vaativat tehtävät, erilaiset pelit tai metsästys ovat tehtäviä, joissa tarvitaan hyvää tilannetajua ja aivojen kykyä käsitellä nopeasti syntyvää tietoa.

Teksti: Marja Nousiainen
Kuvat: Puolustusvoimat ja Lauri Oksama

Viimeksi muokattu 6.5.2015

Tietysti.fi on Suomen Akatemian sivusto, joka kertoo yleistajuisesti Akatemian rahoittamasta tutkimuksesta sekä tieteestä ja tutkimuksesta yleensä. Sivuille kootaan muun muassa tutkijahaastatteluita, tieteen yleisötapahtumia, tiedeuutisia ja tutkimuksesta kertovia taustajuttuja.

Seuraa meitä:

Ota yhteyttä

Suomen Akatemian viestintä
terhi.loukiainen@aka.fi

Lisätietoja Suomen Akatemiasta www.aka.fi