Entdecken Sie, wie Eye-Tracking die faszinierenden Mechanismen des Lesens offenbart. Erfahren Sie mehr über die Rolle von Sakkaden, Fixationen und Sehschärfe bei der Textwahrnehmung und lernen Sie, warum das Verständnis von Lesemustern entscheidend für die Diagnose von Störungen, die Verbesserung des UX-Designs und den Fortschritt in den Neurowissenschaften ist. Entdecken Sie die Werkzeuge und Erkenntnisse, die dieses dynamische Forschungsgebiet prägen.

Einleitung

Sie lesen gerade diese Zeilen. Würde ein Eye-Tracker Ihre Leseweise verfolgen, könnte er Aufschluss darüber geben, wie lange Sie den Text betrachtet haben, welche Wörter Sie übersprungen haben und bei welchen Sie länger verweilt haben.

Seitdem Wissenschaftler Eye-Tracker einsetzen, untersuchen sie auch, wie uns die Augen beim Lesen helfen – wenn auch nicht unbedingt gleichzeitig. Ab 1879 begann Emile Javal, ein französischer Augenarzt [1], zu untersuchen, wie unsere Augen uns das Lesen ermöglichen. Dies geschah durch manuelle Beobachtung – nicht mit einem Eye-Tracker –, doch gelang es ihm, viele der Verhaltensmuster aufzuklären, die wir heute in der Augenbewegungsforschung als allgemein bekannt ansehen, wie beispielsweise Sakkaden und Fixationen.

Zwar gibt es vier Hauptarten von Augenbewegungen (Verfolgungs-, Konvergenz-, vestibuläre und sakkadische Augenbewegungen), doch ist eine davon für das Verständnis des Lesens besonders relevant und aufschlussreich: die sakkadische Augenbewegung.

Was sind Sakkaden?

Wann immer wir unsere Umgebung mit den Augen erfassen, nach einem Gegenstand suchen oder natürlich lesen, führen wir ständig schnelle Augenbewegungen aus, die als Sakkaden bezeichnet werden [2]. Diese Sakkaden dauern in der Regel zwischen 20 ms und 200 ms (wobei Sakkaden am schnelleren Ende dieser Skala als Express-Sakkaden bezeichnet werden [3, 4]).

Zwischen diesen Sakkaden bleiben unsere Augen etwa 200 bis 300 Millisekunden lang still – dies wird als Fixation bezeichnet [3] („still“ ist hier allerdings ein relativer Begriff – unsere Augen bewegen sich oft aufgrund des optokinetischen Nystagmus weiter, der die visuelle Verarbeitung im Gehirn unterstützt [4]).

Der Grund, warum wir uns beim Lesen so stark auf Sakkaden verlassen, liegt in unserer begrenzten Sehschärfe – da detaillierte visuelle Informationen nur für einen kleinen Teil dessen verfügbar sind, was wir betrachten, können wir nur das zuverlässig wahrnehmen, worauf wir direkt blicken. Die Mitte unseres Gesichtsfeldes ist äußerst scharf, doch diese Schärfe nimmt außerhalb dieses Bereichs schnell ab. Schauen Sie sich dieses Wort an und versuchen Sie, das drumherum zu lesen – Sie können buchstäblich sehen, wie schwierig das sein kann.

Indem wir unsere Augen mit Sakkaden schnell von einem Fixationspunkt zum nächsten bewegen, können wir die in einem Text enthaltenen Informationen ebenso schnell erfassen – und somit verarbeiten.

Was wissen wir noch darüber, wie wir lesen?

Die durchschnittliche Sakkadenlänge beträgt 7 bis 9 Buchstabenabstände, wobei dies natürlich von der Textgröße und der Schriftart abhängt. Es überrascht nicht, dass dieser Wert abnimmt, je schwerer der Text zu lesen ist [2].

Bei englischsprachigen Lesern folgt die Leserichtung nicht ausschließlich einer Bewegung von links nach rechts mit Sakkaden, sondern umfasst in etwa 15–25 % der Fälle auch Augenbewegungen von rechts nach links [5]. Der Anteil der Sakkaden von rechts nach links steigt, wenn der Text einen hohen geistigen Aufwand erfordert (d. h. mit zunehmender kognitiver Belastung) [2, 6].

Erschwerend kommt hinzu, dass die erste Blickfixierung in einem Satz (in diesem Fall das Wort „To“) in der Regel länger ist als alle nachfolgenden Blickfixierungen [7], während die letzte Blickfixierung die kürzeste von allen ist [8].

Auch wenn dies zunächst nur als interessante Fakten zum Thema Lesen erscheinen mag, kann das Verständnis dafür, was beim Lesen normal ist, uns auch helfen, wenn das Lesen abnormal ist oder wird.

Warum es wichtig ist, zu verstehen, wie wir lesen

Abnormale Augenbewegungen treten bei einer Vielzahl von Krankheiten und Störungen auf. Während beeinträchtigte Augenbewegungen bei einer Erkrankung, die das Auge direkt betrifft, wie beispielsweise dem Glaukom [9], vielleicht nicht besonders überraschend sind, liefert die Tatsache, dass sie das Lesen beeinträchtigen, neue Erkenntnisse darüber, wie sie sich auch auf Wahrnehmungsprozesse auswirken.

Abgesehen von Erkrankungen oder Störungen, die das Auge direkt betreffen, wurden bei Menschen mit Legasthenie auch abnormale Lesemuster festgestellt. Es hat sich gezeigt, dass diese abnormalen Lesemuster eine Vorhersagekraft besitzen, was die Möglichkeit eines objektiven, nicht-invasiven Diagnoseinstruments eröffnet [10].

Es hat sich zudem gezeigt, dass das Leseverhalten bei neurodegenerativen Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit beeinträchtigt ist [11, 12]. Die Analyse von Lesemustern könnte einen neuen Ansatz bieten, um eine Frühdiagnose der Krankheit zu ermöglichen oder einen Indikator dafür zu liefern [13]. Dies ist besonders wichtig für die Alzheimer-Krankheit, da eine frühzeitige Intervention derzeit die einzige bekannte Möglichkeit ist, den Krankheitsverlauf zu verlangsamen [14, 15].

Daher können Eye-Tracking-Studien zum Lesen eine besonders zuverlässige Quelle für Erkenntnisse über Krankheiten und Störungen sein. Der Nutzen von Eye-Tracking zur Messung des Leseverhaltens beschränkt sich jedoch nicht auf die Erforschung von Krankheiten oder die Diagnose. Auch in der Werbewissenschaft ist es von Vorteil zu wissen, ob eine Person einen Text tatsächlich gelesen oder nur überflogen hat – die Verfolgung des Leseverhaltens liefert diese Erkenntnis. Ein ähnliches Prinzip gilt für das UX-Design: Zu wissen, welche Informationen tatsächlich verarbeitet werden, kann Forschern helfen, das Design zu verbessern, da man sehen kann, was tatsächlich gelesen wird und was nicht.

Aufbauend auf den diagnostischen Möglichkeiten ist es bei Erkrankungen wie Legasthenie von entscheidender Bedeutung, zu verstehen, wie man eine wirksame Forschung aufbaut. Um Einblicke in bewährte Forschungsansätze zur Legasthenie unter Einsatz von Eye-Tracking zu erhalten, laden wir Sie ein, unseren ausführlichen Leitfaden zu lesen.

Was du zum Lesenlernen brauchst

Die Leseforschung ist ein spannendes Gebiet, und die Fähigkeit, die Art und Weise, wie Menschen Texte wahrnehmen, detailliert zu analysieren, kann nicht nur für psychophysiologische Studien von Bedeutung sein, sondern auch für Bereiche wie Neuromarketing, UX und Mensch-Computer-Interaktion.

Hier gibt es jedoch einen Vorbehalt: Jede Studie, die darauf abzielt, die detaillierten Mechanismen des Lesens zu untersuchen, muss einen Eye-Tracker mit einer Abtastrate verwenden, die hoch genug ist, um Sakkaden zu erfassen. Da Sakkaden bereits in 20 ms abgeschlossen sein können, ist hierfür eine Abtastrate von mindestens 100 Hz erforderlich (man benötigt eine Abtastrate, die doppelt so hoch ist wie die Frequenz des Phänomens, um es zuverlässig erfassen zu können). Wenn Sie noch tiefer gehen und die Dauer von Sakkaden messen möchten, ist eine noch höhere Abtastrate erforderlich – empfohlen wird ein absolutes Minimum von 200 Hz [16].

Es gibt verschiedene Eye-Tracker, die dieser Herausforderung gewachsen sind – im Folgenden finden Sie eine Liste von Eye-Trackern, die nicht nur über ausreichend hohe Abtastraten verfügen, um das Lesen und/oder Sakkaden zu erfassen (siehe untenstehende Aufteilung), sondern auch mit iMotions verwendet werden können.

>100 Hz

>200 Hz

Literaturverzeichnis

Javal, É. (1905). Physiologie des Lesens und Schreibens. Paris: Félix Alcan
Rayner K. (1998). Augenbewegungen beim Lesen und bei der Informationsverarbeitung: 20 Jahre Forschung. Psychol. Bull. 124, 372–422. 10.1037/0033-2909.124.3.372
Fischer, B.; Ramsperger, E. (1984). Schnelle Sakkaden beim Menschen: Extrem kurze Reaktionszeiten zielgerichteter Augenbewegungen. Experimental Brain Research. 57.
Kingstone A, Klein RM. (1993). Was sind schnelle Sakkaden beim Menschen? Perception & Psychophysics. 54(2):260–73.
Booth RW, Weger UW. (2013). Die Funktion von Rückblenden beim Lesen: Rückwärtsbewegungen der Augen ermöglichen das erneute Lesen. Mem Cognit. 41: 82–97.
Inhoff, A. W., Greenberg, S. N., Solomon, M. & Wang, C.-A. (2009). Wortintegration und Regressionsprogrammierung beim Lesen: Eine Überprüfung des E-Z-Reader-10-Modells. Journal of Experimental Psychology. Human Perception and Performance, 35, 1571–1584.
Heller, D. (1982). Augenbewegungen beim Lesen. In R. Groner & P. Fraisse (Hrsg.), Kognition und Augenbewegungen (S. 139–154). Amsterdam: North Holland.
Rayner, K. (1978). Augenbewegungen beim Lesen und bei der Informationsverarbeitung. Psychological Bulletin, 85, 618–660.
Cerulli A, Cesareo M, Ciuffoletti E et al. (2014). Untersuchung der Augenbewegungsmuster beim Lesen bei Patienten mit Glaukom: eine Mikroperimetrie-Studie. Eur J Ophthalmol 24:358–363.
Benfatto MN, Seimyr GO, Ygge J, Pansell T, Rydberg A, Jacobson C. (2016). Screening auf Legasthenie mittels Eye-Tracking während des Lesens. PloS One. 11(12):e0165508
Fernandez G, Schumacher M, Castro L et al. (2015). Patienten mit leichter Alzheimer-Krankheit zeigten beim Lesen von Sätzen kürzere ausgehende Sakkaden. Psychiatry Res, 229:470–478. 29.
Fernandez G, Laubrock J, Mandolesi P et al. (2014). Erfassung der Augenbewegungen beim Lesen bei Alzheimer-Patienten: Schwierigkeiten bei der Vorhersage nachfolgender Wörter. J Clin Exp Neuropsychol, 36:302–316.
Fernandez G, Castro LR, Schumacher M, Agamennoni OE. (2015). Diagnose einer leichten Alzheimer-Krankheit durch die Analyse der Augenbewegungen beim Lesen. J Integr Neurosci, 14:121–133. 30.
Rodakowski J., Saghafi E., Butters M. A., Skidmore E. R. (2015). Nicht-pharmakologische Interventionen bei Erwachsenen mit leichter kognitiver Beeinträchtigung und Demenz im Frühstadium: eine aktualisierte Übersichtsarbeit. Mol. Aspects Med. 43, 38–53. 10.1016/j.mam.2015.06.003
Claxton A., Baker L. D., Hanson A., Trittschuh E. H. (2015). Langwirksames intranasales Insulin Detemir verbessert die kognitiven Fähigkeiten bei Erwachsenen mit leichter kognitiver Beeinträchtigung oder Alzheimer-Demenz im Frühstadium. J. Alzheimers Dis. 44, 897–906. 10.3233/JAD-141791
Kenneth Holmqvist, Marcus Nyström, Richard Andersson, Richard Dewhurst, Halszka Jarodzka, Joost van de Weijer (2011). Eye Tracking: Ein umfassender Leitfaden zu Methoden und Messverfahren. OUP Oxford, Großbritannien.