The effect of eye contact on arousal and attention : A psychophysiological perspective

Abstract

Toisen henkilön katseen suunnan havaitsemisella on keskeinen merkitys sosiaalisessa vuorovaikutuksessa. Tässä väitöskirjassa tarkasteltiin suoran katseen vaikutuksia havaitsijan vireystilaan ja tarkkaavaisuuteen autonomisen hermoston mittareiden avulla aikuisilla sekä autismikirjon lapsilla ja heidän tavanomaisesti kehittyneillä ja kehitysviiveisillä ikätovereillaan.

Väitöskirjan ensimmäinen tutkimuskysymys käsitteli sitä, saako katsekontakti (verrattuna sivulle käännettyyn katseeseen tai suljettuihin silmiin) aikaan voimistuneita, vireystilan muutoksista kertovia ihon sähkönjohtavuuden vasteita. Ensimmäisen osatutkimuksen tulosten perusteella näin oli, riippumatta katsekontaktin kestosta tai havaitsijan persoonallisuuden piirteistä. Emotionaalisen tasapainoisuuden piirteillä huomattiin kuitenkin olevan vaikutusta siihen, oliko osallistujilla taipumus välttää vai lähestyä henkilöä, joka katsoi heitä silmiin.

Aiemmissa tutkimuksissa on havaittu, että suoralla katseella on vaikutusta havaitsijan suoriutumiseen kognitiivisissa tehtävissä. Väitöskirjan toinen osatutkimus näytti, että suoran katseen herättämä autonominen virittyneisyys välittää osittain suoran katseen vaikutusta kuullun tarinan muistamiseen. Tässä tutkimuksessa virittyneisyyden vaikutus suoriutumiseen oli negatiivinen. Virittyneisyyden rinnalla suoran katseen vaikutusta välitti kuitenkin myös toinen, positiivisesti suoriutumiseen vaikuttava prosessi, joka oletettavasti liittyi motivaatioon ja ponnisteluun tehtävässä. Tutkimuksessa tarkasteltiin lisäksi tietoisuutta nähdyksi tulemisesta, ja sen vaikutusta autonomiseen virittyneisyyteen ja kognitiiviseen suoriutumiseen, mutta tämän osalta merkitseviä tuloksia ei löydetty.

Kolmannessa osatutkimuksessa tutkittiin sitä, herättääkö suora katse (verrattuna käännettyyn katseeseen) voimistuneen sydämen sykkeen orientaatioreaktion autismiskirjon lapsilla sekä heidän ikätovereillaan. Tulosten perusteella tavanomaisesti kehittyneet lapset ja kehitysviiveiset lapset reagoivat suoraan katseeseen voimistuneella orientaatioreaktiolla, mutta autismikirjon lapsilla tätä ei havaittu. Tulokset antavat tukea oletukselle, jonka mukaan autismikirjon lasten vähäinen katsekontaktin käyttö johtuu ainakin osittain siitä, että suora katse ei kiinnitä heidän tarkkaavaisuuttaan tavanomaisella tavalla. Tämä voi johtaa suoran katseen välittämien signaalien ja esimerkiksi vuorovaikutusaloitteiden huomioittajättämiseen.

Eye gaze plays a special role in human interaction by carrying nonverbal information about others’ focus of attention, intentions, and mental states. In the present thesis, the effects of direct gaze on a perceiver’s arousal and attentional responses, indexed by autonomic nervous system responses, were investigated in typically developing adults (Study I and II) and in young children with and without autism spectrum disorders (ASD) (Study III).

In Study I, it was shown that the direct gaze of a live person causes elevated arousal responses, measured with skin conductance, when compared with averted gaze or closed eyes. Enhanced arousal responses to direct gaze were observed irrespective of the length of the direct gaze, overruling previous speculations that enhanced arousal responses would be restricted to prolonged eye contact. In addition, enhanced arousal responses were found irrespective of individual differences in personality. Instead, individual differences in emotional stability were found to affect subjective evaluations of approach-avoidance tendency in response to direct gaze.

In Study II, it was shown that direct gaze (vs. downcast gaze) had an effect on performance in a story recall task, and this effect was partially mediated by arousal. The effect of arousal on performance was negative. However, the arousal-mediated process was paralleled by another process that positively affected performance. This process was presumably related to effort allocation and motivation. The effects of participants’ belief of being seen by the storyteller on performance and arousal were also investigated, but none were found.

Finally, according to the results of Study III, children with ASD did not respond to direct (vs. averted) gaze with an enhanced physiological orientation response, measured with heart rate deceleration, whereas their typically developing and developmentally delayed peers did. The results indicate that a reason for reduced eye contact behaviour in ASD might be related to omitting direct gaze as it is not a socially salient signal for them.

Altogether, the present studies showed that people respond to direct gaze with enhanced autonomic arousal, and arousal partially mediates the effect of direct gaze on memory performance. In addition, autonomic nervous system responses were used as a means to broaden the understanding of the atypical eye contact behaviour of children with ASD.