다중물체추적(MOT): 과제, 검사, 훈련 연구

다중물체추적이란?

일반적인 다중물체추적 과제에서는 똑같이 생긴 점이나 공 여러 개가 나타나고, 그중 몇 개가 잠깐 목표물로 표시됩니다. 표시가 사라지면 모든 항목이 몇 초 동안 움직이다가 멈춥니다. 이제 목표물을 골라내야 합니다.

이 과제는 Pylyshyn과 Storm이 1988년 학술지 Spatial Vision에 발표한 논문에서 나왔습니다. 사람들은 무작위로 움직이는 똑같은 물체 10개 사이에서 최대 5개의 목표물을 추적할 수 있었습니다. 연구진은 목표물을 하나씩 차례로 확인하는 전략으로는 약 40%보다 높은 점수를 얻기 어렵도록 속도를 설정했지만, 사람들의 정확도는 87%였습니다. Pylyshyn과 Storm은 이를 시각 체계가 적은 수의 물체를 동시에 지표화해 둔다는 이전 모형인 FINST와 연결했습니다.

Meyerhoff, Papenmeier, Huff의 2017년 튜토리얼 리뷰는 MOT가 연속적으로 움직이는 주의를 연구하기에 좋은 방법이라고 주장했습니다. 이들은 많은 연구자가 이 과제가 운전이나 단체 스포츠에서 쓰이는 주의를 반영한다고 주장하며, 서로 일부 상충하는 여러 추적 이론이 제안되어 왔다고 썼습니다.

몇 개까지 추적할 수 있나요? 용량의 한계

초기 연구는 한계를 약 4개로 보았습니다. 이후 연구에서는 그 수가 조건에 따라 달라진다는 것이 밝혀졌습니다.

• 속도: 2007년 연구에서 Alvarez와 Franconeri는 물체가 천천히 움직일 때는 최대 8개까지 추적할 수 있지만 빠를 때는 1개만 추적할 수 있음을 발견했습니다. 이들은 추적이 고정된 수의 칸이 아니라 유연한 자원을 사용한다고 결론지었습니다.
• 좌우 시야: 2005년 Alvarez와 Cavanagh는 목표물이 시야의 왼쪽과 오른쪽 절반에 나뉘어 있을 때, 모두 한쪽에 있을 때보다 두 배 많은 목표물을 추적할 수 있었다고 보고했습니다.
• 나이: Sekuler 등의 2008년 연구에서 고령자(평균 75세)는 젊은 성인(평균 21세)보다 추적 성적이 훨씬 낮았으며, 특히 움직임이 빠르거나 추적 시간이 길 때 그랬습니다.
• 게임: 2006년 연구에서 C. Shawn Green과 Daphne Bavelier는 액션 비디오 게임 플레이어가 비플레이어보다 약 2개 더 많은 항목을 추적했으며, 액션 게임으로 훈련한 비플레이어도 같은 종류의 향상을 보였다고 밝혔습니다.

연구에서 쓰이는 다중물체추적 검사

연구자들은 과제를 쉽게 또는 어렵게 하려고 몇 가지를 바꿉니다. 목표물 수, 방해 자극 수, 움직이는 속도, 움직이는 시간입니다. 많은 버전은 고정된 설정에서 정확도를 기록합니다. 다른 버전은 한 가지 설정, 흔히 속도를 시행마다 조정해 그 사람이 겨우 해낼 수 있는 수준을 찾습니다. 예를 들어 2013년 한 연구는 3D 화면에 구 9개, 목표물 3개 또는 4개, 10초 움직임, 속도 계단법을 사용했습니다.

온라인 다중물체추적 검사로 과제가 어떤 느낌인지 알 수 있습니다. 하지만 버전마다 자체 설정을 쓰고 화면 크기와 타이밍이 다르기 때문에, 점수를 웹사이트나 기기 간에 비교할 수 없습니다.

NeuroTracker와 3D 다중물체추적

NeuroTracker는 이 과제의 상업용 3D 버전입니다. 몬트리올대학교(Université de Montréal)의 Jocelyn Faubert가 쓴 2013년 논문은 이 소프트웨어가 몬트리올대학교에서 라이선스를 받은 실험실 절차의 상업적 대응물로서 CogniSens Athletics를 통해 배포된다고 밝혔습니다. Faubert가 공저한 2013년 다른 논문에는 그가 NeuroTracker를 만든 CogniSens의 최고과학책임자(CSO)라는 사실이 공개되어 있습니다. 2021년 체계적 문헌고찰은 이 도구가 Faubert의 이름을 딴 몬트리올의 연구 센터와 CogniSens Athletics를 통해 홍보·판매되었으며, 여러 리그의 프로 구단이 사용한다고 보고되었다고 밝혔습니다.

Faubert의 2013년 308명 대상 연구에서 프로 선수는 최대 15회 세션 동안 엘리트 아마추어보다 과제를 더 빨리 익혔고, 엘리트 아마추어는 대학생보다 더 빨리 익혔습니다. 주변시 훈련 가이드에서는 NeuroTracker의 축구 연구를 다루며, 연구진이 이전 결과를 재현하지 못했다고 쓴 2025년 후속 연구도 포함합니다.

다중물체추적 훈련: 연구 결과

여러 연구에서 사람들은 연습한 추적 과제를 더 잘하게 되었습니다. 다른 과제와 스포츠에 대한 결과는 다양했습니다. Vater, Gray, Holcombe의 2021년 NeuroTracker 리뷰는 사전 등록된 연구를 찾지 못했고, 작업기억과 지속적 주의 향상에 대한 근거를 “매우 약하다”고 평가했으며, 실생활 과제를 다룬 연구 3건 중 2건에서 효과가 없었다고 밝혔습니다. 뇌 훈련 전반에 대해서는 게임의 과학적 배경 허브에서 근전이와 원전이를 설명합니다.

스포츠에서의 MOT

스포츠에서 다중물체추적을 쓰는 것은 여러 선수를 동시에 따라가는 일이 실험실 과제와 같은 주의를 쓴다는 생각에 기반합니다. 2017년 튜토리얼 리뷰는 이런 연결이 흔히 주장된다고 언급했습니다. 이를 직접 검증한 연구들은 코치가 평가한 패스 결정, 실험실 배구 블로킹 검사, 소규모 경기, 시즌 기록 등 서로 다른 것을 측정했습니다. 위의 훈련 연구에서 훈련한 선수들은 추적 과제를 더 잘하게 되었지만, 스포츠 지표에 대한 효과는 연구마다 달랐습니다.

Vater 등은 수백 건의 기초 MOT 연구가 NeuroTracker 마케팅에서 설명하는 것과는 다른 능력을 가리킨다고 주장하고, 향후 연구를 위한 권고를 제시했습니다. 연구를 읽을 때는 활성 대조군이 있었는지, 사전 등록되었는지, 저자 중 도구와 금전적 관계가 있는 사람이 있는지 확인하세요.

다중물체추적에서 Optics Trainer의 역할

Optics Trainer는 iPhone, iPad, Android, 웹 브라우저, Meta Quest에서 이용하는 게임 기반 시각·뇌 훈련 앱입니다. 앱 화면은 한국어로 제공됩니다. 다음 게임과 드릴은 다중물체추적을 본떠 만들었습니다.

이 게임들은 실험실 과제의 핵심을 유지합니다. 표시된 목표물, 똑같은 방해 자극, 움직임, 그리고 고르기입니다. 달라진 것은 겉모습입니다. 만화 같은 UFO와 회전하는 쌍, 3D 실험실 화면 대신 게임 화면, 점수, 그리고 연구 프로토콜이 아니라 게임 단계에 따라 정해지는 설정입니다. 이 게임들은 여기 소개한 어떤 연구에서도 검증되지 않았습니다. 추적 용량을 검사하거나 측정하는 도구가 아니며, Optics Trainer는 치료나 진단이 아니며, FDA 허가를 받지 않았으며, 국내에서 의료기기로 허가받은 제품도 아닙니다. 저희의 측정 제품은 클리닉 사이트(영어)에 소개된 Optics Tracker입니다. Optics Trainer는 전문가의 진단이나 처방된 치료를 대신하지 않습니다. 본인의 상태에 대해서는 안과 전문의 등 눈 건강 전문가와 상담하세요.

휴대폰·태블릿 앱은 7일 무료 체험으로 시작하며, 무료 웹 계정으로는 하루 3회 플레이할 수 있습니다. 그 이후 모바일·웹 이용 가격은 App Store와 Google Play에서 현지 통화로 표시되며, VR 이용은 7일 무료 체험 후 Meta Quest Store에서 현지 통화로 가격이 표시됩니다.

• UFO Bounce: 표시된 UFO 여러 개가 방해 자극 사이에서 튀어 다니는 동안 따라간 뒤 골라냅니다. 단계가 오를 때마다 한 가지만 바뀝니다. 속도, 목표물 수, 방해 자극 수, 또는 움직이는 시간입니다.
• Target Rotator: 구 두 개가 짝지어 회전하고, 각 쌍에서 표시된 구를 고릅니다. 단계가 오르면 속도, 쌍의 수, 또는 쌍이 도는 방식이 바뀝니다.
• 두 게임 모두 양안 모드로도 할 수 있습니다. 각 눈이 화면의 일부를 보며, 휴대폰, 태블릿, 컴퓨터에서는 적청 안경을 쓰고 Meta Quest에서는 기본 기능으로 제공됩니다.
• Drills 탭의 다중물체추적 드릴: Multiple Dots, Multiple Dots 3D, Spinning Pairs. 점수 없이 보고 따라가는 드릴이며, 느림·보통·빠름 속도와 1분, 2분, 3분 세션이 있습니다.

자주 묻는 질문

출처

1. Pylyshyn ZW, Storm RW. Tracking multiple independent targets: evidence for a parallel tracking mechanism. Spat Vis. 1988
2. Meyerhoff HS, Papenmeier F, Huff M. Studying visual attention using the multiple object tracking paradigm: a tutorial review. Atten Percept Psychophys. 2017
3. Alvarez GA, Franconeri SL. How many objects can you track? Evidence for a resource-limited attentive tracking mechanism. J Vis. 2007
4. Alvarez GA, Cavanagh P. Independent resources for attentional tracking in the left and right visual hemifields. Psychol Sci. 2005
5. Sekuler R, McLaughlin C, Yotsumoto Y. Age-related changes in attentional tracking of multiple moving objects. Perception. 2008
6. Green CS, Bavelier D. Enumeration versus multiple object tracking: the case of action video game players. Cognition. 2006
7. Faubert J. Professional athletes have extraordinary skills for rapidly learning complex and neutral dynamic visual scenes. Sci Rep. 2013
8. Legault I, Allard R, Faubert J. Healthy older observers show equivalent perceptual-cognitive training benefits to young adults for multiple object tracking. Front Psychol. 2013
9. Vater C, Gray R, Holcombe AO. A critical systematic review of the Neurotracker perceptual-cognitive training tool. Psychon Bull Rev. 2021
10. Arend AM, Zimmer HD. Successful training of filtering mechanisms in multiple object tracking does not transfer to filtering mechanisms in a visual working memory task. Neuropsychologia. 2012
11. Tullo D, et al. Training with a three-dimensional multiple object-tracking (3D-MOT) paradigm improves attention in students with a neurodevelopmental condition: a randomized controlled trial. Dev Sci. 2018
12. Fleddermann MT, Heppe H, Zentgraf K. Off-court generic perceptual-cognitive training in elite volleyball athletes: task-specific effects and levels of transfer. Front Psychol. 2019
13. Harenberg S, et al. The effectiveness of 3D multiple object tracking training on decision-making in soccer. Sci Med Footb. 2022
14. Acquin JM, et al. Baseline Neurotracker performance does not correlate to overall season sport performance in university varsity athletes. Front Sports Act Living. 2025

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