"מנוע" במנוע מרומזת רצף למידה: תגובת טורי צועד ברגל זמן פעילות
Summary
אנחנו מציגים את הרגל-הצעידה פעילות זמן התגובה טורי (SRT). זה שונה פעילות SRT, משלימים SRT קלאסי פעילות המערבת רק לחיצה באצבע על תנועה, יותר קירוב יומיומיות ברצף, מאפשר לחוקרים ללמוד על תהליכים דינאמיים שבבסיס אמצעי תגובה דיסקרטית ו disentangle התהליך מפורשת הפועלים מרומזת רצף למידה.
Abstract
פרוטוקול זה מתאר משימה ששונתה זמן התגובה טורי (SRT) חקר למידה רצף מנוע מרומזת. בניגוד הפעילות SRT קלאסי זה כרוך בתנועות לחיצה באצבע בזמן ישיבה, שהפעילות SRT ששונה מחייבת המשתתפים לצעוד עם שתי כפות הרגליים תוך שמירה על העמידה. דריכה משימה זו מחייבת פעולות כל הגוף המציבות אתגרים אלה. הפעילות צועד ברגל משלים את המשימה SRT קלאסי במספר דרכים. המשימה SRT צועד ברגל היא פרוקסי טוב יותר על הפעילות היומית דורשים שליטה בתנוחה מתמשך, ובכך עשויה לסייע לנו להבין טוב יותר את רצף הלמידה במצבים אמיתיים. בנוסף, זמן התגובה מגישה כמחוון של רצף למידה במשימה SRT קלאסי, אך לא ברור זמן תגובה, זמן התגובה (RT) המייצג תהליך שכלי או זמן תנועה (MT) המשקף את התנועה עצמה, הוא שחקן מפתח מנוע רצף למידה. הפעילות SRT צועד ברגל מאפשר לחוקרים disentangle זמן התגובה RT ו MT, אשר עשוי להבהיר איך מנוע תכנון וביצוע תנועה מעורבים רצף למידה. לבסוף, שליטה בתנוחה וחשיבה קשורים באופן אינטראקטיבי, אך מעט מאוד ידוע על שליטה בתנוחה כמה אינטראקציה עם למידה מוטורית רצפים. עם תנועה ללכוד את המערכת, תנועת כל הגוף (למשל., מרכז המסה (COM)) ניתן לרשום. אמצעים כאלה מאפשרים לנו לחשוף את תהליכים דינאמיים שבבסיס תגובות דיסקרטית נמדדת RT ו- MT, עשויים לסייע שחקרתי את הקשר בין התהליכים המפורשות והמשתמעות מעורב רצף למידה ובקרה בתנוחה. פרטים של הגדרת ניסיוני, הליך, עיבוד נתונים מתוארים. נציג הנתונים הם אימצו מאחד המחקרים הקודמים שלנו. התוצאות קשורות זמן תגובה, RT, הר, כמו גם את הקשר בין התגובה בתנוחה לסולמות התהליכים מפורשת מעורב בלמידה רצף מנוע מרומזת.
Introduction
משתמע רצף מנוע הלמידה, המכונה בדרך כלל לימוד רצף מבלי לדעת את הרצף, הינה קריטית הפעילות היומית שלנו, נחקרה היטב על ידי פעילות פרדיגמטי בשם המשימה זמן התגובה טורי (SRT) תוכננה על ידי שום-דבר Bullemer 1. במשימה זו SRT קלאסי, המשתתפים להקיש על מקשים להגיב במהירות ובדייקנות לגירויים חזותיים. כדי לבחון את רצף הלמידה, המראה של גירויים חזותיים מטופל לעקוב גם מובנה מראש או אקראי רצף, אשר אינו ידוע המשתתפים. למידה היא שמעידים על זמן תגובה מהיר יותר רצף מובנה מראש (למשל., ותתכוננו לאימון) מזה אקראית או אחרת מראש מובנה רצף1,2. בזמן הפעילות SRT הקלאסי דורש בדרך כלל האצבע bi-מדריך הקשה, הרוב המכריע של רצף מנוע מרומזת למידה בפעילויות יומיומיות, כגון ריקוד, נגינה, או משחק ספורט, כולל פעולות כל הגוף שמציגים אינרציה וחוסר אתגרים לא נמצא במשימה SRT קלאסי. לכן, אנחנו הציע כי רצף פעילויות למידה צריכה להיות הגיוון הרב יותר. בנוסף, המוקד של המחקר הקודם כבר כמעט באופן בלעדי על המרכיב הקוגניטיבי של הפעילות (למשל., הבחירה עשיית פעולה או החלטה), תוך התעלמות הנושאים השליטה המוטורית מעורב רצף למידה (למשל., תנועה ביצוע). לפיכך, להבין עוד יותר מרומזת רצף מנוע למידה, זה חיוני ללמוד רצף למידה במשימה מוטורית לכל הגוף או דוחה המעריכה יותר פעילויות מוטוריות יומיות שלנו.
במחקרים האחרונים שלנו, הרחבנו את הפעילות SRT קלאסי לפעילות SRT ששונה איפה האצבע דחופים הוחלף על ידי רגל צעד כדי לשלב שליטה בתנוחה רצף למידה3,4,5. משימה זו שהשתנתה מציג יתרונות משלה כדי להשלים את המשימה SRT קלאסי. ראשית, הפעילות רצף מנוע ברוטו למידה מחקה כדאי יומיומיות רציפים שבו לכל הגוף תנועה מעורבת. עד היום, ההבנה שלנו של מנוע רצף למידה בדרך כלל מגיע מהפעילות SRT קלאסי, אך מעט ידוע אם הידע של מנוע רצף למידה מהפעילות SRT קלאסי נשאר להיות אמיתי ללמוד מיומנויות מוטוריות רציפים בפעילויות היומיום. לפיכך, הפעילות SRT ששונה מאפשר לנו לבחון אם המאפיינים שדווחה באופן שיטתי (למשל., תלויית גיל מרומזת רצף למידה בין ילדים ומבוגרים) הפעילות SRT אצבע-דחופים נשארים כאשר שליטה בתנוחה מעורב. בנוסף, בקרב אוכלוסיות עם תנוחה ברוטו יכולות מוטוריות למידה קשיים, כגון ילדים עם קואורדינציה התפתחותית ובקרה ההפרעה6,7,8, ההבנה איך תנוחת שליטה אינטראקציה עם רצף מנוע ברוטו למידה היא קריטית כדי לסייע לשפר את אסטרטגיות התערבות, ובכך לייעל את האפקטיביות של לימוד מיומנויות מוטוריות רציפים בחיי היומיום.
שנית, רעיון משותף על רצף מרומזת למידה את המנוע תכנון, לא תנועה של ביצוע, ממלא תפקיד חשוב בלמידה רצף ב קלאסי SRT פעילות9. זה בגלל הקשה על מקשים לא כרוך נע למיקומים חדשים במרחב, כמו האצבעות הם תמיד על הקלידים התגובה. עם זאת, רבות מההתנהגויות רציפים היומי לערב תנועות גדולות מרחבית. מעט מאוד ידוע אם ביצוע התנועה היא שחקן מפתח מנוע רצף למידה כאשר תנועות המרחבי גדולות נדרשות. בפעילות SRT קלאסי, זמן תגובה, הסיכום של זמן התגובה (RT) וזמן תנועה (MT), מגישה כמחוון של רצף למידה. הפעילות SRT צועד ברגל, כמו אחרים פרדיגמות המערבים תנועות מרחבי10, מאפשר את החוקר disentangle זמן התגובה ברצף מרומזת למידה RT, המשקף עיבוד קוגניטיבי, ו MT, המאפיינת את התנועה עצמה.
שלישית, בנוסף MT, השילוב של דריכה ברגל SRT פעילות ותנועה לכידת טכניקות מספק נתונים עשיר לכל הגוף לתנועה רציפה (למשל., התנועה של מרכז מסה או COM). מדידת השינוי מתמשך של תנועה יש את היתרון של לחשוף את הדינמיקה של תהליכים קוגניטיביים שבבסיס התגובה דיסקרטית נמדדת RT או MT11,12. בפרט, רצפי למידה הפעילות SRT מוסברים בדרך כלל תערובת של תהליכים מפורשות ומשתמעות. למרות השימוש הנפוץ של הפעילות SRT כמו משימה למידה מרומזת, המשתתפים לעתים קרובות להציג את היכולת להיזכר באופן מילולי את רצף המלומד לאחר הפעילות SRT, רומז מרכיב מפורשת מעורב בלמידה רצף מרומזת. למרות שהרכיב מפורשת יכול להיות מוערך על ידי האחזור בדיקות שנערכו לאחר13,פעילות14SRT, בדיקות אלה הפעילות שלאחר חוסר היכולת לבחון את התפתחות הידע מפורשת טמפורלית במהלך הלמידה. אנו מציעים כי ידיעה מפורשת רצף, אדם יודע את מיקומו של הגירוי הבא, ובכך לייצר התאמה בתנוחה לסולמות15,16,17 בצורה feedforward כדי להכין דריכה ברגל לעבור היעד המתאים. לכן, בוחן התנועה של COM לפני הופעת הגירוי (קרי, ציפייה) פותח חלון ללמוד פיתוח מתקדם של זיכרון מפורש במהלך רצף מרומזת למידה.
הפרוטוקול מדגים את הליך של הפעילות SRT צועד ברגל הקמה ניסיוני. אנו מספקים תוצאות נציג של זמן התגובה, RT הר בנוסף, אנו מציגים תוצאות בקשר שבין מפורשת התהליכים שבבסיס רצף מנוע מרומזת למידה ובקרה יציבה.
Protocol
Representative Results
Discussion
פרוטוקול זה מתאר את ההליכים עבור משימה ששונתה SRT הקמה ניסיוני. הפעילות SRT ששונה מניות פשטותו מושך עם הפעילות SRT קלאסי, למרות הפעילות SRT ששונה דורש שימוש בטכניקה לכידת תנועה. כמו הפעילות SRT קלאסי, פרמטרים רבים יכול להיות מניפולציות לשאלות מחקר ספציפי בפעילות צועד ברגל SRT, כולל אך לא מוגבל ל: או?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
תמיכה עבור מחקר זה סופק על ידי אוניברסיטת מרילנד קינסיולוגיה מחקר לתואר שני יוזמה קרן כדי יואה Du.
Materials
| Vicon motion capture system | Vicon | Vicon T-40, T-160, calibration wand | Alternative systems may be used |
| 50 mm reflective markers | Vicon | N/A | Numbers of markers may be varied |
| Labview software | National Instruments | N/A | Control visual stimuli. Use together with DAQ board. Alternative software may be used |
| DAQ board | National Instruments | BNC-2111; DAQCard-6024E | |
| MATLAB | MathWorks | N/A | Alternative software may be used |
| double sided hypo-allergenic adhesive tape | N/A | ||
| pre-wrapping tape | N/A |
References
- Nissen, M. J., Bullemer, P. Attentional requirements of learning: Evidence from performance measures. Cognit Psychol. 19 (1), 1-32 (1987).
- Willingham, D. B., Nissen, M. J., Bullemer, P. On the development of procedural knowledge. J Exp Psychol Learn Mem Cogn. 15 (6), 1047-1060 (1989).
- Du, Y., Valentini, N. C., Kim, M. J., Whitall, J., Clark, J. E. Children and adults both learn motor sequences quickly, but do so differently. Front Psychol. 8 (158), (2017).
- Du, Y. . Learning processes underlying implicit motor sequence acquisition in children and adults. , (2016).
- Du, Y., Clark, J. E. New insights into statistical learning and chunk learning in implicit sequence acquisition. Psychon Bull Rev. , 1-9 (2016).
- Gheysen, F., Van Waelvelde, H., Fias, W. Impaired visuo-motor sequence learning in Developmental Coordination Disorder. Res Dev Disabil. 32 (2), 749-756 (2011).
- Wilson, P. H., Maruff, P., Lum, J. Procedural learning in children with developmental coordination disorder. Hum Movement Sci. 22 (4-5), 515 (2003).
- Cermak, S. A., Larkin, D. . Developmental coordination disorder. , (2002).
- Taylor, J. A., Ivry, R. B. Implicit and explicit processes in motor learning. Action science. , 63-87 (2013).
- Moisello, C., et al. The serial reaction time task revisited: a study on motor sequence learning with an arm-reaching task. Exp Brain Res. 194 (1), 143-155 (2009).
- Song, J. H., Nakayama, K. Hidden cognitive states revealed in choice reaching tasks. Trends Cogn Sci. 13 (8), 360-366 (2009).
- Marcus, D. J., Karatekin, C., Markiewicz, S. Oculomotor evidence of sequence learning on the serial reaction time task. Mem Cognition. 34 (2), 420-432 (2006).
- Shanks, D. R., Johnstone, T. Evaluating the relationship between explicit and implicit knowledge in a sequential reaction time task. J Exp Psychol Learn Mem Cogn. 25 (6), 1435-1451 (1999).
- Destrebecqz, A., Peigneux, P. Methods for studying unconscious learning. Prog Brain Res. 150, 69-80 (2005).
- Massion, J. Movement, posture and equilibrium: interaction and coordination. Prog Neurobiol. 38 (1), 35-56 (1992).
- MacKinnon, C. D., et al. Preparation of anticipatory postural adjustments prior to stepping. J Neurophysiol. 97 (6), 4368-4379 (2007).
- Cordo, P. J., Nashner, L. M. Properties of postural adjustments associated with rapid arm movements. J Neurophysiol. 47 (2), 287-382 (1982).
- Vicon Motion System Nexus Documentation. Available from: https://docs.vicon.com/display/Nexus25/Nexus+Documentation (2017)
- Oldfield, R. C. The assessment and analysis of handness: The edinburgh inventory. Neuropsychologia. 9, 97-113 (1971).
- Armstrong, T., Bull, F. Development of the world health organization global physical activity questionnaire (GPAQ). J Public Health. 14 (2), 66-70 (2006).
- Henderson, S. E., Sugden, D. A., Barnett, A. . Movement Assessment Battery for Children – Second edition (Movement ABC-2). , (2007).
- Destrebecqz, A., Cleeremans, A. Can sequence learning be implicit? New evidence with the process dissociation procedure. Psychon Bull Rev. 8 (2), 343-350 (2001).
- De Leva, P. Adjustments to Zatsiorsky-Seluyanov’s segment inertia parameters. J Biomech. 29 (9), 1223-1230 (1996).
- Bair, W. -. N., Kiemel, T., Jeka, J. J., Clark, J. E. Development of multisensory reweighting for posture control in children. Exp Brain Res. 183 (4), 435-446 (2007).
- Curran, T., Keele, S. W. Attentional and nonattentional forms of sequence learning. J Exp Psychol Learn Mem Cogn. 19 (1), 189-202 (1993).
- Du, Y., Prashad, S., Schoenbrun, I., Clark, J. E. Probabilistic motor sequence yields greater offline and less online learning than fixed sequence. Front Hum Neurosci. 10, (2016).
- Destrebecqz, A., Cleeremans, A., Jiménez, L. . Attention and implicit learning. , 181-213 (2003).
- Jimenez, L., Vazquez, G. A. Sequence learning under dual-task conditions: alternatives to a resource-based account. Psychol Res. 69 (5-6), 352-368 (2005).
- Curran, T. Effects of aging on implicit sequence learning: Accounting for sequence structure and explicit knowledge. Psychol Res. 60 (1-2), 24-41 (1997).
- Ramenzoni, V. C., Riley, M. A., Shockley, K., Chiu, C. Y. P. Postural responses to specific types of working memory tasks. Gait Posture. 25 (3), 368-373 (2007).
- Riley, M. A., Baker, A. A., Schmit, J. M., Weaver, E. Effects of visual and auditory short-term memory tasks on the spatiotemporal dynamics and variability of postural sway. J Mot Behav. 37 (4), 311-324 (2005).
- Stins, J. F., Michielsen, M. E., Roerdink, M., Beek, P. J. Sway regularity reflects attentional involvement in postural control: Effects of expertise, vision and cognition. Gait Posture. 30 (1), 106-109 (2009).
- Nougier, V., Vuillerme, N., Teasdale, N. Effects of a reaction time task on postural control in humans. Neurosci. Lett. 291 (2), 77-80 (2000).
- Robertson, E. M. The serial reaction time task: Implicit motor skill learning?. J Neurosci. 27 (38), 10073-10075 (2007).
