Summary

Jogo computador baseado combinando experimentos comportamentais com alta densidade de rastreamento Gaze EEG e Infravermelho

Published: December 16, 2010
doi:

Summary

Procedimentos para gravação de alta densidade de dados EEG e olhar durante o jogo de computador baseado em tarefas cognitivas são descritos. Usando um videogame para apresentar tarefas cognitivas aumenta a validade ecológica sem sacrificar o controle experimental.

Abstract

Paradigmas experimentais são valiosos na medida em que o tempo e outros parâmetros de seus estímulos são bem especificado e controlado, e na medida em que o rendimento de dados relevantes para o processamento cognitivo que ocorre sob condições ecologicamente válido. Esses dois objetivos, muitas vezes estão em desacordo, uma vez que estímulos bem controlada, muitas vezes são muito repetitivas para manter a motivação dos sujeitos. Estudos empregando eletroencefalografia (EEG) são muitas vezes especialmente sensíveis a este dilema entre validade ecológica e controle experimental: alcançar suficiente sinal-ruído em médias demandas fisiológicas grande número de ensaios repetidos dentro de longas sessões de gravação, limitando a piscina sujeitos a indivíduos com a capacidade e paciência para executar uma tarefa definida uma e outra vez. Essa restrição limita severamente a capacidade dos pesquisadores para investigar as populações mais jovens, bem como populações clínicas associadas com a ansiedade elevada ou anormalidades de atenção. Mesmo adulto, sujeitos não-clínicos podem não ser capazes de alcançar seus níveis típicos de desempenho ou envolvimento cognitivo: um sujeito desmotivado para quem uma tarefa experimental é pouco mais do que uma tarefa não é o mesmo, comportamental, cognitiva ou neuralmente, como um sujeito que está intrinsecamente motivado e comprometido com a tarefa. Um crescente corpo de literatura demonstra que a incorporação de experiências nos jogos de vídeo pode fornecer um caminho entre as pontas desse dilema entre o controle experimental e validade ecológica. A narrativa de um jogo fornece um contexto mais realista em que as tarefas ocorrem, melhorando a sua validade ecológica (Chaytor & Schmitter-Edgecombe, 2003). Além disso, neste contexto fornece motivação para completar tarefas. No nosso jogo, os indivíduos executam várias missões para coletar recursos, afastar os piratas, comunicações interceptar ou facilitar as relações diplomáticas. Ao fazê-lo, eles também realizam uma série de tarefas cognitivas, incluindo um paradigma Posner atenção-shifting (Posner, 1980), um go / no-go teste de motor de inibição, uma tarefa psicofísica movimento limiar coerência, o Embedded Figures Test (Witkin , 1950, 1954) e uma teoria da mente (Wimmer & Perner, 1983) tarefa. O software do jogo registra automaticamente estímulos jogo e as ações dos indivíduos e as respostas em um arquivo de log, e envia códigos de eventos para sincronizar com gravadores de dados fisiológicos. Assim o jogo pode ser combinado com medidas fisiológicas, tais como EEG, ou fMRI, e com a cada momento de rastreamento do olhar. Rastreamento de olhar pode verificar o cumprimento dos indivíduos com tarefas comportamentais (fixação, por exemplo) e atenção explícita aos estímulos experimentais, e também excitação fisiológica que se reflectem no dilatação da pupila (Bradley et al., 2008). Na grande frequências de amostragem suficiente, rastreamento olhar também pode ajudar a avaliar a atenção secreta que se reflectem no microsaccades – movimentos oculares, que são pequenos demais para foveate um novo objeto, mas são tão rápidos no início e têm a mesma relação entre a distância angular e velocidade de pico como fazer sacadas que atravessam grandes distâncias. A distribuição das direções de microsaccades correlaciona-se com a direção (não) secreto de atenção (Hafed & Clark, 2002).

Protocol

1. Projetar um jogo de vídeo divertido e informativo Cientificamente Aplicar um processo iterativo game design em que as preocupações de valor científico e jogabilidade informar-se mutuamente. Como um experimentador, você tem idéias como aos estímulos e paradigmas comportamentais que você quer ver construído em um jogo de computador. Porque você não é um designer de jogos, a tarefa de construir esses paradigmas em jogos pode parecer um detalhe que pode ser abordado depois que a ma…

Discussion

Talvez o obstáculo mais importante para os estudos de integração é o limite prático sobre a quantidade de tempo que um único sujeito experimental (especialmente um de uma população clínica) pode razoavelmente esperar para realizar antes de se tornar desgastado. Infelizmente, muitas vezes os mais controlada é um estímulo a partir do ponto do cientista de vista, a mais repetitiva e tediosa experimento pode parecer a partir do ponto do sujeito de vista. Pesquisas comportamentais em transtornos neuropsiquiátrico…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este projecto é financiado pela Autism Speaks Pilot Research Grant # 2597 e pela Fundação Nacional de Ciência dos EUA Faculdade Early Career Development Award # BCS-0846892.

Materials

Material Name Tipo Company Catalogue Number Comment
128-channel BioSemi ActiveTwo measurement system   BioSemi   http://www.biosemi.com
32 channel A-set + CMS/DRL   BioSemi P32-ABC-ACMS  
32 channel B-set   BioSemi P32-ABC-B  
32 channel C-set   BioSemi P32-ABC-C  
32 channel D-set   BioSemi P32-ABC-D  
EX1-EX8 electrodes   BioSemi 8 x TP PIN  
128-channel cap   BioSemi CAP M 128  
EyeLink 1000 infrared gaze tracker   SR Research    
EyeLink 1000 Remote Camera Upgrade   SR Research n/a Allows for target sticker tracking
SignaGel electrode gel   Parker Labs n/a  
0.05% KCl electrolytic (NaCl) gel   n/a n/a Purchased from compounding pharmacy
Intensity Pro   Blackmagic Design    

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Citar este artículo
Yoder, K. J., Belmonte, M. K. Combining Computer Game-Based Behavioural Experiments With High-Density EEG and Infrared Gaze Tracking. J. Vis. Exp. (46), e2320, doi:10.3791/2320 (2010).

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