Summary

Un'attività di forzato-scelta di due-intervallo per i confronti multisensoriale

Published: November 09, 2018
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Summary

Psicofisica è essenziale per lo studio di fenomeni di percezione attraverso informazioni sensoriali. Qui presentiamo un protocollo per eseguire un’attività di forzato-scelta di due-intervallo per come è implementato in una precedente relazione sulla psicofisica umana dove i partecipanti stima la durata degli intervalli di visiva, uditivi o audiovisive di aperiodici treni di impulsi.

Abstract

Forniamo una procedura per un esperimento di psicofisica in esseri umani basato su un paradigma descritto in precedenza per la caratterizzazione percettiva durata degli intervalli all’interno della gamma di millisecondi dei treni aperiodici visivi, acustici e audiovisivi di sei impulsi. In questa attività, ognuna delle prove consiste di due divisioni consecutive intramodale dove i partecipanti premere il tasto freccia verso l’alto per segnalare che il secondo stimolo è durato più a lungo il riferimento o il tasto freccia verso il basso per indicare il contrario. L’analisi del comportamento sfocia in funzioni psicometriche della probabilità di stima lo stimolo di confronto per essere più il riferimento, in funzione degli intervalli di confronto. In conclusione, abbiamo anticipato un modo di implementare software di programmazione standard per creare stimoli visivi, acustici e audiovisivi e per generare un’attività di due-intervallo forzato-scelta (2IFC) fornendo stimoli attraverso le cuffie rumore di blocco e un monitor del computer.

Introduction

Lo scopo del presente protocollo è di trasmettere una procedura per un esperimento standard su psicofisica. Psicofisica è lo studio dei fenomeni di percezione attraverso la misura delle risposte comportamentali, indotte da input sensoriali1,2,3. Di solito, psicofisica umana è uno strumento economico ed essenziale per implementare in esperimenti neurofisiologici o imaging4. Tuttavia, non è mai facile selezionare il metodo psico-fisico più appropriato fra i tanti che esistono, e la scelta dipende un po ‘ di esperienza e preferenza. Tuttavia, invitiamo i principianti a rivedere le metodologie disponibili accuratamente al fine di conoscere i criteri di selezione5,6,7. Qui, forniamo una procedura per eseguire un’operazione di 2IFC, che molti ricercatori utilizzano frequentemente per studiare processi percettivi come lavoro memoria8, decisione che fa9,10o tempo percezione11 , 12 , 13.

Per guidare i lettori lungo il metodo, ricreiamo un rapporto sulla duratadell ‘ percettive visive (V), uditive (A) e audiovisivi (AV) intervalli di aperiodici sequenze di impulsi. Ci riferiremo a questo compito come un intervallo aperiodico discriminazione (AID) attività13. Quando si tenta di descrivere questo paradigma in gergo psicofisica, sarebbe un compito di discriminazione di classe A, tipo 1, basati sulle prestazioni, criterio-dipendente che utilizza un metodo non adattivo delle costanti e un modello di tangente iperbolica (tanh) per calcolare una soglia differenziale. Anche quando tali suoni di una caratterizzazione un po’ impigliato, lo useremo per introdurre il lettore ad alcuni aspetti generali della psicofisica, sperando di fornire criteri di decisione per nuove sperimentazioni e forse anche la possibilità di sartoria l’attuale protocollo di altre esigenze.

Qualsiasi esperimento psico-fisico, ad esempio un’attività di 2IFC, è necessario implementare stimoli, un’attività, un metodo, un’analisi e una misura6. L’obiettivo è quello di ottenere la funzione psicometrica che meglio rappresenta il rendimento misurato14. Un’attività di 2IFC consiste di presentare ai partecipanti, che sono ingenui allo scopo dell’esperimento, prove di due stimoli sequenziali. Dopo aver confrontato gli stimoli, riportano il risultato selezionando uno e solo uno, fuori due possibili risposte che meglio si adatta alle loro percezione.

Con stimoli, ci riferiamo a considerazioni tecniche sulla modalità sensoriale sotto studio. Un esperimento di classe A è costituito dal confronto degli stimoli della stessa modalità all’interno di un processo, mentre la classe B esperimenti includono confronti tra cross-modale. Altre considerazioni essenziali su stimoli includono la loro realizzazione, come i modi tecnici di stimoli modulanti in un intervallo desiderato. Ad esempio, se vogliamo trovare la differenza appena evidente (JND) tra due frequenze di sbattimento di vibrazione sulla pelle15, abbiamo bisogno di uno stimolatore di precisione per generare frequenze entro i confini dello sbattimento (cioè, 4-40 Hz). In altre parole, il campo di funzionamento dinamico degli elementi tecnici dipendono lo spettro dinamico di ogni modalità sensoriale.

Selezionare un’attività è il fenomeno percettivo in fase di studio. Per esempio, di trovare se due stimoli sono che lo stesso, o equivalente, può contare su meccanismi cerebrali differenti rispetto a quelli risoluzione se uno stimolo è superiore o inferiore a un riferimento16 (come il paradigma di aiuto). Intrinsecamente, selezione di stimoli definisce il tipo di risposte ottenute. Esperimenti di tipo 1, a volte strettamente imparentati con gli esperimenti di cosiddette prestazioni, sono le risposte corrette o errate. Al contrario, un esperimento di tipo-2 (o esperimento di aspetto) produce risposte prevalentemente qualitative che dipendono dal criterio del partecipante e non su qualsiasi criterio esplicitamente imposto; in altre parole, il criterio-indipendente esperimenti. È interessante nota che le risposte di attività 2IFC sono criterio dipendente perché, in ogni prova, lo stimolo standard (a volte chiamato stimolo base o riferimento) costituisce il criterio da cui dipende la percezione di confronto.

Il metodo può riferirsi a tre cose; in primo luogo, può riferirsi al meccanismo per la selezione della gamma di stimoli per testare o, in altre parole, a una già nota gamma di variabilità di stimolo, in contrasto con i metodi adattivi mirato a stabilire un’adeguata gamma17. Tali questioni adattive sono raccomandati per trovare rapidamente le soglie di rilevamento e discriminazione e per ripetizioni di prova minimo18. Inoltre, i metodi adattivi sono ottimali per esperimenti pilota. La seconda definizione di un metodo è la scala di modulazioni di stimoli (ad es., il metodo delle costanti) o una scala logaritmica. La scala selezionata può o non può essere una conseguenza diretta del risultato di un metodo adattivo, ma principalmente, per quanto riguarda la dinamica della modalità sensoriali studiati. Infine, il metodo fa riferimento anche al numero di prove e il loro ordine di presentazione.

Per quanto riguarda l’analisi, si riferisce alle statistiche delle misure sperimentali. Indipendentemente dalla selezione di appropriati metodi analitici per i confronti tra gruppi di controllo e test, psicofisica è per lo più su soglie assolute o differenziale tra due condizioni di misurazione (ad es., presenza vs assenza di un stimolo o JND tra due stimoli), specialmente in 2IFC19. Tali misurazioni derivano da funzioni psicometriche (cioè, continui modelli di comportamento come una funzione della probabilità di rilevazione o più esigenti una delle condizioni in gioco). Selezionando la funzione di modello dipende la scala o, in altre parole, la spaziatura dei valori della variabile indipendente. Funzioni come normale cumulativa, logistica, rapido e Weibull sono appropriati per valori distanziati in modo lineare, considerando che Gumbel e registro-Quick sono meglio adatta per spaziatura logaritmica. Modelli alternativi esistono anche, come tanh impiegate nell’attività di soccorso. Cosa importante, selezionando un modello corretto dipende dai parametri di interesse, come considerato nella progettazione del esperimento20. Dopo aver montato i dati a un modello, dovrebbe essere possibile ricavare due parametri: parametri α e β . Nel caso di una funzione logistica in genere impiegata in un paradigma di 2IFC, α fa riferimento al valore di ascisse proiettando al punto di uguaglianza soggettiva (vale a dire, a metà della logistica). Il parametro β si riferisce al versante al valore α (cioè, la ripidità della transizione tra condizioni). Infine, un parametro comunemente ottenuto fuori una curva psicometrica è il differenziale limen21 (DL). In un esperimento di 2IFC, il DL si riferisce a β, ma rigorosamente, corrisponde alla minima differenza percepita tra due intervalli. La formula per determinare il DL è la seguente equazione (1).

Equation 1(1)

Qui, x sta per valori di variabili indipendenti, proiettando in una performance di 0,75 e 0,25 misurata direttamente la curva sigmoidale. Fino a questo punto, abbiamo coperto solo alcune generalità sulle funzioni psicometriche. Si consiglia di ulteriore studio di stima ed interpretare funzioni psicometriche, con questi e altri parametri22.

Altri aspetti tecnici da considerare quando si implementa un esperimento psico-fisico sono relative a materiale e software. Capacità di memoria e velocità dei calcolatori commerciali al giorno d’oggi sono solitamente ottimale per l’elaborazione nei compiti visivi ed uditivi ad alta fedeltà. Inoltre, la risoluzione dinamica di materiali complementari, come rumore di blocco cuffie, altoparlanti e monitor, deve soddisfare la frequenza di campionamento in cui operano le modalità sensoriali (ad es., frequenza, ampiezza, contrasto e rinfrescante tasso). Inoltre, programmi software come PsychToolbox23 e PsychoPy24 sono facili da implementare e altamente efficienti a sincronizzazione delle attività eventi e attrezzature.

L’attività di aiuto precedentemente descritta assembla molti degli argomenti descritti in precedenza per un paradigma di 2IFC. Interessante, essa Esplora la percezione di V, A e intervalli AV nell’intervallo di millisecondi, dove la maggior parte dei processi del cervello si verificano25,26,27. Paradossalmente, è anche un periodo impegnativo per studiare la visione, che, rispetto al provino, genera un po’ vincolata di campionamento tasso28. In questo senso, i confronti multimodali richiedono ulteriori ambiti teorici12,29,30. A volte, hanno bisogno di ulteriore sartoria per includono un comune spettro di modulazione o per raggiungere interpretazioni congruenti.

Questo protocollo si concentra su un compito di discriminazione (vale a dire, un 2IFC dove uno stimolo base, chiamato anche riferimento o standard, è in contrasto con una serie di stimoli di confronto o prova a trovare un JND o, in altre parole, una soglia di discriminazione). Qui, l’attività è impostata per studiare la capacità degli esseri umani a discriminare gli intervalli di tempo di V, A, o AV modelli aperiodici di impulsi13. Forniamo informazioni sulla creazione e parametrizzazione di stimoli, nonché sulle analisi di precisione e tempi di reazione. D’importanza, discutiamo come interpretare la percezione del tempo degli oggetti dai parametri di risultato statistico di psicometria e alcune alternative sperimentali e analitici all’interno degli argomenti di un metodo di 2IFC psico-fisico.

Protocol

Gli esperimenti sono stati approvati dal comitato di bioetica dell’Istituto di fisiologia cellulare di UNAM (No. CECB_08) e trasportato sotto le linee guida del codice etico dell’associazione medica mondiale. 1. sperimentale Materiale e stimoli di set-up per l’esecuzione di un compito di discriminazione (AID) intervallo aperiodico Eseguire questo esperimento su un computer con un minimo di 8 GB di RAM, processore 2,5 GHz e un monitor di frequenza 60 Hz rinf…

Representative Results

Questo protocollo ha presentato un metodo per eseguire un esperimento di psicofisica in esseri umani. La tecnica replicati precedente ricerca sulla discriminazione degli intervalli dei treni di AP di V, A e gli impulsi di AV, che è stato effettuato usando un metodo 2IFC. Gli stimoli hanno provocato da P e AP distribuzioni di treni di impulsi 50-ms sei intervalli differenti all’interno della gamma di millisecondi (cioè, da 500 ms a 1.100 ms con incrementi di 100 ms). <strong cla…

Discussion

In psicofisica, la selezione di un’attività dipende da interessi particolari fenomeni percettivi5,6. Per esempio, questo protocollo ha consistito di ricreare un paradigma precedentemente segnalato sulla percezione degli stimoli visivi, sonori e audiovisivi di impulsi tipo disposti, che ha implementato il metodo di 2IFC13intervallo di tempo. Qui, come nella maggior parte delle attività psicofisica, software e hardware adeguata sono essenz…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Questo lavoro è stato supportato dal Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT), CB-256767. Gli autori ringraziano Isaac Morán per la sua assistenza tecnica e Ana Escalante dall’unità del Computer dell’Instituto de Fisiología Celular (IFC) per la sua preziosa assistenza.

Materials

Lapt top Dell Precision Dell M6800 CTO Procesador Intel Core i7-4710MQ, 2.5GHz RAM 16 GB, 64-bit OS; 17.3" screen 1920 x 1080; 60 Hz refreshing rate
Noise-blocking headphones Bose QC25 Headphones QuietComfort 25, noise-blocking
Decibel meter Extech Instruments SL 130G Sound Level meter (dB), range 30 to 130 dB, this meter meets ANSI and IEC Type 2 sound level meter standards
Name Company Catalog Number Comments
Software
Labview National Instruments Labview 2014 Labview SP1 130, 64-bits, version 14
Matlab Mathworks Inc Matlab 2016a The Mathworks Inc., Natick, MA, USA
GUI To create Visual and Acoustic stimuli. Created by Fabiola Duarte Mathworks Inc Matlab 2016a The Mathworks Inc., Natick, MA, USA

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Citazione di questo articolo
Duarte, F., Figueroa, T., Lemus, L. A Two-interval Forced-choice Task for Multisensory Comparisons. J. Vis. Exp. (141), e58408, doi:10.3791/58408 (2018).

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