Een naturalistische opzet voor het presenteren van echte mensen en live acties in experimentele psychologie en cognitieve neurowetenschappelijke studies

Een fundamentele vaardigheid voor overleving en sociale interactie is het vermogen om de acties van anderen waar te nemen en te begrijpen en ermee om te gaan in de omgeving. Eerder onderzoek in de afgelopen decennia heeft een belangrijke bijdrage geleverd aan het begrijpen van de fundamentele principes van hoe individuen de acties van anderen waarnemen en begrijpen 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 . Niettemin, gezien de complexiteit van interacties en de omstandigheden waarin ze plaatsvinden, is er een duidelijke behoefte om de hoeveelheid kennis in naturalistische omgevingen verder te ontwikkelen om een vollediger begrip van deze complexe vaardigheid in het dagelijks leven te bereiken.

In natuurlijke omgevingen zoals onze dagelijkse levensomgevingen vertonen perceptie en cognitie belichaamde, ingebedde, uitgebreide en actieve kenmerken¹². In tegenstelling tot internalistische verslagen van hersenfuncties die de neiging hebben om de rollen van het lichaam en de omgeving te onderschatten, richten hedendaagse benaderingen van belichaamde cognitie zich op de dynamische koppeling van de hersenen, het lichaam en de omgeving. Aan de andere kant hebben de meeste sociale psychologie, cognitieve psychologie en neurowetenschappelijk onderzoek naar actieperceptie de neiging om aan te nemen dat het gebruik van goed gecontroleerde en vereenvoudigde experimentontwerpen in laboratoriumomstandigheden (bijv. Afbeeldingen of video’s in geautomatiseerde taken) resultaten oplevert die kunnen worden gegeneraliseerd naar complexere scenario’s zoals interacties in de echte wereld 1,2,3,4,5,6,7 ,8,9,10,11. Deze aanname garandeert dat onder veel omstandigheden robuuste en betrouwbare gegevens kunnen worden verkregen. Niettemin is een bekende uitdaging dat de validiteit van de modellen die zijn afgeleid van zorgvuldig gecontroleerde experimenten beperkt is wanneer ze worden getest in een echte context¹³. Bijgevolg zijn er 13,14,15,16,17,18,19,20,21,22 verdere onderzoeken uitgevoerd om de ecologische en externe validiteit van stimuli en experimentele ontwerpen in verschillende onderzoeksgebieden aan te pakken.

In deze studie wordt een nieuwe methode voorgesteld om te onderzoeken hoe individuen de acties van anderen waarnemen en evalueren door live acties te gebruiken die worden uitgevoerd door een echte, fysiek aanwezige acteur. Scenario’s die vergelijkbaar zijn met real-life contexten worden gebruikt, terwijl de experimentatoren controle hebben over mogelijke verstorende factoren. Deze studie is een vorm van “naturalistisch laboratoriumonderzoek”, in het kader van Matusz et al.14, dat kan worden opgevat als een tussenfase tussen “klassiek laboratoriumonderzoek”, dat gebruik maakt van maximale controle over de stimuli en omgeving, vaak ten koste van natuurlijkheid, en “volledig naturalistisch real-world onderzoek”, dat gericht is op het maximaliseren van natuurlijkheid ten koste van controle over de stimulatie en de omgeving ¹⁴. De studie heeft tot doel de behoefte aan empirisch onderzoek op dit niveau in actieperceptieonderzoek aan te pakken om de kloof te overbruggen tussen de bevindingen verkregen in traditionele laboratoriumexperimenten met een hoge mate van experimentele controle en de bevindingen verkregen in studies uitgevoerd in volledig onbeperkte, natuurlijke omgevingen.

Gecontroleerde versus onbeperkte experimenten
Experimentele controle is een efficiënte strategie voor het ontwerpen van experimenten om een specifieke hypothese te testen, omdat het onderzoekers in staat stelt om doelvariabelen te isoleren van waarschijnlijke verstorende factoren. Het maakt het ook mogelijk om dezelfde hypothese opnieuw te bekijken met bepaalde niveaus van wijzigingen, zoals het gebruik van enigszins of totaal verschillende stimuli in hetzelfde ontwerp of het testen van dezelfde stimuli in alternatieve experimentele opstellingen. Systematisch onderzoek door middel van gecontroleerde experimenten is een traditionele vorm van methodologie in onderzoek in de cognitieve wetenschap en relevante domeinen. Gecontroleerde experimenten helpen nog steeds om de hoeveelheid kennis vast te stellen over de fundamentele principes van cognitieve processen in verschillende onderzoeksdomeinen, zoals aandacht, geheugen en perceptie. Recent onderzoek heeft echter ook de beperkingen van traditionele laboratoriumexperimenten erkend in termen van het generaliseren van de bevindingen naar echte omgevingen, en onderzoekers zijn aangemoedigd om studies uit te voeren in verbeterde ecologische omgevingen 13,14,15,16,17,18,19,20,21 . Deze verschuiving is bedoeld om twee belangrijke kwesties aan te pakken met betrekking tot de discrepantie tussen traditionele laboratoriumexperimenten en real-world omgevingen. Ten eerste is de wereld buiten het laboratorium minder deterministisch dan bij experimenten, wat de representatieve kracht van systematische experimentele manipulaties beperkt. Ten tweede is het menselijk brein zeer adaptief, en dit wordt vaak onderschat vanwege de praktische beperkingen van het ontwerpen en uitvoeren van experimentele studies²². Het concept van “ecologische validiteit”^23,24 is gebruikt om methoden aan te pakken om dit probleem op te lossen. De term wordt meestal gebruikt om te verwijzen naar een voorwaarde voor de generalisatie van experimentele bevindingen naar de echte wereld buiten de laboratoriumcontext. Ecologische validiteit is ook geïnterpreteerd als een verwijzing naar het valideren van vrijwel naturalistische experimentele opstellingen met ongelimiteerde stimuli om ervoor te zorgen dat de onderzoeksopzet analoog is aan real-life scenario’s²⁵. Vanwege de hoge mate van variatie in de interpretatie van deze term, is een goed begrip van de voordelen en beperkingen van alternatieve methodologieën en stimulusselectie vereist.

Niveaus van naturalisme in stimuli en experimentontwerp
Eerder werk in de experimentele psychologie en cognitieve neurowetenschappen heeft een breed scala aan stimuli gebruikt met verschillende niveaus van naturalisme²⁶. De meeste onderzoekers geven de voorkeur aan statische afbeeldingen of korte dynamische video’s omdat deze stimuli gemakkelijker te bereiden zijn dan die welke een echte actie of een gebeurtenis kunnen simuleren. Ondanks dat ze voordelen hebben, stellen deze stimuli onderzoekers niet in staat om contingent gedrag te meten tussen sociale agenten. Met andere woorden, ze zijn niet handelbaar en hebben geen sociale affordance²⁷. De afgelopen jaren is een alternatief voor deze niet-interactieve prikkels ontwikkeld: real-time animaties van virtuele avatars. Deze avatars maken het mogelijk om de interacties tussen avatars en hun gebruikers te onderzoeken. Het gebruik van virtuele avatars is echter onderhevig aan verminderde angst van gebruikers, vooral wanneer ze niet bijzonder aantrekkelijk lijken in termen van hun realistische en contingente gedrag²⁶. Daarom is er nu meer interesse in het gebruik van echte sociale stimuli in experimentele studies. Hoewel hun ontwerp, gegevensregistratie en analyse mogelijk geavanceerde apparatuur en complexe gegevensanalyse vereisen, zijn ze de beste kandidaten voor het begrijpen van naturalistisch menselijk gedrag en cognitie.

De huidige studie stelt een methodologie voor voor het gebruik van real-life sociale stimuli in een laboratoriumomgeving. Deze studie heeft tot doel te onderzoeken hoe mensen de acties van anderen waarnemen en evalueren in een omgeving met een verbeterde ecologische validiteit in vergelijking met traditionele laboratoriumexperimenten. We hebben een nieuwe opstelling ontwikkeld en beschreven waarin deelnemers worden blootgesteld aan echte acteurs die fysiek aanwezig zijn en dezelfde omgeving met hen delen. In dit protocol worden de responstijden en muistrajecten van de deelnemers gemeten, wat een nauwkeurige timing van de presentatie van de stimuli en strikte controle over de experimentele omstandigheden in deze verbeterde ecologische omgeving vereist. Daarom onderscheidt het experimentele paradigma zich tussen de kaders die in de literatuur aanwezig zijn, omdat de natuurlijkheid van de stimuli wordt gemaximaliseerd zonder de controle over de omgeving op te offeren. Hieronder presenteert het protocol de stappen om een dergelijk systeem op te zetten en gaat vervolgens verder met de representatieve resultaten voor de steekproefgegevens. Ten slotte wordt een bespreking van de betekenis, beperkingen en plannen voor wijzigingen van het paradigma gepresenteerd.

Experimenteel ontwerp
Voordat we verder gaan met het protocolgedeelte, beschrijven we de parameters die in deze studie worden gebruikt en presenteren we de details van de stimuli samen met het experimentele ontwerp.

Parameters in het onderzoek
Deze studie heeft tot doel te meten hoe het type acteur en de klasse van acties die ze uitvoeren de waarnemingsprocessen van de geest van de deelnemers beïnvloeden. In het protocol wordt het waarnemingsproces van de geest gemeten in twee hoofddimensies, namelijk keuzevrijheid en ervaring, zoals voorgesteld door eerder onderzoek²⁸. De hoge en lage uiteinden van deze twee dimensies zijn ook inbegrepen, zoals onlangs geïntroduceerd door Li et ^al.29.

De structuur van de studie is geïnspireerd op de single-category versie³⁰ van de veelgebruikte implicit association task (IAT)³¹. In deze taak worden de responstijden van de deelnemers terwijl ze een attribuutconcept matchen met het doelconcept gebruikt als een indicatie van de kracht van hun impliciete associaties voor deze twee concepten. In de aanpassing van deze impliciete taak krijgen de deelnemers live acties te zien die worden uitgevoerd door echte acteurs en moeten ze matchen met doelconcepten. De doelconcepten zijn de hoge en lage uiteinden van het bureau of de ervaringsdimensies, afhankelijk van het blok van het experiment.

Samenvattend zijn de onafhankelijke variabelen Actor Type en Action Class. Actor Type heeft twee niveaus (d.w.z. twee verschillende acteurs, Actor1 en Actor2, die in de studie optreden). Action Class heeft twee niveaus: Action Class1 en Action Class2, en elke class bevat vier acties. De deelnemers evalueren de twee acteurs afzonderlijk in vier blokken (één acteur in elk blok) en in elk blok voeren de acteurs alle acties uit in een tegengestelde volgorde. De deelnemers voeren evaluaties uit met betrekking tot twee vooraf gedefinieerde en geforceerde dimensies: Agency en Experience. De vier blokken in het experiment zijn (1) Actor1 in Agency Block, (2) Actor2 in Agency Block, (3) Actor1 in Experience Block en (4) Actor2 di Experience Block. Ook wordt de volgorde van de blokken onder de deelnemers tegengesteld zodat de blokken met dezelfde agent elkaar nooit opvolgen.

Naast de antwoorden van de deelnemers worden de responstijden en de x-y-coördinaten van de draadloze muis die ze gebruiken terwijl ze naar een van de twee responsalternatieven gaan, vastgelegd. De afhankelijke variabelen zijn dus de respons en de responstijd (RT) van de deelnemers, evenals de metingen van de maximale afwijking (MD) en het gebied onder de curve (AUC), afgeleid van het volgen van de computermuis. De variabele respons is categorisch; het kan Hoog of Laag zijn, en aangezien de evaluaties in een van de gegeven blokken worden uitgevoerd, kunnen de antwoorden ook worden gelabeld als High-Agency, Low-Agency, High-Experience of Low-Experience. De responstijd is een continue variabele; De eenheid is seconden en verwijst naar de verstreken tijd tussen het begin van de presentatie van een actie en het optreden van een muisklik op een van de antwoordalternatieven. De MD van een traject is een continue variabele en verwijst naar de grootste loodrechte afwijking tussen het traject van de deelnemer(s) en het geïdealiseerde traject (rechte lijn). De AUC van een traject is ook een continue variabele en verwijst naar het geometrische gebied tussen het traject van de deelnemer(s) en het geïdealiseerde traject³².

Stimuli en opzet van het experiment
In deze studie wordt een experiment in drie fasen gebruikt. Voor de analyses worden de metingen uit het derde deel gebruikt; De eerste twee delen dienen als voorbereiding op het laatste deel. Hieronder beschrijven we elk deel van het experiment samen met de experimentele stimuli en hypothesen.

In Experiment Deel 1 (lexicaal trainingsgedeelte) voltooien de deelnemers een trainingssessie om de concepten van Agency en Experience en de capaciteitsniveaus weergegeven met de woorden High en Low te begrijpen. Om de concepten (n = 12) te selecteren die in deze trainingssessie moeten worden gebruikt, hebben enkele auteurs van het huidige werk een normatieve studie^{uitgevoerd 33}. Aangezien de huidige studie gepland was om te worden uitgevoerd in de moedertaal van de deelnemers, werden de concepten ook vertaald in het Turks voordat ze werden genormaliseerd. Concepten werden geselecteerd uit degenen die sterk geassocieerd waren met de hoge (n = 3) en lage (n = 3) uiteinden van de twee dimensies (zes concepten voor elk). Dit deel is cruciaal omdat het begrip van de deelnemers van de concepten naar verwachting hun evaluatieprocessen zal begeleiden.

In experiment deel 2 (actie-identificatiedeel) bekijken deelnemers dezelfde acht acties die door Actor1 en Actor2 achter elkaar worden uitgevoerd en rapporteren ze wat de actie is aan de experimentator. Deze sectie dient als een manipulatiecontrole; Door alle acties te presenteren wanneer beide actoren ze uitvoeren, is het mogelijk om ervoor te zorgen dat de deelnemers de acties begrijpen en bekend zijn met de acteurs voordat ze aan de impliciete test beginnen, waar ze snelle evaluaties moeten maken. De acties die zijn geselecteerd voor Action Class1 en Action Class2 zijn die met de hoogste H-scores en betrouwbaarheidsniveaus (vier verschillende actievoorbeelden in elke actieklasse) volgens de resultaten van de twee normatieve studies (N = 219) voor elke actorconditie uitgevoerd door enkele van de auteurs (manuscript in voorbereiding). Alle acties worden uitgevoerd binnen een gelijke tijdsduur van 6 s.

Dit is een lopende studie en het heeft enkele andere componenten; De hypothesen voor de hierboven beschreven secties zijn echter als volgt: (i) het type actor zal de afhankelijke variabelen beïnvloeden; Actor2 levert langere RT’s, hogere MD’s en grotere AUC’s op in vergelijking met Actor1; ii) het soort actie is van invloed op de afhankelijke metingen; Action Class1 levert langere RT’s, hogere MD’s en grotere AUC’s op in vergelijking met Action Class2; (iii) de afhankelijke metingen voor hoge en lage responsen voor dezelfde actor en actieklasse verschillen tussen de blokdimensies: Agentschap en Ervaring.