Ein naturalistischer Aufbau zur Darstellung realer Menschen und Live-Aktionen in experimenteller Psychologie und kognitiven neurowissenschaftlichen Studien

Eine grundlegende Fähigkeit für das Überleben und die soziale Interaktion ist die Fähigkeit, die Handlungen anderer wahrzunehmen und zu verstehen und mit ihnen in der Umgebung zu interagieren. Die bisherige Forschung der letzten Jahrzehnte hat wesentlich zum Verständnis der Grundprinzipien beigetragen, wie Individuen die Handlungen anderer wahrnehmen und verstehen 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 . Angesichts der Komplexität von Interaktionen und der Umstände, unter denen sie auftreten, besteht jedoch ein offensichtlicher Bedarf, den Wissensbestand in naturalistischen Umgebungen weiterzuentwickeln, um ein vollständigeres Verständnis dieser komplexen Fähigkeit im täglichen Leben zu erreichen.

In natürlichen Umgebungen, wie z. B. in unserem täglichen Leben, weisen Wahrnehmung und Kognition verkörperte, eingebettete, erweiterte und aktive Merkmale^{auf 12}. Im Gegensatz zu internalistischen Darstellungen von Gehirnfunktionen, die dazu neigen, die Rolle des Körpers und der Umwelt zu unterschätzen, konzentrieren sich zeitgenössische Ansätze zur verkörperten Kognition auf die dynamische Kopplung von Gehirn, Körper und Umwelt. Auf der anderen Seite neigen die meisten sozialpsychologischen, kognitiven und neurowissenschaftlichen Forschungen zur Handlungswahrnehmung dazu, davon auszugehen, dass die Verwendung gut kontrollierter und vereinfachter Versuchsdesigns unter Laborbedingungen (z. B. Bilder oder Videos in computergestützten Aufgaben) zu Ergebnissen führt, die auf komplexere Szenarien wie Interaktionen in der realen Welt verallgemeinert werden können 1,2,3,4,5,6,7 ,8,9,10,11. Diese Annahme garantiert, dass unter vielen Umständen robuste und zuverlässige Daten gewonnen werden können. Eine bekannte Herausforderung besteht jedoch darin, dass die Aussagekraft der Modelle, die aus sorgfältig kontrollierten Experimenten abgeleitet wurden, begrenzt ist, wenn sie in einem realen Kontext getestet werden¹³. Folglich wurden weitere Untersuchungen 13,14,15,16,17,18,19,20,21,22 durchgeführt^, um die ökologische und externe Validität von Stimuli und Versuchsdesigns in verschiedenen Forschungsfeldern zu untersuchen.

In dieser Studie wird eine neuartige Methode vorgeschlagen, um zu untersuchen, wie Individuen die Handlungen anderer wahrnehmen und bewerten, indem Live-Aktionen verwendet werden, die von einem realen, physisch anwesenden Akteur ausgeführt werden. Es werden Szenarien verwendet, die realen Kontexten ähneln, während die Experimentatoren die Kontrolle über mögliche Störfaktoren haben. Diese Studie ist eine Form der “naturalistischen Laborforschung” im Rahmen von Matusz et al.14, die als Zwischenstufe zwischen der “klassischen Laborforschung”, die sich der maximalen Kontrolle über die Reize und der Umgebung bedient, oft auf Kosten der Natürlichkeit, und der “vollständig naturalistischen Realforschung”, die darauf abzielt, die Natürlichkeit auf Kosten der Kontrolle über die Stimulation und die Umgebung zu maximieren, aufgefasst werden^{kann 14}. Die Studie zielt darauf ab, den Bedarf an empirischen Untersuchungen auf dieser Ebene in der Aktionswahrnehmungsforschung zu adressieren, um die Lücke zwischen den Erkenntnissen zu schließen, die in traditionellen Laborexperimenten mit einem hohen Maß an experimenteller Kontrolle gewonnen wurden, und den Erkenntnissen, die in Studien gewonnen wurden, die in völlig uneingeschränkten, natürlichen Umgebungen durchgeführt wurden.

Kontrollierte versus uneingeschränkte Experimente
Die experimentelle Kontrolle ist eine effiziente Strategie für die Planung von Experimenten, um eine bestimmte Hypothese zu testen, da sie es Forschern ermöglicht, Zielvariablen von wahrscheinlichen Störfaktoren zu isolieren. Es ermöglicht auch, dieselbe Hypothese mit bestimmten Ergänzungen zu überprüfen, z. B. die Verwendung leicht oder völlig unterschiedlicher Stimuli im selben Design oder das Testen derselben Stimuli in alternativen Versuchsaufbauten. Die systematische Untersuchung durch kontrollierte Experimente ist eine traditionelle Form der Methodik in der Forschung in der Kognitionswissenschaft und relevanten Bereichen. Kontrollierte Experimente tragen nach wie vor dazu bei, das Wissen über die Grundprinzipien kognitiver Prozesse in verschiedenen Forschungsbereichen wie Aufmerksamkeit, Gedächtnis und Wahrnehmung zu etablieren. Neuere Forschungen haben jedoch auch die Grenzen traditioneller Laborexperimente in Bezug auf die Verallgemeinerung der Ergebnisse auf reale Umgebungen anerkannt, und die Forscher wurden ermutigt, Studien in verbesserten ökologischen Umgebungen durchzuführen 13,14,15,16,17,18,19,20,21 . Diese Verschiebung zielt darauf ab, zwei wichtige Probleme in Bezug auf die Diskrepanz zwischen traditionellen Laborexperimenten und realen Umgebungen anzugehen. Erstens ist die Welt außerhalb des Labors weniger deterministisch als in Experimenten, was die Repräsentationskraft systematischer experimenteller Manipulationen einschränkt. Zweitens ist das menschliche Gehirn sehr anpassungsfähig, was aufgrund der praktischen Einschränkungen bei der Konzeption und Durchführung experimenteller Studien oft unterschätzt wird²². Das Konzept der “ökologischen Validität”^23,24 wurde verwendet^, um Methoden zur Lösung dieses Problems zu adressieren. Der Begriff wird in der Regel verwendet, um eine Voraussetzung für die Verallgemeinerung experimenteller Befunde auf die reale Welt außerhalb des Laborkontextes zu bezeichnen. Ökologische Validität wurde auch dahingehend interpretiert, dass sie sich auf die Validierung virtuell naturalistischer Versuchsaufbauten mit uneingeschränkten Stimuli bezieht, um sicherzustellen, dass das Studiendesign analog zu realen Szenarien ist²⁵. Aufgrund der hohen Varianz in der Interpretation dieses Begriffs ist ein Verständnis der Vor- und Nachteile alternativer Methoden und der Stimulusauswahl erforderlich.

Ebenen des Naturalismus in Stimuli und Versuchsplanung
Frühere Arbeiten in der experimentellen Psychologie und den kognitiven Neurowissenschaften haben eine breite Palette von Reizen mit unterschiedlichen Naturalismusstufen verwendet²⁶. Die meisten Forscher bevorzugen statische Bilder oder kurze dynamische Videos, da diese Reize leichter vorzubereiten sind als solche, die eine reale Aktion oder ein Ereignis simulieren könnten. Obwohl diese Stimuli Vorteile haben, erlauben sie es den Forschern nicht, kontingente Verhaltensweisen unter sozialen Akteuren zu messen. Mit anderen Worten, sie sind nicht handlungsfähig und haben keine soziale Affordanz²⁷. In den letzten Jahren wurde eine Alternative zu diesen nicht-interaktiven Reizen entwickelt: Echtzeit-Animationen virtueller Avatare. Diese Avatare ermöglichen es, die Interaktionen zwischen Avataren und ihren Nutzern zu untersuchen. Die Verwendung virtueller Avatare ist jedoch mit einer geringeren Besorgnis der Nutzer verbunden, insbesondere wenn sie in Bezug auf ihr realistisches und kontingentes Verhalten nicht besonders ansprechend erscheinen²⁶. Daher besteht nun ein größeres Interesse daran, reale soziale Reize in experimentellen Studien zu verwenden. Obwohl ihr Design, ihre Datenaufzeichnung und -analyse fortschrittliche Geräte und komplexe Datenanalysen erfordern können, sind sie die besten Kandidaten, um naturalistisches menschliches Verhalten und Kognition zu verstehen.

Die vorliegende Studie schlägt eine Methodik vor, um reale soziale Stimuli in einer Laborumgebung zu nutzen. Ziel dieser Studie ist es, zu untersuchen, wie Menschen das Handeln anderer in einem Setting mit erhöhter ökologischer Validität im Vergleich zu traditionellen Laborexperimenten wahrnehmen und bewerten. Wir haben ein neuartiges Setup entwickelt und beschrieben, in dem die Teilnehmer realen Akteuren ausgesetzt sind, die physisch anwesend sind und die gleiche Umgebung mit ihnen teilen. In diesem Protokoll werden die Reaktionszeiten der Teilnehmer und die Trajektorien der Maus gemessen, was ein präzises Timing der Reizpräsentation und eine strenge Kontrolle der experimentellen Bedingungen in diesem verbesserten ökologischen Umfeld erfordert. Daher hebt sich das experimentelle Paradigma von den in der Literatur vorhandenen Rahmenbedingungen ab, da die Natürlichkeit der Reize maximiert wird, ohne die Kontrolle über die Umgebung zu opfern. Im Folgenden stellt das Protokoll die Schritte zur Einrichtung eines solchen Systems vor und fährt dann mit den repräsentativen Ergebnissen für die Probendaten fort. Abschließend wird eine Diskussion der Bedeutung, der Grenzen und der Pläne für Modifikationen des Paradigmas vorgestellt.

Versuchsplanung
Bevor wir zum Protokollteil übergehen, beschreiben wir die in der vorliegenden Studie verwendeten Parameter und stellen die Details der Stimuli zusammen mit dem experimentellen Design vor.

Parameter in der Studie
Diese Studie zielt darauf ab, zu messen, wie sich die Art des Schauspielers und die Art der von ihm ausgeführten Handlungen auf die Wahrnehmungsprozesse der Teilnehmer auswirken. In dem Protokoll wird der Prozess der geistigen Wahrnehmung in zwei Hauptdimensionen gemessen, nämlich Handlungsfähigkeit und Erfahrung, wie in früheren Forschungen vorgeschlagen²⁸. Die Höhen und Tiefen dieser beiden Dimensionen sind ebenfalls enthalten, wie kürzlich von Li et ^al.29 vorgestellt.

Die Struktur der Studie wurde von der Einzelkategorie-Version³⁰ der häufig verwendeten impliziten Assoziationsaufgabe (IAT)³¹ inspiriert. In dieser Aufgabe werden die Antwortzeiten der Teilnehmer, während sie ein Attributkonzept mit dem Zielkonzept abgleichen, als Hinweis auf die Stärke ihrer impliziten Assoziationen für diese beiden Konzepte verwendet. Bei der Adaption dieser impliziten Aufgabe werden den Teilnehmern Live-Aktionen von realen Akteuren präsentiert und aufgefordert, diese mit Zielkonzepten abzugleichen. Die Zielkonzepte sind die oberen und unteren Enden der Agentur- oder Erlebnisdimensionen, je nach Block des Experiments.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die unabhängigen Variablen “Actor Type” und “Action Class” sind. Der Akteurstyp hat zwei Ebenen (d. h. zwei verschiedene Akteure, Akteur1 und Akteur2, die in der Studie auftreten). Die Aktionsklasse hat zwei Ebenen: Aktionsklasse1 und Aktionsklasse2, und jede Klasse enthält vier Aktionen. Die Teilnehmer bewerten die beiden Akteure separat in vier Blöcken (ein Akteur in jedem Block), und in jedem Block führen die Akteure alle Aktionen in einer ausbalancierten Reihenfolge aus. Die Teilnehmer führen Evaluationen in Bezug auf zwei vordefinierte und forcierte Dimensionen durch: Agency und Experience. Die vier Blöcke im Experiment sind (1) Actor1 im Agency-Block, (2) Actor2 im Agency-Block, (3) Actor1 im Experience-Block und (4) Actor2 im Experience-Block. Auch die Reihenfolge der Blöcke wird unter den Teilnehmern ausgeglichen, so dass die Blöcke mit dem gleichen Agenten nie aufeinander folgen.

Neben den Antworten der Teilnehmer werden auch die Antwortzeiten und die x-y-Koordinaten der drahtlosen Maus aufgezeichnet, die sie verwenden, während sie sich auf eine der beiden Antwortalternativen zubewegen. Die abhängigen Variablen sind also die Antwortvariable und die Antwortzeit (RT) der Teilnehmer sowie die Messungen der maximalen Abweichung (MD) und der Fläche unter der Kurve (AUC), die aus dem Computer-Mouse-Tracking abgeleitet werden. Die variable Antwortvariable ist kategorisch; Es kann “Hoch” oder “Niedrig” sein, und da die Bewertungen in einem der angegebenen Blöcke durchgeführt werden, können die Antworten auch als “High-Agency”, “Low-Agency“, “High-Experience” oder “Low-Experience” gekennzeichnet werden. Die Antwortzeit ist eine kontinuierliche Variable. Die Einheit ist Sekunden und bezieht sich auf die verstrichene Zeit zwischen dem Beginn der Präsentation einer Aktion und dem Auftreten eines Mausklicks auf eine der Antwortalternativen. Der MD einer Trajektorie ist eine kontinuierliche Variable und bezieht sich auf die größte senkrechte Abweichung zwischen der Trajektorie des/der Teilnehmer(s) und der idealisierten Trajektorie (Gerade). Die AUC einer Trajektorie ist ebenfalls eine kontinuierliche Variable und bezieht sich auf die geometrische Fläche zwischen der Trajektorie des/der Teilnehmer(s) und der idealisierten Trajektorie³².

Stimuli und Versuchsaufbau
In der vorliegenden Studie wird ein dreistufiges Experiment verwendet. Für die Analysen werden die Messungen aus dem dritten Teil verwendet; Die ersten beiden Teile dienen als Vorbereitung für den letzten Teil. Im Folgenden beschreiben wir jeden Teil des Experiments zusammen mit den experimentellen Stimuli und Hypothesen.

In Experiment Teil 1 (lexikalischer Trainingsteil) absolvieren die Teilnehmer eine Trainingseinheit, um die Konzepte von Agency und Experience sowie die Kapazitätsstufen zu verstehen, die mit den Wörtern High und Low dargestellt werden. Um die Konzepte (n = 12) auszuwählen, die in dieser Trainingseinheit verwendet werden sollen, führten einige der Autoren der aktuellen Arbeit eine normative Studie³³ durch. Da die vorliegende Studie in den Muttersprachen der Teilnehmer durchgeführt werden sollte, wurden die Konzepte auch ins Türkische übersetzt, bevor sie normalisiert wurden. Es wurden Konzepte ausgewählt, die stark mit dem hohen (n = 3) und niedrigen (n = 3) Ende der beiden Dimensionen (jeweils sechs Konzepte) assoziiert waren. Dieser Teil ist von entscheidender Bedeutung, da von den Teilnehmern erwartet wird, dass das Verständnis der Konzepte ihre Bewertungsprozesse leitet.

In Experiment Teil 2 (Aktionsidentifikationsteil) sehen die Teilnehmer nacheinander die gleichen acht Aktionen, die von Akteur1 und Akteur2 ausgeführt werden, und berichten dem Experimentator, was die Aktion ist. Dieser Abschnitt dient als Manipulationsprüfung. Durch die Darstellung aller Aktionen, wenn beide Akteure sie ausführen, kann sichergestellt werden, dass die Teilnehmer die Aktionen verstehen und mit den Akteuren vertraut sind, bevor sie mit dem impliziten Test beginnen, bei dem sie schnelle Bewertungen vornehmen müssen. Die für die Aktionsklasse 1 und die Aktionsklasse 2 ausgewählten Maßnahmen sind diejenigen, die die höchsten H-Werte und Konfidenzniveaus (vier verschiedene Aktionsbeispiele in jeder Aktionsklasse) gemäß den Ergebnissen der beiden normativen Studien (N = 219) für jede Akteursbedingung aufwiesen, die von einigen der Autoren durchgeführt wurden (Manuskript in Vorbereitung). Alle Aktionen werden innerhalb einer gleichen Zeitdauer von 6 s ausgeführt.

Dies ist eine fortlaufende Studie, die einige andere Komponenten enthält. Die Hypothesen für die oben beschriebenen Abschnitte lauten jedoch wie folgt: (i) Die Art des Akteurs wirkt sich auf die abhängigen Variablen aus; Akteur2 führt im Vergleich zu Akteur1 zu längeren RTs, höheren MDs und größeren AUCs. (ii) die Art der Maßnahme wirkt sich auf die abhängigen Messungen aus; Die Aktionsklasse 1 führt im Vergleich zur Aktionsklasse 2 zu längeren RTs, höheren MDs und größeren AUCs. (iii) Die abhängigen Messungen für hohe und niedrige Antworten für denselben Akteur und dieselbe Aktionsklasse unterscheiden sich in den Blockdimensionen: Agency und Experience.