Методы представления реальных объектов в контролируемых лабораторных условиях

Переводная ценность первичных исследований в человеческом восприятии и познании зависит от того, в какой степени выводы переходят к реальным стимулам и контекстам. Давний вопрос касается того, как мозг обрабатывает реальные сенсорные входы. В настоящее время знание визуального познания основано почти исключительно на исследованиях, которые опирались на стимулы в виде двухмерных (2-D) картинок, обычно представленных в виде компьютеризированных изображений. Хотя взаимодействие изображений становится все более распространенным в современном мире, люди являются активными наблюдателями, для которых зрительная система развивалась, чтобы восприятие и взаимодействие с реальными объектами, а не изображения¹. На сегодняшний день, всеобъемлющее предположение в исследованиях человеческого зрения было то, что изображения эквивалентны, и соответствующие прокси для реальных дисплеев объекта. В настоящее время, однако, мы знаем удивительно мало о том, изображения эффективно вызвать те же основные когнитивные процессы, как и реальные объекты. Поэтому важно определить, в какой степени ответы на изображения подобны или отличаются от ответов, полученных их реальными аналогами.

Есть несколько важных различий между реальными объектами и изображениями, которые могут привести к различиям в том, как эти стимулы обрабатываются в мозге. Когда мы смотрим на реальные объекты двумя глазами, каждый глаз получает информацию с несколько иной горизонтальной точки зрения. Это несоответствие между различными изображениями, известный как бинокулярное неравенство, решается мозгом, чтобы произвести унитарное чувство глубины^2,3. Глубинные сигналы, полученные из стереоскопического зрения, вместе с другими источниками, такими как параллакс движения, передают наблюдателю точную информацию об эгоцентрическом расстоянии, местоположении и физическом размере объекта, а также о его трехмерной (3-D) геометрической структура формы^4,5. Планарные изображения объектов не передают информацию о физическом размере стимула, поскольку наблюдатель известен только расстоянием до монитора, а не расстоянием до объекта. В то время как трехмерные изображения объектов, таких как стереограммы, более точно приближаются к визуальному внешнему виду реальныхобъектов, они не существуют в трехмерном пространстве, и они не по карману подлинным двигательным действиям, таким как захват руками 6.

Практические проблемы использования реальных стимулов объектов в экспериментальных контекстах
В отличие от исследований зрения зрения, в которых презентация стимула полностью контролируется компьютером, работа с реальными объектами представляет для экспериментатора целый ряд практических задач. Положение, порядок и время презентации объектов должны контролироваться вручную на протяжении всего эксперимента. Работа с реальными объектами (в отличие от изображений)может включать в себя значительное время обязательства в связи с необходимостью собрать 7,^8,9 или сделать¹⁰ объектов, настроить стимулы до эксперимента, и представить объектов вручную во время исследования. Кроме того, в экспериментах, которые предназначены для сравнения, непосредственно, ответы на реальные объекты с изображениями, очень важно, чтобы соответствовать тесно внешний вид стимулов в различных форматах отображения^8,9. Стимульные параметры, условия окружающей среды, а также рандомизация и уравновешивание реальных объектов и стимулов изображения должны тщательно контролироваться, чтобы изолировать причинно-следственные факторы и исключить альтернативные объяснения наблюдаемых эффектов.

Методы, описанные ниже для представления реальных объектов (и соответствующих изображений), описаны в контексте парадигмы принятия решений. Общий подход может быть расширен, однако, чтобы изучить ли стимул формат влияет на другие аспекты визуального познания, такие как восприятие, память или внимание.

Обрабатываются ли реальные объекты по-разному к изображениям? Пример из решений
Несоответствие между видами объектов, с которыми мы сталкиваемся в реальных сценариях, по сравнению с теми, которые исследуются в лабораторных экспериментах, особенно очевидно в исследованиях человеческого принятия решений. В большинстве исследований диетического выбора, участникам предлагается сделать суждения о закуски, которые представлены как цветные 2-D изображения на мониторе компьютера ^11,12,13,14. В отличие от этого, повседневные решения о том, какие продукты есть, как правило, принимаются в присутствии реальных продуктов питания, таких как в супермаркете или кафетерии. Хотя в современной жизни мы регулярно просматриваем изображения закусок (т.е. на рекламных щитах, телевизионных экранах и онлайн-платформах), способность обнаруживать и адекватно реагировать на наличие реальных энергоемких продуктов может быть адаптивной от эволюционного перспективы, поскольку она облегчает рост, конкурентное преимущество, и воспроизводство^15,16,17.

Результаты исследований в научных исследованиях, посвященных принятию решений и выбору диетических продуктов, используются для руководства инициативами общественного здравоохранения, направленными на сдерживание роста показателей ожирения. К сожалению, однако, эти инициативы, как представляется, встретились практически без измеримых успех^18,19,20,21. Ожирение остается основным фактором глобального бремени болезни²² и связано с целым рядом связанных с этим проблем со здоровьем, включая ишемическую болезнь сердца, деменцию, диабет II типа, некоторые виды рака и повышенный общий риск заболеваемости^{22 ,23,24,25,26,27}. Резкий рост ожирения и связанных с ним заболеваний за последние десятилетия²⁸ был связан с наличием дешевых, энергоемких продуктов^{питания 18,29}. Таким образом, существует интенсивный научный интерес к пониманию основных когнитивных и нейронных систем, которые регулируют повседневные диетические решения.

Если Есть различия в том, как продукты в различных форматах обрабатываются в головном мозге, то это может обеспечить понимание того, почему общественное здравоохранение подходы к борьбе с ожирением были неудачными. Несмотря на различия между изображениями и реальными объектами, описанными выше, удивительно мало известно о том, обрабатываются ли изображения снековых продуктов аналогично их реальным аналогам. В частности, мало что известно о том, воспринимаются ли реальные продукты как более ценные или насытные, чем соответствующие изображения одних и тех же предметов. Классические ранние поведенческие исследования показали, что маленькие дети смогли отсрочить удовлетворение в контексте 2-D цветные изображения закусок³⁰, но не тогда, когда они столкнулись с реальной закуски³¹. Тем не менее, несколько исследований изучили у взрослых ли формат, в котором закуска отображается влияет на принятие решений или оценки^12,32,33 и только одно исследование на сегодняшний день, из нашей лаборатории, проверил это вопрос, когда параметры стимула и экологические факторы сопоставляются между форматами⁷. Здесь мы описываем инновационные методы и аппарат для исследования того, влияет ли принятие решений в отношении здоровых наблюдателей на человека форматом, в котором отображаются стимулы.

Наше исследование⁷ было мотивировано предыдущим экспериментом, проведенным Бушонгом и его коллегами^12, в котором студентам колледжа было предложено разместить денежные ставки на ряд повседневных закусок с помощью задачи ^{торгов Becker-DeGroot-Marschak (BDM) 34}. Используя между субъектами дизайн, Bushong и коллеги¹² представил закуски в одном из трех форматов: текст дескрипторы (т.е., ‘Snickers бар’), 2-D цветные изображения, или реальные продукты питания. Средние ставки на закуски (в долларах) были сопомнены между тремя группами участников. Удивительно, но студенты, которые рассматривали реальные продукты были готовы платить 61% больше за элементы, чем те, кто рассматривал те же стимулы, как изображения или текст дескрипторы -явление авторы называют “реальный эффект воздействия”¹². Критически, однако, участники в условиях текста и изображения выполнили задачу торгов в групповой настройке и ввели свои ответы через отдельные компьютерные терминалы; наоборот, те, кто был назначен в реальном состоянии питания, выполняли задачу один на один с экспериментатором. Внешний вид стимулов в реальных и имиджевых условиях также отличался. В реальном состоянии пищи, продукты были представлены наблюдателю на серебряном подносе, в то время как в состоянии изображения стимулы были представлены как масштабированные обрезанные изображения на черном фоне. Таким образом, вполне возможно, что различия участников, экологические условия или различия, связанные с стимулом, могли бы привести к завышенным предложениям на реальные продукты питания. Исходя из Bushong, и др.¹², мы рассмотрели ли реальные продукты оцениваются более чем 2-D изображения продуктов питания, но критически, мы использовали в рамках субъектов дизайн, в котором экологические и стимулсвязанных факторов были тщательно контролируется. Мы разработали специально разработанный проигрыватель, в котором стимулы в каждом формате дисплея могут быть случайным образом переплетены из суда в суд. Презентация стимулов и сроки были идентичны в реальных испытаниях объекта и изображения, тем самым уменьшая вероятность того, что участники могут использовать различные стратегии для выполнения задачи в различных условиях отображения. Наконец, мы тщательно контролировали появление стимулов в реальных условиях объекта и изображения, так что реальные продукты и изображения были тесно сопоставлены для видимого размера, расстояния, точки зрения и фона. Есть вероятность быть и другие процедуры или механизмы, которые могли бы позволить рандомизации форматов стимула в рамках испытаний, но наш метод позволяет для многих объектов (и изображений), которые будут представлены в относительно быстрой переплетения последовательности. С статистической точки зрения, эта конструкция максимизирует способность обнаруживать значительные эффекты в большей степени, чем это возможно, используя между субъектами конструкций. Аналогичным образом, последствия не могут быть отнесены к различиям в готовности к оплате (WTP) между наблюдателями. Это, конечно, тот случай, когда в рамках субъектов конструкции открывают возможность для спроса характеристики. Тем не менее, в нашем исследовании участники поняли, что они могут “выиграть” продукт питания в конце эксперимента, независимо от формата отображения, в котором он появился в заявке на участие в торгах. Участники были также проинформированы о том, что произвольное снижение ставок (т.е. для изображений) снизит их шансы на победу и что лучшая стратегия для победы желаемого пункта заключается в том, чтобы предложить свою истинную стоимость^34,35,36 . Цель этого эксперимента состоит в том, чтобы сравнить WTP для реальных продуктов питания по сравнению с 2-D изображения с помощью BDM торгов задача^34,35.