Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

Måling af kontaktomkostningerne ved smartphone-brug, mens du går

Published: April 30, 2020 doi: 10.3791/60555

ERRATUM NOTICE

Summary

Dette undersøgelsesdesign måler omkostningerne ved at skifte opgave ved at bruge en smartphone, mens du går. Deltagerne gennemgår to eksperimentelle betingelser: en kontroltilstand (gå) og en multitasking-tilstand (sms'er, mens de går). Deltagerne skifter mellem disse opgaver og en retningsbestemmende opgave. EEG-data samt adfærdsmæssige foranstaltninger registreres.

Abstract

Dette papir præsenterer en undersøgelsesprotokol til måling af omkostningerne ved opgaveskift ved at bruge en smartphone, mens du går. Denne metode indebærer, at deltagerne går på et løbebånd under to eksperimentelle betingelser: en kontroltilstand (dvs. simpelthen at gå) og en multitasking-tilstand (dvs. sms'er, mens de går). Under disse forhold skal deltagerne skifte mellem opgaverne relateret til den eksperimentelle tilstand og en retningsbestemmende opgave. Denne retningsopgave udføres med en punkt-lys walker figur, tilsyneladende gå mod venstre eller højre for deltageren. Præstation på retningsopgaven repræsenterer deltagerens omkostninger til opgaveskift. Der var to præstationsmål: 1) korrekt identifikation af retningen og 2) responstid. EEG-data registreres for at måle alfa-svingninger og kognitivt engagement, der opstår under opgaveskiftet. Denne metode er begrænset i sin økologiske gyldighed: fodgængermiljøer har mange stimuli, der forekommer samtidigt og konkurrerer om opmærksomhed. Ikke desto mindre er denne metode velegnet til at fastslå omkostningerne ved opgaveskift. EEG-dataene gør det muligt at studere de underliggende mekanismer i hjernen, der er relateret til forskellige omkostninger til opgaveskift. Dette design gør det muligt at sammenligne opgaveskift, når du udfører en opgave ad gangen, sammenlignet med opgaveskift ved multitasking forud for stimuluspræsentationen. Dette gør det muligt at forstå og lokalisere både den adfærdsmæssige og neurofysiologiske virkning af disse to forskellige opgaveskifteforhold. Desuden kan vi ved at korrelere omkostningerne ved opgaveskift med hjerneaktiviteten lære mere om, hvad der forårsager disse adfærdsmæssige virkninger. Denne protokol er en passende base for at studere skifteomkostningerne ved forskellige smartphone-anvendelser. Forskellige opgaver, spørgeskemaer og andre foranstaltninger kan tilføjes til det for at forstå de forskellige faktorer, der er involveret i omkostningerne ved at skifte opgave ved smartphone-brug, mens du går.

Introduction

Fordi både smartphone-penetration og tendensen til at multitaske er stigende, er det vigtigt at forstå den indvirkning, smartphone-brug, mens du går, har på opmærksomheden. Litteraturen har gentagne gange vist, at opgaveskift kommer med en pris1, inklusive smartphone-brug, mens du går. Undersøgelser har vist, at brug af en smartphone, mens du går, kan være distraherende og farligt 2,3,4. Disse farer har været forbundet med opmærksomhedsforringelsen ved at udføre en sådan opgave 3,4,5,6,7. På grund af fodgængermiljøets komplekse karakter kan det være problematisk at studere det i en eksperimentel sammenhæng, der er økologisk gyldig. Ikke desto mindre kan gennemførelse af sådanne undersøgelser i faktiske fodgængermiljøer komme med komplikationer i sig selv, fordi mange fremmede variabler kan komme i spil, og der er risiko for skade på deltageren på grund af distraktioner. Det er vigtigt at kunne studere et sådant fænomen i et relativt sikkert miljø, der forbliver så realistisk som muligt. I denne artikel beskriver vi en forskningsmetode, der studerer omkostningerne ved opgaveskift ved sms'er, mens du går, samtidig med at du øger opgavens gyldighed og mindsker de potentielle risici, der er involveret.

Når du bruger en smartphone, mens du går, er enkeltpersoner tvunget til at skifte fra smartphone-opgaverne til at gå og miljørelaterede opgaver. For at studere et sådant fænomen fandt vi det derfor relevant at indramme denne metode inden for litteraturen om multitasking, specifikt fokuseret på paradigmet for opgaveskift. For at gøre dette blev opgaveskifteparadigmetbrugt 1, hvor deltagerne skiftede mellem en pre-stimulus opgave og en post-stimulus opgave. En af de to præ-stimulusopgaver involverede multitasking, mens den anden ikke gjorde det. I post-stimulus-opgaven måtte deltagerne reagere på en stimulus, hvis opfattelse er påvirket af delt opmærksomhed8. Desuden har eksperimentelle laboratorieundersøgelser, der forsøger at være så økologisk gyldige som muligt, ofte brugt virtuelle fodgængermiljøer til at forstå den opmærksomme virkning af smartphone-brug, mens du går 4,9. Ikke desto mindre, for at fange de underliggende neurofysiologiske mekanismer, valgte vi at fokusere på den specifikke opgaveskiftereaktion på en stimulus for at minimere antallet af stimuli, deltagerne skulle reagere på. På denne måde kan vi mere præcist lokalisere omkostningerne ved opgaveskift, der udelukkende kommer fra at skifte opmærksomhed væk fra smartphonen og mod stimulus. Med vores undersøgelsesdesign bruger vi adfærdsmæssige foranstaltninger (dvs. omkostninger til opgaveskift) og neurofysiologiske data for bedre at forstå de opmærksomhedsforstyrrelser, der findes under fodgængerens smartphone-brug.

Under et opgaveskifteeksperiment udførte deltagerne normalt mindst to enkle opgaver vedrørende et sæt stimuli, hvor hver opgave krævede et andet sæt kognitive ressourcer kaldet et "opgavesæt"1. Når enkeltpersoner tvinges til at skifte mellem opgaver, skal deres mentale ressourcer tilpasse sig (dvs. hæmning af tidligere opgavesæt og aktivering af det aktuelle opgavesæt). Denne "omkonfiguration af opgavesæt" menes at være årsagen til omkostningerne ved opgaveskift1. Omkostningerne ved opgaveskift bestemmes normalt ved at observere forskellene i enten svartiden og/eller fejlprocenten mellem forsøg, hvor deltagerne skifter mellem opgaver, og forsøg, hvor de ikkegør 10. I vores eksperiment havde vi tre opgavesæt: 1) at reagere på en punkt-lys walker stimulus; 2) sms'er på en smartphone, mens du går; og 3) simpelthen gå. Vi sammenlignede skifteomkostningerne mellem to forskellige forhold: 1) simpelthen at gå, før vi reagerede på stimulus, og 2) gå, mens du sms'ede, før vi svarede. På denne måde fangede vi omkostningerne ved multitasking på en smartphone, før vi skiftede opgaven, og var i stand til direkte at sammenligne dem med omkostningerne ved ikke-multitasking-switch ved blot at gå før udseendet af den visuelle stimulus. Fordi smartphonen, der blev brugt i denne undersøgelse, var af et bestemt mærke, blev alle deltagere screenet før eksperimentet for at være sikre på, at de vidste, hvordan de skulle bruge enheden korrekt.

For at simulere en realistisk oplevelse, der er repræsentativ for fodgængerkonteksten, besluttede vi at bruge en punkt-lys walker-figur som en visuel stimulus, der repræsenterer en menneskelig form, der går med en afvigelsesvinkel på 3,5 ° mod venstre eller højre for deltageren. Denne figur består af 15 sorte prikker på en hvid baggrund, hvor prikkerne repræsenterer et menneskes hoved, skuldre, hofter, albuer, håndled, knæ og ankler (figur 1). Denne stimulus er baseret på biologisk bevægelse, hvilket betyder, at den følger det bevægelsesmønster, der er typisk for mennesker og dyr11. Desuden er denne stimulus mere end økologisk gyldig; Det kræver kompleks visuel behandling og opmærksomhed for at blive analyseret med succes12,13. Interessant nok fandt Thornton et al.8, at korrekt identifikation af den punktlignende rollatorens retning i høj grad påvirkes af delt opmærksomhed, hvilket gør den velegnet som et præstationsmål, når man studerer omkostninger til opgaveskift ved multitasking. Deltagerne blev bedt om mundtligt at angive den retning, figuren gik. Udseendet af rullatoren blev altid forud for et auditivt signal, der signalerede dets udseende på skærmen.

Ydeevne på punkt-lys walker-opgaven og neurofysiologiske data gjorde det muligt for os at bestemme den opmærksomme virkning af begge tilstande og hjælpe med at bestemme, hvad der forårsagede dem. Ydeevnen blev målt ved at se på fejlprocenterne og responstiderne, når retningen af punktlysrullatorfiguren blev bestemt. For at forstå de underliggende kognitive og opmærksomhedsmekanismer, der er involveret i de opmærksomhedsforstyrrelser, vi fandt med præstationsmålet, vurderede vi deltagernes neurofysiologiske data ved hjælp af EEG actiCAP med 32 elektroder. EEG er et passende værktøj med hensyn til midlertidig præcision, hvilket er vigtigt, når man forsøger at se, hvad der forårsager dårlig ydeevne på bestemte tidspunkter (f.eks. udseendet af punkt-lys walker-figuren), selvom artefakter kan være til stede i dataene på grund af bevægelser. Ved analyse af EEG-data er to indekser særligt relevante: 1) alfa-oscillationer; og 2) kognitivt engagement. Forskning har vist, at alfa-oscillationer kan repræsentere arbejdshukommelseskontrol såvel som aktiv hæmning af opgave-irrelevante hjernekredsløb14,15,16,17. Ved at sammenligne alfa-oscillationerne ved baseline-niveauerne med dem, der forekommer med stimuluspræsentationen18,19, opnåede vi alfa-forholdet. Med dette forhold bestemte vi de hændelsesrelaterede ændringer, der kunne ligge til grund for den opmærksomhedssvækkelse, der observeres, når du sms'er, mens du går. Med hensyn til kognitivt engagement udviklede Pope et al.20 et indeks, hvor betaaktivitet repræsenterer øget ophidselse og opmærksomhed, og alfa- og thetaaktivitet afspejler fald i ophidselse og opmærksomhed21,22. Denne analyse blev udført for at afgøre, om øget engagement forud for stimulusens udseende ville komplicere den omkonfiguration af opgavesættet, der kræves for at reagere på rollatorfiguren.

Med den metode, der er beskrevet i dette papir, søger vi at forstå de underliggende mekanismer, der påvirker opgaveskiftepræstationen hos deltagere, der er involveret i multitasking-episoder. Gangtilstanden repræsenterer en ikke-multitasking opgave-switch ydeevne, der sammenlignes med en multitasking opgave-switch ydeevne (dvs. sms'er, mens du går). Ved at måle rollerne for hæmning af opgavesæt og aktivering af opgavesæt søgte vi bedre at forstå de switchomkostninger, der opstår, når du sender sms'er, mens du går. Det er relevant at bemærke, at den oprindelige undersøgelse blev udført i et fordybende virtuelt miljø23 , men senere blev replikeret i et eksperimentelt rum (se figur 2) med en projektor, der viste rollatorfiguren på en skærm foran deltageren. Da dette virtuelle miljø ikke længere er tilgængeligt, blev protokollen tilpasset det nuværende eksperimentelle rumdesign.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Før dataindsamlingen påbegyndes, er det vigtigt at modtage al den nødvendige etiske forskningsgodkendelse for menneskelige deltagere. Dette bør ske gennem de relevante bedømmelsesudvalg og/eller bedømmelsesudvalg for menneskelige deltagere.

Denne protokol blev godkendt og certificeret af det etiske råd fra HEC Montréal til Tech3Lab-forskningsfaciliteten.

1. Forberedelse af den visuelle stimulus

  1. Opret den eksperimentelle skabelon til den visuelle stimulus med en visuel eksperimentpræsentationssoftware, såsom E-prime. Opret en til øvelsesforsøget (seks forsøg) og en til de eksperimentelle betingelser (22 forsøg).
  2. Åbn E-prime-softwaren, og gå til strukturvinduet, hvor eksperimentets logik kan oprettes.
    1. Dobbeltklik på SessionProc (tidslinjen for sekventering af rækkefølgen af udseendet af E-objekterne).
    2. Træk TextDisplay-objektet fra værktøjskassen til linjen SessionProc .
      1. Dobbeltklik på TextDisplay-objektet , der er indsat i SessionProc , og skriv studievejledningen: "Når du hører det auditive signal, skal du løfte hovedet og angive højt, hvilken retning rollatoren går, enten mod venstre eller mod højre. Eksperimentet begynder snart."
      2. Klik på ikonet Egenskabssider øverst i TextDisplay-vinduet . Klik på fanen Fælles og skift indstillingen Navn til instruktioner. Klik på rullemenuen Varighed , og vælg Uendelig. Klik på fanen Varighed/input , og vælg Tilføj, vælg Tastatur , og tryk på OK. Klik på OK igen for at afslutte ejendomssiderne. Dette sikrer, at instruktionerne forbliver på skærmen, indtil du trykker for at starte eksperimentet.
    3. I SessionProc skal du nu trække og slippe et listeobjekt til SessionProc-linjen (placer det efter instruktionerne). Dobbeltklik på listeobjektet. Skriv "Venstre-prøveversion" i kolonnen Procedure, tryk på Enter og klik på JA til pop op-vinduet, der beder om at oprette en ny procedure. Når det næste pop op-vindue beder om at gøre dette til standardværdien, skal du klikke på NEJ.
    4. Dobbeltklik på listeobjektet på linjen SessionProc. Klik på den grønne knap med navnet Tilføj attribut. Navngiv attributten som: korrekt svar. Klik på OK.
    5. Klik på det tomme mellemrum i kolonnen korrekt svar og skriv L (dette er for at signalere, at denne liste objekt, hvis for rollatoren går mod venstre).
    6. Gå tilbage til SessionProc og klik på det nye objekt, der blev oprettet kaldet Left-Trial.
    7. Gå til SessionProc , og dobbeltklik på objektet Left-Trial .
      1. Træk og slip InLine-objektet til venstre prøvelinje, og omdøb det.
        1. Vælg ITI. Dobbeltklik på InLine-objektet og skriv følgende kode:
          Dim nRandom som heltal
          nTilfældig = Tilfældig (16500, 17500)
          c.SetAttrib "ITIDur", nRandom
        2. Koden præsenterer rollatorstimulus med tidsintervaller mellem 16.500 ms og 17.500 ms.
    8. Dobbeltklik på Venstre-prøveversion. Træk og slip et diasobjekt til linjen Venstre prøveversion . Omdøb det Venter, dette objekt vil være en tom skærm, der vises mellem de visuelle stimuli i den tid, der bestemmes af koden i trin 1.2.7.
    9. Dobbeltklik på objektet Slide.
      1. Klik på underobjektet kaldet SlideText og klik et sted i diaset for at placere objektet der.
      2. Fjern den eksisterende tekst fra billedet.
      3. Klik på Egenskabssider for underobjekter.
      4. På fanen Ramme skal du indstille både bredden og højden til 100 %. Klik på OK.
    10. Klik på egenskabssiderne , og gå til fanen Varighed/input . Indtast varigheden af følgende værdi: [ITIDur].
    11. Dobbeltklik på Venstre-prøveversion, og træk og slip et SoundOut-objekt på linjen Venstre prøveversion.
      1. Dobbeltklik på SoundOut-objektet .
      2. Vælg den relevante lydcue-filmappe under Filnavn .
      3. Skift bufferstørrelsen til 1.000 ms.
      4. Klik på OK.
    12. Gå tilbage til Venstre-prøveversion, og træk og slip et Slide-objekt til linjen Venstre-prøveversion, og omdøb det til Walker Left.
      1. Dobbeltklik på dette nye objekt.
      2. Tilføj et SlideMovie-underobjekt ved at klikke på underobjektet og derefter klikke på sliden.
      3. Klik på Underobjektegenskabssider, og vælg mappen for videofilen til venstre rollator under Filnavn.
      4. Indstil Stop efter-tilstand til OffsetTime.
      5. Klik på Stræk og vælg JA.
      6. Indstil Afslut filmhandling til Afslutning.
      7. Klik på fanen Ramme , og indstil bredden og højden til 100%.
      8. For stillingen skal du angive både X- og Y-positionen til 50 %.
      9. Til sidst skal du indstille kantfarven til hvid.
      10. Klik på OK.
      11. Klik på egenskabssiderne for diasobjektet .
        1. Klik på fanen Varighed / input .
        2. Indstil varigheden til 4.000. Indstil PreRelease til 500.
        3. Klik på OK.
    13. Gentag hele denne procedure (dvs. fra trin 1.2.3-1.2.9) for den rigtige retssag. Navngiv proceduren Right-Trial. Når du følger proceduren, skal du kun ændre det korrekte svar (dvs. til R i stedet eller L) og videofilen. Brug videofilmappen til den rigtige rullator.
  3. Dobbeltklik på SessionProc.
    1. Træk og slip og skub objektet til linjen SessionProc
    2. Dobbeltklik på dette objekt, og tilføj et SlideText-underobjekt.
    3. Skriv pause som teksten.
    4. Gå igen ind på egenskabssiderne for underobjekter , og gør bredden og højden 100% under fanen Ramme . Gør positionen for X og Y 50%.
    5. Klik på OK.
  4. Dobbeltklik på det listeobjekt , der allerede er oprettet.
    1. Klik på egenskabssiderne i listeobjektet .
    2. På fanen Valg skal du indstille rækkefølgen til Tilfældig og klikke på OK.
    3. Indsæt følgende tal i kolonnen Vægt :
      1. Øvelse: Indtast tallet 3 i både rækken Venstre forsøg og rækken Højre forsøg.
      2. Eksperiment: Indtast tallet 11 i både rækken Venstre prøveversion og rækken Højre prøveversion .
  5. Klik på ikonet Generer øverst i vinduet for at oprette en eksekverbar scriptfil. Gem det på skrivebordet for nem adgang. Dette er den fil, der køres under eksperimentet.
    1. Gem øvelsesforsøget som "Øvelse" og de eksperimentelle forsøg som "Eksperiment".
    2. Test scriptet oprettet ved at klikke på ikonet Kør .
  6. I mappen E-studio oprettes en E-run-fil. Begge de filer, der oprettes (en til øvelsesforsøget og en til eksperimentforsøgene) kan placeres i en mappe på computerens skrivebord. For at køre det visuelle eksperiment skal du blot klikke på det relevante ikon.
  7. Når den visuelle stimulus 'eksperimentelle skabeloner er oprettet, skal du prøve at vise dem med projektoren.
    1. Med projektorindstillingerne skal du ændre højden på rollatorfiguren og sørge for, at den er centreret direkte foran, hvor deltageren ville stå på løbebåndet.
    2. Med et målebånd måles rollatorens højde direkte på projektorskærmen. Beregn afstanden mellem skærmen og øjnene på en person, der står på løbebåndet, for at stimulus skal dække 25 ° visuel vinkel, og bevæg løbebåndet i overensstemmelse hermed. For at beregne de nødvendige afstande kan man bruge følgende hjemmeside: http://elvers.us/perception/visualAngle/

2. Opsætning af laboratoriemiljøet

  1. Tænd for de fire optagecomputere, EEG-forstærkeren, projektoren, løbebåndet, højttalerne og smartphonen.
  2. Opsæt kontrolapparatet.
    1. Åbn synkroniseringssoftwaren med den specifikke subrutine, der er oprettet til undersøgelsen med markører ved 10 s.
      1. Synkroniseringssoftwaren sender en puls, der vises i form af en markør og lyspuls i EEG og videooptagelser hver 10. s.
    2. Tænd for videooptagelsessoftwaren. Kameraerne skal også tænde automatisk. Hvis ikke, skal du tænde dem manuelt.
    3. Åbn og opsæt EEG-optagelsessoftwaren til deltageren.
    4. Åbn mappen, der indeholder den eksekverbare visuelle stimulusscriptfil, der er oprettet med præsentationssoftwaren til det visuelle eksperiment.
    5. Forbered EEG-opsætningen og materialerne i henhold til de procedurer, der er foreslået af producenterne.
    6. Slet samtalen fra den forrige deltager fra smartphonen.
    7. Placer en ny flaske vand ved siden af deltagerens hvilestol.

3. Forberedelse af deltagere

  1. Byd deltageren velkommen i lokale 1 og fortæl kort om studiets varighed og kompensationen.
  2. Bed deltagerne om at fjerne deres smykker (f.eks. øreringe, piercinger, halskæder), briller, smartphone og alt indhold i lommerne, læg disse i en skraldespand og læg dem i et skab.
  3. Bed deltagerne om at slippe af med tyggegummi, de måtte spise, og sørg for, at de har spist, inden eksperimentet påbegyndes.
  4. Sørg for, at deltageren har behagelige fodtøj på, og få dem til at slå dobbelt knude på deres snørebånd for at garantere deltagerens sikkerhed under eksperimentet.
  5. Få deltageren til at læse og underskrive samtykkeerklæringen.
    1. Læs følgende manuskript og få deltageren til at sidde, så de kan læse og underskrive samtykkeerklæringen:

      "Her er en samtykkeerklæring, der angiver, at du accepterer at deltage i denne undersøgelse. Læs det omhyggeligt og underskriv det. Tøv ikke med, hvis du har spørgsmål."
  6. Tag deltageren med til det udpegede deltagerforberedelseslokale, lokale 3, hvor EEG-hætten skal opsættes.
  7. Læs det forberedte script, der forklarer strømmen af den eksperimentelle proces:

    "Du bemærker måske, at jeg en gang imellem læser en tekst. Dette gøres for at sikre, at alle deltagere modtager identiske instruktioner. I denne undersøgelse er vi interesserede i, hvordan folk interagerer med en stimulus foran dem, mens de sender tekstbeskeder og går med moderat hastighed. I cirka 40 minutter sender du en sms til [navn på forskningsassistent], som du tidligere mødte med denne smartphone [vis smartphonen]. Mens du sms'er, vil du høre en lyd fra tid til anden. Denne lyd vil blive efterfulgt af et billede af en gående karakter. Din opgave er at løfte hovedet til skærmen her [peg på skærmen] og indikere højt, om karakteren går mod din højre ELLER din venstre. Du vil ikke blive bedt om at gøre noget andet. Jeg vil skrive Deres svar ned. Bemærk, at der i alle blokke er to valg for et svar (højre og venstre), så det er umuligt, at der for eksempel kun vil være venstre eller højre som et enkelt valg. Den retning, karakteren kommer fra, er helt tilfældig. Når du har dikteret dit svar, fortsætter du blot med at sende en sms [nr. ame af forskningsassistent]. Det er vigtigt ikke at vende sig om, når du svarer, eller hvis du vil tale med mig, fordi du kan blive destabiliseret og falde. Hold hovedet fremad. Jeg vil være bag dette spejl her [peg på glasset] under hele eksperimentets varighed. Har du spørgsmål?"
  8. Mål deltagerens hovedomkreds for EEG-elektrodehætten. Til dette eksperiment blev der anvendt en EEG actiCap med 32 forforstærkede elektroder.
    1. Vælg den passende størrelse EEG-hætte, læg den på et skumhoved til støtte, og placer alle elektroderne på deres rette placering.
    2. Mål deltagerens hovedomkreds igen for at bestemme startpunktet for hætten ved hjælp af referencesystemet 10-20.
    3. Placer hætten på deltagerens hoved startende forfra, og hold den på plads, mens du trækker den baglæns. Sørg for, at hætten er placeret korrekt.
    4. Tilslut EEG-hættens kabler til EEG-kontrolboksen.
    5. Vis gelapplikatoren til deltageren, så de kan se, at den ikke er skarp, og lad dem røre ved den, hvis de ønsker det. Læs følgende script:

      "Her er applikatoren og spidsen, som jeg vil bruge til at sætte gelen på EEG-hætten, som du har på hovedet. Du kan røre ved det; Det gør ikke ondt. Spidsen er lige kort nok til, at den aldrig rører dit hoved."
    6. Tænd EEG-elektrodeboksen, så alle elektrodelamperne bliver røde.
    7. Aktivér elektroderne ved først at flytte håret af vejen og derefter påføre gelen på hver elektrode: Start med jordelektroden og derefter referenceelektroden. Når disse to elektroder bliver grønne, tilsættes de resterende elektroder.
    8. Placer gelen, indtil alle elektrodesensorer bliver grønne.
    9. Mål impedansen på kontrolboksen.
    10. Afbryd kablerne fra kontrolboksen, og tilslut dem til bevægelsesadapteren (dvs. adaptersættet, der trådløst sender dataene tilbage til kontrolboksen).
    11. Placer adaptersættet i en fanny-pakke, og bed deltageren om at fastgøre det omkring taljen med kablerne og adaptersættet placeret mod deltagerens ryg.
    12. Gå tilbage til computerrummet (rum 4) og kontroller impedansen for hver elektrode.
    13. Kontroller, at datakvaliteten er tilfredsstillende ved visuelt at inspicere signalet på EEG-softwarens skærm. Fastgør om nødvendigt de problematiske elektroder.
  9. Tag deltageren ind i forsøgsrummet (dvs. rum 2).
  10. Få deltageren til at stå på løbebåndet og fastgør løbebåndets sikkerhedsnøgle til deltageren.
  11. Tænd løbebåndet til en hastighed på 0.8 mph og lad deltageren gå i 2 minutter, så de bliver fortrolige med hastigheden. I løbet af disse 2 minutter skal du minde deltageren om instruktionerne:

    "I cirka 40 minutter sender du en sms til [navn på forskningsassistent] med en smartphone. Mens du sms'er, vil du høre en lyd fra tid til anden. Denne lyd vil blive efterfulgt af et billede af en gående karakter. Din opgave er at løfte hovedet til skærmen på det tidspunkt og efter din mening tydeligt angive, om karakteren går mod din højre eller din venstre. Du vil ikke blive bedt om at gøre noget andet. Jeg vil skrive Deres svar ned. Når du har angivet dit svar, fortsætter du blot med at sende en sms til [navn på forskningsassistent]. Det er vigtigt altid at give et svar. Hvis du ikke er sikker, så fortæl os dit bedste gæt. Vend dig ikke om, når du giver dit svar, eller hvis du vil tale med mig, fordi du kan blive destabiliseret og falde. Hold hovedet fremad. Der er fire dele til eksperimentet, to, hvor du sms'er [navn på forskningsassistent], mens du går, og to, hvor du bare går. Hver del varer cirka 12 minutter, og der er en pause på 2 minutter mellem hver del. Har du spørgsmål?"

4. Øv forsøg

  1. Giv deltageren smartphonen.
  2. Fortæl deltageren, at de vil lave et øvelsesforsøg.
  3. Klik på stimulus 'eksekverbare scriptfil til øvelsesforsøgene. Indtast deltagernummeret, og start prøveperioden.
  4. Få deltageren til at øve sig i at reagere på de visuelle stimuli, mens han deltager i en sms-samtale med forskningsassistenten. Denne øvelse varer 3 min.
  5. Når sessionen begynder, skal du følge sms-samtalescriptet, der er oprettet til undersøgelsen.
  6. Skriv deltagerens svar på hvert stimulusudseende ned på en regnearksskabelon.
  7. Efter de 3 minutter skal deltageren sidde på en stol og drikke noget vand. I løbet af denne tid skal du justere løbebåndets hastighed til 0.4 mph.
  8. Mind deltageren om studievejledningen.

5. Dataindsamling

  1. Installationsprogrammet
    1. Gå til arbejdsgangsarket for at vælge betingelsesrækkefølgen for den aktuelle deltager. To ordrer er mulige: I rækkefølge A bruger forsøg 1 og 3 sms-betingelsen, mens forsøg 2 og 4 bruger kontrolbetingelsen. I rækkefølge B bruger forsøg 1 og 3 kontrolbetingelserne, og forsøg 2 og 4 bruger sms-betingelserne. Under hvert forsøg vises den visuelle stimulus 22 gange.
    2. Sørg for, at al optagelsessoftware er klar til at blive startet synkront.
    3. Tænd for al optagelsessoftware (f.eks. EEG, video)
    4. Få deltageren til at komme tilbage på løbebåndet og langsomt øge hastigheden tilbage til 0.8 mph.
    5. Tænd for det visuelle stimulusprogram, og begynd at køre det.
    6. Læs forsøgets instruktioner afhængigt af den eksperimentelle tilstand.
      1. Kør stimulusens eksekverbare scriptfil til eksperimentforsøgene . Indtast deltagernummeret og den kode, der er valgt til de specifikke betingelser. Begynd prøveversionen.
  2. Kontrol tilstand
    1. Sørg for, at smartphonen er uden for deltagerens synsfelt under denne opgave.
    2. Instruer deltageren om blot at gå på løbebåndet og reagere på den visuelle stimulus hver gang den vises ved at svare "venstre" eller "højre":

      "Til denne opgave bliver du simpelthen nødt til at gå på løbebåndet. Fra tid til anden vil du høre en lyd. Denne lyd vil blive efterfulgt af et billede af en gående karakter. Din opgave er at løfte hovedet til skærmen og efter din mening tydeligt angive, om karakteren bevæger sig til højre eller venstre. Du vil ikke blive bedt om at gøre noget andet. Jeg vil selv skrive dine svar ned. Når du har dikteret dit svar, fortsætter du blot med at gå. Det er vigtigt altid at give et svar. Hvis du ikke er sikker, så fortæl os dit bedste gæt. Vend dig ikke om, når du giver dit svar, eller hvis du vil tale med mig, fordi du kan blive destabiliseret og falde. Hold hovedet fremad. Start når Jeg giver jer signalet. Har du spørgsmål?"
    3. Signal til deltageren, at forsøget er ved at begynde og starte det visuelle stimulusforsøg.
    4. Skriv deltagerens svar ned, hver gang de svarer på den visuelle stimulus. Når en deltager ikke svarer, skal feltet være tomt.
    5. Ved afslutningen af forsøget skal du få deltageren til at sætte sig ned og drikke noget vand.
    6. I disse pauser skal du fortsætte med at køre al optagesoftwaren og lade løbebåndet være tændt med en hastighed på 0.4 mph.
    7. Efter pausen får deltageren tilbage på løbebåndet, og når de går, øges hastigheden gradvist tilbage til 0.8 mph.
  3. Sms-tilstand
    1. Mens deltageren går på løbebåndet, skal du give dem smartphonen.
    2. Instruer deltageren i at tekste, som de naturligt ville gøre (f.eks. ved hjælp af en hånd eller to hænder), mens de går på løbebåndet og reagere på den visuelle stimulus, hver gang den vises ved at svare "venstre" eller "højre":

      "Til denne opgave sender du en sms til [navn på forskningsassistent] med en smartphone. Åbn meddelelsesprogrammet på smartphonen. Vælg derefter samtalen, der siger "Hej". Du bliver nødt til aktivt at deltage i en sms-samtale. Mens du sms'er, vil du høre en lyd fra tid til anden. Denne lyd vil blive efterfulgt af et billede af en gående karakter. Din opgave er at løfte hovedet til skærmen her og efter din mening angive, om karakteren bevæger sig til højre eller venstre. Du vil ikke blive bedt om at gøre noget andet. Jeg vil selv skrive dine svar ned. Når du har dikteret dit svar, fortsætter du blot med at sende sms'er. Det er vigtigt altid at give et svar. Hvis du ikke er sikker, så fortæl os dit bedste gæt. Vend dig ikke om, når du giver dit svar, eller hvis du vil tale med mig, fordi du kan blive destabiliseret og falde. Hold hovedet fremad. Start når Jeg giver jer signalet. Har du spørgsmål?"
    3. Signal til deltageren, at forsøget er ved at begynde og starte det visuelle stimulusforsøg.
    4. Bed deltageren om at have en sms-samtale, mens han går på løbebåndet. Instruer dem om også at reagere på den visuelle stimulus, hver gang den vises ved at svare "venstre" eller "højre".
    5. Få forskningsassistenten til at følge samtalemanuskriptet og holde samtalen i gang gennem hele tilstanden.
    6. Skriv deltagerens svar ned, hver gang de svarer på den visuelle stimulus. Når en deltager ikke svarer, skal feltet være tomt.
    7. I slutningen af forsøget skal du tage smartphonen fra deltageren og få deltageren til at sætte sig ned og drikke noget vand.
    8. I disse pauser skal du fortsætte med at køre al optagesoftwaren og lade løbebåndet være tændt med en hastighed på 0.4 mph.
    9. Efter pausen får deltageren tilbage på løbebåndet, og når de går, øges hastigheden gradvist tilbage til 0.8 mph.

6. Afslutning af dataindsamling

  1. Ved afslutningen af den eksperimentelle manipulation skal deltageren slukke løbebåndet. Lad deltageren sætte sig ned og drikke noget vand.
  2. Fjern EEG-hætten og tag deltageren med i bad, hvor de kan vaske deres hår, hvis de ønsker det.
  3. Giv deltageren deres kompensation og tak dem for deres deltagelse. Sørg for, at deltageren forlader med deres kopi af samtykkeerklæringen, og at de henter alle deres personlige genstande.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Denne undersøgelsesprotokol blev oprindeligt udført med 54 deltagere, der hver reagerede på 88 retningsforsøg. Halvdelen af disse forsøg fandt sted, når deltagerne simpelthen gik forud for stimuluspræsentationen; Den anden halvdel opstod, da deltagerne sms'ede, mens de gik forud for stimuluspræsentationen.

Adfærdsmæssige resultater
Ydeevne i punktlysrollatorens retning repræsenterer omkostninger til opgaveskift, hvor lavere ydeevne repræsenterer højere omkostninger til opgaveskift. Deltagernes svar blev analyseret med to responsvariabler: 1) Korrekt identifikation; og 2) svartid. De to eksperimentelle betingelser repræsenterede de to grupper: 1) Sms'er, mens du går; og 2) simpelthen gå, før du reagerer på stimulus. Svartiderne blev beregnet ved eksperimentets afslutning. Videooptagelserne af eksperimentet blev konverteret til lydfiler og derefter analyseret med en lydsoftware, der markerede toppe i lydbølgelængder. Når lyden af signalet og lyden af deltagerens verbale svar var markeret, blev tiden mellem de to bestemt. Korrekte svartider blev analyseret ved at eksportere deltagerens korrekte retning for de 88 forsøg fra den eksperimentelle præsentationssoftware og tilføje den til databasefilen, der indeholder deltagernes svar. I det anvendte program (Excel) blev en formel til test af nøjagtighed (= HVIS (A1 = B1,1,0)) brugt til at bestemme, om oplysningerne i den første datakolonne (dvs. deltagernes svar) var de samme som den anden kolonne.

Fordi hver deltager gentagne gange skulle bestemme orienteringen af stimulus, kunne en t-test ikke bruges til at analysere forskellene i præstationsmidler på tværs af forholdene. I stedet blev der anvendt en generaliseret lineær regressionsmodel for at tage højde for intra-subjekt korrelation mellem forsøg. Denne analyse blev udført ved hjælp af Proc Glimmix med SAS 9.4-softwaren. Gruppevariablen var den forklarende variabel for responsvariablerne, og der blev tilføjet et tilfældigt gaussisk skæringspunkt for hvert emne. Nøjagtigheden af responsvariablerne (korrekt eller forkert respons) var binær, og som sådan var en logitlink-funktion passende til denne regressionsmodel.

Vi fandt ud af, at deltagerne var mere tilbøjelige til at identificere den korrekte retning for point-light walker-stimulus, når de ikke sms'ede før stimulusens udseende (Odds Ratio = 0,77; T = -3, 12; p = 0,001; 95% konfidensinterval (.657;. 908)). Der blev ikke fundet nogen signifikant forskel i reaktionstid (β = -0,005; T = -.26; p = 0, 799; 95% konfidensinterval (-.047;. 036)) (se figur 3).

For at kombinere nøjagtighed med responstid blev Inverse Efficiency Score (IES)24 brugt. Sandsynligheden for at være nøjagtig på retningsforsøgene blev modelleret ved hjælp af en logistisk regression med responstid som kontrolvariabel. Igen blev der tilføjet et individuelt tilfældigt skæringspunkt for hvert forsøgsperson for at tage højde for potentielle intra-subjekt korrelationer mellem forsøg. Resultaterne af denne regression med blandet effekt viste en signifikant effekt af eksperimentel tilstand, hvor den estimerede sandsynlighed for nøjagtigt at reagere på stimulus var 18,9% mindre i den tilstand, hvor deltagerne sms'ede, mens de gik, sammenlignet med når de simpelthen gik før stimulusens udseende (Odds ratio = 0,811; T = -2, 46; p = 0,014; 95% konfidensinterval 0,686–0,959; se figur 3). Dette viste, at uanset responstiden var nøjagtigheden af stimulusretningen konsekvent lavere, når deltagerne sms'ede, mens de gik.

Neurofysiologiske data
EEG-optagelser blev brugt til at bestemme den neurofysiologiske aktivitet, der er involveret i opgaveskift ved at observere alfa-oscillationer og kognitivt engagement. Brug af EEG under bevægelse førte til flere artefakter. For at sikre kvaliteten af dataene blev der taget flere skridt. For det første blev der anvendt ny aktiv elektrodeteknologi med et støjsubtraktionskredsløb (dvs. forforstærkede elektroder) for at tillade optagelse under gang. For det andet blev EEG-dataene filtreret offline med et lavpas IIR-filter ved 20 Hz for at isolere alfabølgerne, og et highpass IIR-filter ved 1 Hz blev brugt til at reducere støj. For det tredje blev der anvendt en uafhængig komponentanalyse (ICA) for at dæmpe artefakter forårsaget af øjenblink og okulære saccader i EEG-dataene25. For det fjerde blev en automatisk artefaktafvisning brugt til at udelukke epoker med spændingsforskelle over 50 μV mellem to nærliggende prøvetagningspunkter og en forskel over 50 μV i et interval på 75 ms.

Dataanalyse blev udført med Vision Analyzer 2. Baseret på Luck26 blev data henvist til den fælles gennemsnitlige reference. Desuden blev dataene segmenteret for at isolere 2'erne efter præsentationen af walker-stimulus samt en 2 s baseline. For hver stimuluspræsentation blev der bestemt en basislinje, der repræsenterer den aktivitet, der opstår, når deltageren udelukkende gik eller sms'ede, mens han gik. Denne baseline blev opnået i løbet af et 2 s tidspunkt, der forekommer 12 s før den auditive cue af hver stimulus udseende. Begge segmenter blev analyseret separat med en Fast-Fourier Transform på 1 s epoker for at opnå effektværdier i frekvensdomænet. Alle epoker blev beregnet i gennemsnit separat efter eksperimentel tilstand.

Formålet med denne analyse var at bestemme, om de to undertrin af opgavesæthæmning og aktivering af opgavesæt påvirker omkostningerne ved adfærdsskift (dvs. præstationsmål) forskelligt. For at gøre dette blev EEG-dataene analyseret baseret på to indekser: 1) alfa-oscillationer; og 2) kognitivt engagement. Alle beregningerne blev udført ved hjælp af Cz- og Pz-stederne, fordi deres data indeholdt mindre støj og færre artefakter. Ændringerne i alfa-oscillationer på grund af stimuluspræsentationen blev analyseret med alfa-forhold ved at sammenligne baseline alfa-effekten med alfa-effekten, der forekommer med stimuluspræsentationen18,19. Ved hjælp af det kognitive engagementsindeks udviklet af Pope et al.20 blev der skabt et forhold mellem den kombinerede effekt i beta (14-20 Hz) divideret med total effekt i alfa (8-12 Hz) og theta (4-8 Hz) komponenter. For at beregne den kombinerede effekt var de anvendte summer af effekt på Cz- og Pz-placeringer.

Alfa-forholdet og dets virkning på ydeevnen blev sammenlignet mellem de to betingelser. Alfa-forholdet afspejler processerne for opgavehæmning. Da alfa-forholdet blev målt for hver deltager, var det nødvendigt at sammenligne forholdet med den aggregerede præstation under denne tilstand (dvs. den korrekte responsprocent af de 44 forsøg med denne tilstand). For at sammenligne korrelationskoefficienten for begge betingelser blev z-testen foreslået af Steiger27 brugt som et middel til at sammenligne korrelationskoefficienter målt fra det samme individ. På Pz-stedet blev det konstateret, at korrelationen mellem ydeevne og alfa-forholdet var statistisk forskellig mellem de to betingelser (p = 0,032; 95% konfidensinterval = 0,054-1,220) (se figur 4). Fordi korrelationerne mellem hver tilstand var af modsatte tegn, blev det vist, at hæmningsprocesserne påvirkede ydeevnen forskelligt under de to forhold, med et højere alfaforhold, der førte til bedre ydeevne under gangtilstanden, mens præstationen i sms-tilstanden blev hindret af et højere alfa-forhold. Disse resultater viser, at når du sender sms'er, mens du går, påvirkede mængden af ressourcer, der var nødvendige for at hæmme det forrige opgavesæt, ydeevnen negativt. Således havde det omfang, i hvilket deltagerne engagerede ressourcer i opgavesæthæmning, større effekt på kommende præstationer, når de sms'ede. Med hensyn til Cz-stedet blev der ikke fundet nogen signifikante forskelle, hvilket tyder på, at effekten for det meste var placeret i parietalområdet i hovedbunden.

Det kognitive engagementsforhold og dets effekt på ydeevnen blev også sammenlignet mellem de to tilstande. Hvad angår alfa-forholdet, blev z-testen foreslået af Steiger27 også brugt til denne analyse. Resultaterne viste en statistisk signifikant forskel mellem de to tilstande, hvor engagementet på opgaven udført umiddelbart før stimulusens udseende (dvs. gå eller sms'e, mens du går) påvirkede ydeevnen forskelligt i hver tilstand (p = 0,027; 95% konfidensinterval = -1,062 - -0,061). Også her var korrelationerne af modsatte fortegn. Vores resultater tyder på, at når deltagerne gik før opgaveskiftet, var et højere forhold mellem kognitivt engagement relateret til et fald i ydeevne, mens når deltagerne sms'ede, mens de gik før opgaveskiftet, var et højere forhold mellem kognitivt engagement relateret til en stigning i ydeevne. Dette viser, at de højere omkostninger ved at skifte opgave, mens du går, ikke skyldtes et højere kognitivt engagement i den opgave.

Movie 1
Figur 1: I denne video ses en figur, der går mod højre side af motivet. Klik her for at se denne video. (Højreklik for at downloade.)

Figure 2
Figur 2: Eksperimentel opsætning af rummet. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 3
Figur 3: Effekt af sms'er på nøjagtighed og svartid. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 4
Figur 4: Korrelation mellem alfa ved Fz og ydeevne. Klik her for at se en større version af denne figur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Et kritisk valg ved brug af protokollen ville være at sikre kvaliteten af de neurofysiologiske data. Der er en iboende komplikation ved at bruge et værktøj som EEG under bevægelse, fordi overdreven bevægelse kan skabe meget støj i dataene. Det er derfor vigtigt forud for dataindsamlingen at overveje, hvordan dataene vil blive forberedt til at fjerne så mange artefakter som muligt uden at ændre det faktiske signal. Ikke desto mindre er det stadig meget sandsynligt, at der vil være højere satser for dataudelukkelse, fordi deltagerne går på et løbebånd gennem hele eksperimentet. Visse deltagers data vil være ubrugelige på grund af artefakter forårsaget af overdreven ansigts-, hoved- og kropsbevægelser samt på grund af potentialet for overdreven svedtendens og udstyrsfejl. For at undgå forudindtagethed eller påvirkning af resultaterne bør dataudelukkelser bestemmes inden adfærdsanalysen. Siden gennemførelsen af denne undersøgelse har vores laboratorium erhvervet evnen til at lokalisere elektrodeposition, og vi håber at bruge denne teknologi i fremtidige undersøgelser for bedre at analysere kildeaktivitet. Vi anbefaler, at fremtidige undersøgelser udnytter elektrodelokaliseringsteknologi til at muliggøre kildeestimering af relaterede EEG-signaler.

Et kritisk trin at være opmærksom på i denne protokol er scriptet til deltagerens sms-samtale med forskningsassistenten. Det er vigtigt, at sms-samtalerne styres med foruddefinerede emner og nogle åbne spørgsmål. Der er meget værdi i at følge et sådant script. For det første sikrer vi, at alle deltagere har lignende typer samtaler, så vi fjerner den variation, der ville eksistere i en naturligt forekommende samtale. På denne måde sikrer vi, at niveauet af distraktion ikke varierer på grund af, at samtalen er for forskellig mellem deltagerne. For det andet kan vi sikre, at samtalen ikke fører til stærke følelsesmæssige reaktioner ved at vælge emnerne klogt. Følelsesladede interaktioner kan ændre EEG-analyse og distraherbarhedsniveauer, hvilket igen ville komplicere fortolkningen af både adfærdsmæssige og neurofysiologiske resultater. Alle sms-samtaler vil uundgåeligt variere til en vis grad, men at have et script giver os en vis kontrol over denne variation. For yderligere at begrænse variabiliteten i samtalen ville det være at foretrække at have en bestemt forskningsassistent ansvarlig for denne opgave i hele forskningsprojektets varighed. Ikke desto mindre mister vi ved at overholde et manuskript også den økologiske gyldighed af en sådan samtale. Når enkeltpersoner for eksempel har samtaler med deres venner, kan disse samtaler være følelsesladede, og dette kan faktisk ændre omkostningerne ved opgaveskift. Alligevel er det vigtigt at overveje, at for at analysere virkningen af samtaletyper på omkostningerne ved opgaveskift skal målet med undersøgelsen fokusere på dette aspekt på grund af kompleksiteten af en sådan analyse. Derfor var brugen af et script mere passende til vores formål.

Der skal også være forsigtighed, når du opretter databasefilen, hvor deltagernes svar vil blive noteret. Den formel, vi brugte i Excel til at teste nøjagtighed (dvs. = HVIS (A1 = B1,1,0)) er formatafhængig (f.eks. Den vil blive påvirket af ekstra tomme mellemrum og store bogstaver). Det anbefales derfor at skrive R for højre eller L for venstre i samme format som det, der bruges i outputtet fra den visuelle eksperimentpræsentationssoftware. Enhver fejl i skrivningen af filen kan forårsage falske negativer i nøjagtighedsvurderingen. Endelig er det vigtigt for denne type undersøgelse, hvor visuel behandling spiller en stor rolle, at alle deltagere har normalt eller korrigeret til normalt syn. Fordi vi bruger EEG-værktøjer, er det også relevant at screene for epilepsi og neurologiske såvel som psykiatriske diagnoser, som kan påvirke deltagernes hjernesignaler. Det er klogt at udelukke disse deltagere fra undersøgelsen, da forskelle i hjerneaktivitet kan skævvride resultaterne.

Denne metode kan ændres for at teste flere smartphone-anvendelser (f.eks. læsning, sociale medier, spil, visning af billeder osv.) 28. Spørgeskemaer kan også tilføjes mellem eksperimentelle betingelser eller i slutningen af eksperimentet for at få mere indsigt i deltagernes karakteristika og opfattelser (se Mourra29). Spørgeskemaer mellem opgaverne bør ikke være tidskrævende for at undgå at øge deltagernes træthed unødigt for følgende forhold. Dette øjeblik er ret nyttigt at teste forskellige opgaverelaterede konstruktioner, såsom opfattelsen af tid, interessen for den opgave, deltageren lige har afsluttet, og den opfattede vanskelighed. Spørgeskemaer i slutningen af eksperimentet kan være mere tidskrævende, men trætheden ved at afslutte betingelserne skal tages i betragtning. Timingen af spørgeskemaerne skal udføres på en måde, så deltagernes svar ikke bliver forudindtaget af deres erfaring under opgaven, og for at undgå, at deltagernes adfærd bliver forudindtaget på grund af de tidligere stillede spørgsmål.

Denne metode er begrænset, idet virkelige fodgængermiljøer har mange stimuli præsenteret samtidigt, så den kognitive belastning, der kræves i disse miljøer, er sandsynligvis meget højere end i denne undersøgelse (se Pourchon et al.7). Ikke desto mindre, for virkelig at være i stand til at lokalisere de underliggende neurofysiologiske mekanismer, syntes det nødvendigt at foretage en sådan afvejning. Afhængigt af formålet med den pågældende undersøgelse kan den visuelle stimulus ændres for at teste forskellige faktorer, der kan påvirke omkostningerne ved at skifte opgave ved at bruge en smartphone, mens du går. I denne metode blev punkt-lys walker-figuren brugt i stedet for en faktisk menneskelig figur, fordi denne punkt-lys-walker er mindre tilbøjelig til bias. Udseendet af en faktisk menneskelig rollator kan være mere behagelig eller ubehageligt for visse deltagere, og dette kan påvirke den opmærksomhed, der tilskrives den. Ved at bruge en gruppe prikker, der repræsenterer en menneskelig form og menneskelig bevægelse, kan vi omgå denne potentielle fremmede variabel af den menneskelige rollatorens køn, tøj, kropsbillede, blandt andre variabler, der kan skæve resultaterne. For eksempel kan deltagere, der finder den menneskelige rollator mere attraktiv, være mere tilbøjelige til at fokusere deres opmærksomhed på rollatoren, end de ellers ville have gjort.

Denne metode kan bruges til forskellige anvendelser i fremtidige undersøgelser. Ved at ændre for eksempel den visuelle stimulus til at have forskellige egenskaber, ville det være muligt at studere, hvordan objektets egenskaber i et miljø kan påvirke omkostningerne ved opgaveskift. Det kan også være interessant at bruge denne metode med et manuelt løbebånd, hvor deltagernes fødders handling mod dækket bevæger løbebåndsbæltet. På denne måde kunne vi bestemme, hvordan hastigheden svinger under eksperimentet på grund af multitasking eller på grund af opgaveskiftet. Dette ville øge den økologiske validitet, samtidig med at der tilføjes en ny variabel, der skal overvejes i analysen (f.eks. Påvirker stop eller gang langsommere eller hurtigere deltagernes præstationer?). Både med hensyn til stimuli og motivbevægelse er der således mange andre muligheder end dem, der foreslås i denne metode (dvs. punktlysvandrer og automatisk løbebånd) for at undersøge sms'er, mens du går adfærd (Pourchon et al.7, Schabrun et al.30). Dette vil øge den interne eller eksterne validitet af fremtidige undersøgelser. Det skal også bemærkes, at vores beslutning om kun at bruge EEG-data fra to elektroder kommer med nogle begrænsninger. Fremtidig forskning bør forsøge at udvide analysen til interesseområder, der omfatter flere elektroder. Det ville også være muligt ikke at bruge et samtalescript og lade samtalen forekomme naturligt. I sådanne tilfælde kan indholdet af samtalen analyseres med en indholdsanalyse, og virkningen af forskellige typer samtaler kan studeres på en naturlig måde. Alt i alt kan denne metode være det grundlag, som mere komplekse undersøgelser kan bygge videre på for at øge kendskabet til de forskellige faktorer, der kan påvirke vores evne til at multitaske med en smartphone, mens vi går.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har intet at afsløre.

Acknowledgments

Forfatterne anerkender den økonomiske støtte fra Social Sciences and Humanities Research Council of Canada (SSHERC).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
The Observer XT Noldus Integration and synchronization software: The Noldus Observer XT (Noldus Information Technology) is used to synchronize all behavioral, emotional and cognitive engagement data.
MediaRecorder Noldus Audio and video recording software
FaceReader Noldus Software for automatic analysis of the 6 basic facial expressions
E-Prime Psychology Software Tools, Inc. Software for computerized experiment design, data collection, and analysis
BrainVision Recorder Brain Vision Software used for recording neuro-/electrophysiological signals (EEG in this case)
Analyzer EEG signal processing software
Qualtrics Qualtrics Online survey environment
Tapis Roulant ThermoTread GT Office Treadmill
Syncbox Noldus Syncbox start the co-registration of EEG and gaze data by sending a Transistor-Transistor Logic (TTL) signal to the EGI amplifier and a keystroke signal to the Tobii Studio v 3.2.
Move2actiCAP Brain Vision Add-on for a digital wireless system for EEG
iPhone 6s Apple
iMessage Apple
iPad Apple

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Monsell, S. Task switching. Trends in Cognitive Sciences. 7 (3), 134-140 (2003).
  2. Haga, S., et al. Effects of using a Smart Phone on Pedestrians' Attention and Walking. Procedia Manufacturing. 3, 2574-2580 (2015).
  3. Hatfield, J., Murphy, S. The effects of mobile phone use on pedestrian crossing behaviour at signalised and unsignalised intersections. Accident Analysis, Prevention. 39 (1), (2007).
  4. Stavrinos, D., Byington, K. W., Schwebel, D. C. Distracted walking: Cell phones increase injury risk for college pedestrians. Journal of Safety Research. 42 (2), 101-107 (2011).
  5. Nasar, J., Hecht, P., Wener, R. Mobile telephones, distracted attention, and pedestrian safety. Accident Analysis, Prevention. 40 (1), 69-75 (2008).
  6. Hyman, I. E., Boss, S. M., Wise, B. M., McKenzie, K. E., Caggiano, J. M. Did you see the unicycling clown? Inattentional blindness while walking and talking on a cell phone. Applied Cognitive Psychology. 24 (5), 597-607 (2010).
  7. Pourchon, R., et al. Is augmented reality leading to more risky behaviors? An experiment with pokémon go. Proceedings of the International Conference on HCI in Business, Government, and Organizations. , 354-361 (2017).
  8. Thornton, I. M., Rensink, R. A., Shiffrar, M. Active versus Passive Processing of Biological Motion. Perception. 31 (7), 837-853 (2002).
  9. Neider, M. B., McCarley, J. S., Crowell, J. A., Kaczmarski, H., Kramer, A. F. Pedestrians, vehicles, and cell phones. Accident Analysis, Prevention. 42, 589-594 (2010).
  10. Wylie, G., Allport, A. Task switching and the measurement of "switch costs". Psychological Research. 63 (3-4), 212-233 (2000).
  11. Johansson, G. Visual perception of biological motion and a model for its analysis. Perception, Psychophysics. 14 (2), 201-211 (1973).
  12. Cavanagh, P., Labianca, A. T., Thornton, I. M. Attention-based visual routines: Sprites. Cognition. 80 (1-2), 47-60 (2001).
  13. Troje, N. F. Retrieving Information from Human Movement Patterns. Understanding Events. , 308-334 (2008).
  14. Klimesch, W. EEG alpha and theta oscillations reflect cognitive and memory performance: A review and analysis. Brain Research Reviews. 29 (2-3), 169-195 (1999).
  15. Jensen, O., Gelfand, J., Kounios, J., Lisman, J. E. Oscillations in the Alpha Band (9-12 Hz) Increase with Memory Load during Retention in a Short-term Memory Task. Cerebral Cortex. 12 (8), 877-882 (2002).
  16. Busch, N. A., Herrmann, C. S. Object-load and feature-load modulate EEG in a short-term memory task. NeuroReport. 14 (13), 1721-1724 (2003).
  17. Herrmann, C. S., Senkowski, D., Röttger, S. Phase-Locking and Amplitude Modulations of EEG Alpha. Experimental Psychology. 51 (4), 311-318 (2004).
  18. Pfurtscheller, G., Aranibar, A. Event-related cortical desynchronization detected by power measurements of scalp EEG. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 42 (6), 817-826 (1977).
  19. Sauseng, P., et al. EEG alpha synchronization and functional coupling during top-down processing in a working memory task. Human Brain Mapping. 26 (2), 148-155 (2005).
  20. Pope, A. T., Bogart, E. H., Bartolome, D. S. Biocybernetic system evaluates indices of operator engagement in automated task. Biological Psychology. 40 (1-2), 187-195 (1995).
  21. Scerbo, M. W., Freeman, F. G., Mikulka, P. J. A brain-based system for adaptive automation. Theoretical Issues in Ergonomics Science. 4 (1-2), 200-219 (2003).
  22. Charland, P., et al. Assessing the Multiple Dimensions of Engagement to Characterize Learning: A Neurophysiological Perspective. Journal of Visualized Experiments. (101), e52627 (2015).
  23. Courtemanche, F., et al. Texting while walking: An expensive switch cost. Accident Analysis, Prevention. 127, 1-8 (2019).
  24. Townsend, J. T., Ashby, F. G. The stochastic modeling of elementary psychological processes. , Cambridge University Press. Cambridge. (1983).
  25. Jung, T., et al. Removal of eye activity artifacts from visual event-related potentials in normal and clinical subjects. Clinical Neurophysiology. 111, 1745-1758 (2000).
  26. Luck, S. J. An Introduction to the Event-related Potential Technique (Cognitive Neuroscience). , MIT Press. Cambridge, MA. (2005).
  27. Steiger, J. H. Tests for comparing elements of a correlation matrix. Psychological Bulletin. 87 (2), 245-251 (1980).
  28. Léger, P. -M., et al. Task Switching and Visual Discrimination in Pedestrian Mobile Multitasking: Influence of IT Mobile Task Type. Information Systems and Neuroscience: Vienna Retreat on NeuroIs 2019. Davis, F., Riedl, R., vom Brocke, J., Léger, P. -M., Randolph, A., Fischer, T. H. , Springer. 245-251 (2020).
  29. Mourra, G. N. Addicted to my smartphone: what factors influence the task-switching cost that occurs when using a smartphone while walking. , Retrieved from: http://biblos.hec.ca/biblio/memoires/m2019a610182.pdf (2019).
  30. Schabrun, S. M., van den Hoorn, W., Moorcroft, A., Greenland, C., Hodges, P. W. Texting and walking: strategies for postural control and implications for safety. PloS One. 9 (1), 84312 (2014).

Tags

Adfærd udgave 158 opgaveskift opmærksomhedsprocesser neuroergonomi ulykkesanalyse mobilenhed EEG

Erratum

Formal Correction: Erratum: Measuring the Switch Cost of Smartphone Use While Walking
Posted by JoVE Editors on 08/24/2020. Citeable Link.

An erratum was issued for: Measuring the Switch Cost of Smartphone Use While Walking. An author's name was updated.

The name was corrected from:

Gabrielle-Naïmé Mourra

to:

Gabrielle Naïmé Mourra

Måling af kontaktomkostningerne ved smartphone-brug, mens du går
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Mourra, G. N., Brieugne, D., Rucco,More

Mourra, G. N., Brieugne, D., Rucco, E., Labonté-Lemoyne, É., Courtemanche, F., Sénécal, S., Fredette, M., Cameron, A. F., Faubert, J., Lepore, F., Bellavance, F., Léger, P. M. Measuring the Switch Cost of Smartphone Use While Walking. J. Vis. Exp. (158), e60555, doi:10.3791/60555 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter