1. المعدات
2. المحفزات وتصميم التجربة

الشكل 1. تصوير تخطيطي لتجربة اختيار قسري واحدة في تجربة لقياس الفرق الملحوظ فقط (JND) لحجم الدائرة. أولا ، تطالب الشاشة الجاهزة المشاركين ببدء الإصدار التجريبي. بعد ذلك ، يظهر قرصان أزرقان في الشاشة ، جنبا إلى جنب. تظل موجودة لمدة 200 مللي ثانية فقط ، وعند هذه النقطة تطالب الشاشة المشارك بالرد. يستخدم المفتاح "L" للإشارة إلى الكائن الموجود على اليسار ، والمفتاح "R" للإشارة إلى الكائن الموجود على اليمين.

الشكل 2. نموذج جدول إخراج من تجربة JND ذات الاختيار القسري. تقوم الأعمدة بالإبلاغ عن البيانات ذات الصلة من البرنامج التجريبي.
3. تشغيل التجربة
4. تحليل النتائج

الشكل 3. نتائج تجربة الاختيار القسري لإيجاد JND لنصف قطر الدائرة. تم رسم نسبة الوقت الذي تم فيه اختيار حافز المقارنة على أنه أكبر (من قبل المشارك) كدالة لحجم حافز المقارنة. كان للحافز المستمر دائما نصف قطر 10 بكسل.
المصدر: مختبر جوناثان فلومباوم - جامعة جونز هوبكنز
الفيزياء النفسية هي فرع من فروع علم النفس وعلم الأعصاب يحاول شرح كيفية ترجمة الكميات الفيزيائية إلى إطلاق نار عصبي وتمثيلات عقلية ذات حجم. تتعلق مجموعة واحدة من الأسئلة في هذا المجال بالاختلافات الملحوظة (JND): إلى أي مدى يجب تغيير شيء ما حتى يكون التغيير مدركا؟ لضخ الحدس حول هذا الموضوع ، ضع في اعتبارك حقيقة أن الأطفال الصغار ينمون بمعدل هائل ، نسبيا ، ولكن نادرا ما يلاحظ المرء أن النمو يحدث على أساس يومي. ومع ذلك ، عندما يعود الطفل من معسكر النوم بعيدا أو عندما يرى الجد الطفل بعد غياب طويل ، فإن بضعة أسابيع فقط من النمو تكون أكثر من محسوسة. يمكن أن يبدو هائلا! لا تلاحظ التغيرات في الطول إلا بعد الغياب لأن التغييرات الصغيرة التي تحدث على أساس يومي صغيرة جدا بحيث لا يمكن إدراكها. ولكن بعد الغياب ، تتراكم العديد من التغييرات الصغيرة. إذن ما مقدار النمو الذي يجب أن يحدث ليكون ملحوظا؟ الحد الأدنى للمبلغ هو JND.
يقيس علماء النفس وعلماء الأعصاب JND في العديد من المجالات. ما مدى إشراقا الضوء الذي يجب أن يكون عليه ليتم ملاحظته؟ ما مقدار الصوت الأعلى؟ غالبا ما يحصلون على القياسات من خلال استخدام نموذج الاختيار القسري. سيركز هذا الفيديو على الحجم ، مما يوضح نهجا قياسيا لقياس JND عندما تتغير مساحة الشكل.
1. المعدات
2. المحفزات وتصميم التجربة

الشكل 1. تصوير تخطيطي لتجربة اختيار قسري واحدة في تجربة لقياس الفرق الملحوظ فقط (JND) لحجم الدائرة. أولا ، تطالب الشاشة الجاهزة المشاركين ببدء الإصدار التجريبي. بعد ذلك ، يظهر قرصان أزرقان في الشاشة ، جنبا إلى جنب. تظل موجودة لمدة 200 مللي ثانية فقط ، وعند هذه النقطة تطالب الشاشة المشارك بالرد. يستخدم المفتاح "L" للإشارة إلى الكائن الموجود على اليسار ، والمفتاح "R" للإشارة إلى الكائن الموجود على اليمين.

الشكل 2. نموذج جدول إخراج من تجربة JND ذات الاختيار القسري. تقوم الأعمدة بالإبلاغ عن البيانات ذات الصلة من البرنامج التجريبي.
3. تشغيل التجربة
4. تحليل النتائج

الشكل 3. نتائج تجربة الاختيار القسري لإيجاد JND لنصف قطر الدائرة. تم رسم نسبة الوقت الذي تم فيه اختيار حافز المقارنة على أنه أكبر (من قبل المشارك) كدالة لحجم حافز المقارنة. كان للحافز المستمر دائما نصف قطر 10 بكسل.
بالضبط ما مقدار الشيء الذي يجب تغييره حتى يتم إدراك الاختلاف؟
فكر ، على سبيل المثال ، في الأطفال الصغار الذين يكبرون بسرعة - يصبحون أطول على أساس يومي. ومع ذلك ، غالبا ما يكون من الصعب ملاحظة التغييرات الطفيفة ، خاصة إذا كانوا لا يزالون يكافحون للوصول إلى كرة السلة.
على مدى فترة أطول بكثير ، تصبح طفرة نموها أكثر من محسوسة. في الواقع ، يمكن أن يبدو المبلغ هائلا! لا تلاحظ هذه التغيرات في الطول إلا بعد الفاصل لأن الاختلافات اليومية الصغيرة جدا بحيث لا يمكن إدراكها.
الحد الأدنى للمبلغ المتصور هو الفرق الملحوظ فقط ، والذي ، على سبيل المثال ، هو أصغر قدر من النمو لوحظ.
يوضح هذا الفيديو نهجا قياسيا لقياس الاختلاف الملحوظ في حجم الشكل. لا نناقش فقط الخطوات المطلوبة لتصميم وتنفيذ التجربة ، ولكننا نشرح أيضا كيفية تحليل البيانات وتفسير النتائج التي تصف مدى صغر التغيير في المنطقة الذي يجب إدراكه.
في هذه التجربة ، يتم عرض دائرتين مختلفتين للمشاركين لفترة وجيزة تختلف في الحجم ويضطرون إلى اختيار أيهما أكبر.
خلال كل تجربة ، يتم تقديم أحدهما دائما بنفس المحيط ، بينما الآخر متنوع. يشار إلى هذا النهج باسم طريقة التحفيز المستمر.
في هذه الحالة ، تم تصميم الحافز الثابت بحيث يكون نصف قطر 10 بكسل ويقع بشكل عشوائي على الجانب الأيسر أو الأيمن من الشاشة. في المقابل ، فإن الدائرة الأخرى ، التي تسمى حافز المقارنة ، سيكون لها نصف قطر يتراوح بين 5 و 9 وبين 11 و 15 بكسل.
بالنظر إلى هذه الاحتمالات العشرة ، يتم عرض حافز المقارنة 10 مرات على كل جانب ، ليصبح المجموع 200 تجربة. يتم تسجيل المتغير التابع على أنه الحافز الذي تم اختياره ليكون الأكبر.
من المتوقع أن يختار المشاركون بشكل صحيح إذا كانوا قد أدركوا اختلافا في الحجم بين المحفزات. ومع ذلك ، عندما تكون الأشكال أقرب في المحيط وأقل من الاختلاف الملحوظ فقط ، من المتوقع أن ينخفض الأداء.
لبدء التجربة ، تحية المشارك في المختبر. مع جلوسهم بشكل مريح أمام الكمبيوتر ، اشرح تعليمات المهمة: ستحتوي الشاشة على كلمة "جاهز؟" عليها حتى يضغطوا على شريط المسافة.
شاهد ظهور محفزين أزرقين واطلب من المشارك الإشارة إلى الحافز الذي يعتقدون أنه أكبر عن طريق الضغط على المفتاح "L" لليسار و "R" للاستجابات على الجانب الأيمن. ذكرهم أنه يجب عليهم التخمين إذا لم يكونوا متأكدين من أيهما أكبر.
بعد الإجابة على أي أسئلة قد تكون لدى المشارك ، غادر الغرفة. اسمح لهم بإكمال جميع التجارب البالغ عددها 200 خلال فترة 5 دقائق. عند الانتهاء ، عد إلى الغرفة واشكرهم على المشاركة في التجربة.
لتحليل البيانات ، قم أولا باسترداد ملف الإخراج المبرمج الذي التقط استجابات كل مشارك. ألق نظرة سريعة على البيانات للتأكد من أن الأداء كان معقولا - أي أنه عندما كانت أحجام محفزات المقارنة 5 و 15 بكسل ، كانت الدقة قريبة من الكمال.
بعد ذلك ، أضف عمودا إلى جدول الإخراج يسمى "الدقة" لتحديد ما إذا كانت الإجابات المسجلة صحيحة أم لا. قارن تلك التي أعطيت بالردود الصحيحة لجميع التجارب. استخدم عبارة IF التالية لتسجيل 1 عندما كانت الاستجابة المقدمة صحيحة و 0 عندما كانت غير صحيحة.
الآن ، أضف عمودا آخر إلى الجدول ، بعنوان "نسبة استجابات المقارنة". قارن عمود "موضع المقارنة" ب "الاستجابة" واستخدم عبارة IF جديدة لتمييز "1" عند اختيار حافز المقارنة أو "0" إذا تم اختيار الدائرة الثابتة.
لتصور النتائج ، قم بعمل مخطط مبعثر بحجم المقارنة على المحور x ونسبة المرات التي تم اختيارها على أنها أكبر على المحور y. تذكر أن المنبه الثابت كان له دائما نصف قطر 10 بكسل ، ولهذا السبب لم يتم اختيار المحفزات ذات نصف قطر 5 أو 6 بكسل تقريبا وتم اختيار المحفزات التي تحتوي على 14 أو 15 بكسل دائما.
مع نصف قطر 9 أو 11 بكسل ، كانت المقارنة أكثر صعوبة وغالبا ما ارتكب المشاركون أخطاء. في الواقع ، كان الأداء على مستوى الصدفة ، مما يشير إلى عدم إدراك الاختلافات.
لحساب الفرق الملحوظ فقط ، خذ حجم المقارنة الذي تم اختياره بنسبة 75٪ من الوقت ، في هذه الحالة نصف قطر 12 ، مطروحا منه حجم المقارنة الذي تم اختياره بنسبة 25٪ من الوقت - نصف قطر 8 - واقسم النتيجة على 2 للحصول على إجابة 2 بكسل.
بمعنى آخر ، يجب أن تختلف أنصاف أقطار الدوائر بمقدار 2 بكسل على الأقل حتى يتم إدراك أحجامها بدقة.
الآن بعد أن أصبحت على دراية بالاختلافات الملحوظة في إدراك الأشياء المرئية؟ الأحجام ، دعونا نلقي نظرة على كيفية استخدام هذا النموذج في الدراسات الفيزيولوجية العصبية لاستكشاف كيفية استجابة الدماغ وفي المواقف السلوكية الأخرى ، مثل التمييز بين مستويات الدهون في الطعام.
قام الباحثون بالتحقيق في كيفية تشفير الخلايا العصبية الفردية في القشرة البصرية للخصائص الفيزيائية للعالم ، مثل الأشياء؟ الحجوم.
باستخدام تقنيات التسجيل الفيزيولوجية الكهربية التي تقيس أنماط إطلاق النار جنبا إلى جنب مع عرض المحفزات ، وجد الباحثون أن الخلايا العصبية الحساسة للحجم ستستجيب أحيانا بنفس الطريقة للأشياء ذات الأحجام المختلفة في الواقع.
هذا هو السبب في أن JND بالكاد يمكن ملاحظتها: في بعض الأحيان ، في الدماغ ، تنتج المحفزات ذات الصلة تأثيرات لا يمكن تمييزها.
بالإضافة إلى ذلك ، استخدم الباحثون مهمة اختلافات ملحوظة فقط لتوصيف العتبات الفردية للكشف عن تركيزات الدهون في الطعام.
ووجدوا أن الأفراد الذين لديهم مؤشر كتلة جسم أعلى يحتاجون إلى فرق أعلى ملحوظ ، أو عتبة أعلى ، قبل تذوق الأحماض الدهنية في العينات. يمكن أن تؤدي هذه النتائج إلى طرق جديدة للحد من استهلاك الدهون الزائدة.
لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE للاختلافات الملحوظة. الآن يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تصميم التجربة وتشغيلها ، وكذلك كيفية تحليل النتائج وتقييمها.
شكرا للمشاهدة!
يوضح الرسم البياني الموجود في الشكل 3 نسبة الوقت الذي تم فيه اختيار حافز المقارنة كدالة لحجم نصف قطره. تذكر أن الحافز الثابت له دائما نصف قطر 10 بكسل في هذه التجربة. هذا هو السبب في أنه مع نصف قطر 5 أو 6 بكسل ، لا يتم اختيار المقارنة أبدا تقريبا ، ويتم اختيارها دائما بنصف قطر إذا كان 14 أو 15 بكسل. ومع ذلك ، مع نصف قطر 9 أو 11 بكسل ، فإن المقارنة صعبة. غالبا ما يرتكب المشاركون أخطاء. يتم تعريف JND على النحو التالي: حجم المقارنة عند اختياره حوالي 75٪ من الوقت مطروحا منه ...
جاء أحد التطبيقات الرئيسية لنهج التحفيز المستمر لقياس JND في علم الأعصاب ، وتحديدا في دراسات الفيزيولوجيا العصبية التي تم تصميمها للتحقيق في كيفية تشفير إطلاق الخلايا العصبية الفردية للخصائص الفيزيائية حول العالم. عادة ما تتضمن هذه الدراسات بأقطاب كهربائية مزروعة في قشرته البصرية. تخترق الأقطاب الكهربائية الخلايا الفردية التي تستجيب للتحفيز البصري عن طريق إطلاق النار أو الارتفاع ، أي عن طريق إجراء إشارة كهربائية سريعة. في الدراسات التي أجريت على استخدام طرق JND ، اكتشف الباحثون أن الخلايا العصبية الفردية صاخبة - فهي تستج...
Chapters in this video
0:00
Overview
1:17
Stimulus and Experimental Design
2:36
Running the Experiment
3:29
Data Analysis and Representative Results
5:40
Applications
7:06
Summary
Videos from this collection: