结合电玩与高密度的脑电图和红外视线跟踪基于行为的实验

Summary

为高密度的脑电图和凝视数据记录在电脑游戏的认知任务的过程进行了描述。使用一个视频游戏，目前的认知任务，增强了在不牺牲实验控制的生态有效性。

Abstract

实验范式是宝贵的，只要其刺激的时间和其他参数以及指定和控制，因为它们产生的认知加工有关的数据，生态有效的情况下发生。这两个目标往往是不一致的，以及控制刺激往往过于重复，以维持科目的学习动机。研究用人脑电图（EEG）往往特别敏感，这种生态有效性和实验控制之间的两难:在生理平均值达到足够的信号与噪声的要求大量的冗长的录音会议中反复试验，对个人能力的限制受池和耐心去执行一遍又一遍的任务。这个约束，严重地限制了研究人员调查年轻的人口以及与高度焦虑或注意力异常相关的临床人口的能力。即使成年，非临床各科可能不能够达到的性能或认知参与其典型的水平:其中一个无心的主题实验的任务是多一点的一件苦差事不相同，行为，认知或神经，作为一个生谁是内在动机，并与从事的任务。越来越多的文献表明，在视频游戏中嵌入实验，可以提供一种方式之间之间的这种两难的实验控制和生态效度的角。游戏的叙事提供了一个更真实的环境，任务发生，提高其生态的有效期（Chaytor施密特 - Edgecombe 2003年）。此外，这方面提供了完成任务的动力。在我们的游戏，科目执行各种任务，收集资源，击退海盗，截取通讯或促进外交关系。在这样做时，他们也执行认知任务，包括一个波斯纳注意力转移模式（波斯纳，1980），一个走/不走电机抑制，心理物理学的议案连贯性阈值的任务，嵌入式数字测试（威肯测试， 1950年，1954年）和心灵理论（德威马Perner，1983年）的任务。游戏软件自动记录在日志文件中的游戏刺激和科目的行动和响应，并发送事件代码与生理数据记录同步。因此可以结合游戏与生理的措施，如脑电图或成像与凝视的时刻，时刻跟踪。视线跟踪可以验证科目遵守"行为的任务（例如，固定）和公开的重视实验的刺激，生理觉醒，反映散瞳（Bradley等，2008） 。视线跟踪足够大的采样频率，也可能有助于评估隐蔽的重视反映在microsaccades - 眼球运动太小foveate一个新的对象，但在发病迅速，有相同的关系之间的角距离和峰值速度一样扫视，遍历更远的距离。 microsaccades方向分布相关的（否则）注意隐蔽的方向（Hafed和克拉克，2002年）。

Protocol

1。设计一个有趣的科学信息电玩

1. 应用一个迭代的游戏设计过程中，关注的科学价值和可玩性通知对方 ，作为一个实验者，你必须要看到电脑游戏内置的刺激和行为范式的思想。因为你不是一个游戏设计师，建设成游戏这些范式的任务可能似乎后的大部分工作已经完成，可以解决的细节。任何可以进一步从真相。与否，游戏将吸引激励球员 - 从而最大的生态有效性的条件下是否你的数据将被收集 - 一个好的设计，从根本上取决于。游戏的设计是从游戏编程和实施不同的，通常是由不同的人具有不同专长做。你的预算可能允许专业设计师，或者它可能只允许学生设计师 - 但是，任何情况下，设计应作为执行不同的任务，和任务熟悉治疗，但不规范的实验范式，的代名词。不是所有你的想法和约束将变现作为一个可玩的游戏。一个好的设计师会回来找你的问题和建议如何您的实验范式可能会变得更加灵活，以生产可播放，寓教于乐的游戏。根据我们的经验，实验科学的游戏设计是一个反复的过程，在实验者手一组约束的游戏设计师，游戏设计师手背的设计思路和建议，修改这些制约因素，实验者重新构造这个反馈的限制，等等。
2. 男女双方的球员 ​​设计的人口水平，文化和生物的认知特征区分男性和女性（ 瓦拉等，2010） 。许多标准的视频游戏格式 - 特别是"第一人称射击游戏" - 一个典型的男性的认知轮廓的呼吁。标准的游戏设计，然后，介绍一个男的招聘偏见和行为表现和性别之间的混淆。不幸的现实是ungendered....

Discussion

综合研究的一个最重要的障碍也许是一个单一的实验对象（特别是人口从临床）可合理预期成为疲劳之前执行的时间上的实际限制。不幸的是，往往刺激更多的控制是从科学家的角度来看，更多的重复和繁琐的实验似乎可以从主体的角度来看。神经精神障碍的行为在近年来的研究动机的重要性，突出了行为的设置，任务指令和建立认知策略，并确定性能（如 Plaisted 等，1999;。Dalton等人， 2005年）。鉴于这些因素，我们已经捕获和维护受试者的权益，透明的收集行为数据，并同步与生理记录为主题的玩游戏视频游戏中嵌入在实验刺激。这种参与和生态的有效格式的审判通常重复块的实际优势是多方面的。事实上，不同层次和注意力转移和多式联运一体化的要求在视频游戏中的自然，以及心理物理学措施，如点动作的连贯性和嵌入式数字是很容易实现，例如，一个星域，查看运动屏幕和杂乱的环境中的对象的检测。此外，视频游戏的战略和对抗性自然的机会，探索更高层次的认知措施，如游戏相关的叙述的理解和社会归属到一个计算机生成的对手。视频游戏唤起人们关注和感知过程中的可衡量的改建（绿色Bavelier 2003年，2006ab，2007 年 ;卡斯特等.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
128 通道 BioSemi ActiveTwo 测量系统	BioSemi		http://www.biosemi.com
32 通道 A-set + CMS/DRL	BioSemi	P32-ABC-ACMS
32 通道 B-set	BioSemi	P32-ABC-B
32 通道 C-set	BioSemi	P32-ABC-C
32 通道 D-set	BioSemi	P32-ABC-D
EX1-EX8 电极	BioSemi	8 x TP PIN
128 通道帽	BioSemi	CAP M 128
EyeLink 1000 红外凝视追踪器	SR Research Ltd.
EyeLink 1000 远程摄像机升级	SR Research Ltd.	n/a	允许目标贴纸跟踪
SignaGel 电极凝胶	Parker Laboratories Inc.	n/a
0.05% KCl 电解 （NaCl） 凝胶	n/A	n/a	购自复合药房
Intensity Pro	Blackmagic Design