我们介绍了足部踏步序列反应时间（SRT）任务。这种改进的SRT任务不仅涉及传统的仅需手指按压的动作，更贴近日常序列活动，使研究人员能够研究离散反应测量背后的动力学过程，并解析隐性序列学习中显性过程的作用机制。
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摘要
摘要
本方案描述了一种改良的序列反应时间（SRT）任务，用于研究内隐运动序列学习。与经典的SRT任务（要求受试者坐姿下进行手指按压动作）不同，改良的SRT任务要求受试者在保持站立姿势的同时用双脚进行踏步动作。这种踏步任务需要全身参与，并带来姿势控制方面的挑战。该踏步任务在多个方面对经典的SRT任务形成了补充。首先，踏步SRT任务更接近需要持续姿势控制的日常活动，因此有助于我们更好地理解现实情境中的序列学习过程。其次，在经典的SRT任务中，反应总时间被用作序列学习的指标，但目前尚不清楚在运动序列学习中起关键作用的是反应总时间、代表心理加工过程的反应时（RT），还是反映实际运动本身的运动时（MT）。踏步SRT任务使研究人员能够将反应总时间分解为RT和MT，从而有助于阐明运动规划与运动执行在序列学习中的作用。最后，姿势控制与认知之间存在交互关系，但目前对姿势控制如何与运动序列学习相互作用仍知之甚少。通过使用动作捕捉系统，可以记录全身的运动（e.g.，身体质心（COM）的位移）。这些测量指标使我们能够揭示由RT和MT所反映的离散反应背后的动态过程，并有助于阐明姿势控制与内隐运动序列学习中显性及隐性过程之间的关系。本文详细描述了实验装置、实验流程及数据处理方法。代表性数据来自我们之前的一项研究，结果涉及反应总时间、RT和MT，以及预期性姿势反应与内隐运动序列学习中显性过程之间的关系。
引言
内隐运动序列学习，通常指在不知道序列内容的情况下学习一个序列，对我们的日常活动至关重要，并已通过尼森（Nissen）和布勒默（Bullemer）设计的序列反应时间任务（serial reaction time, SRT）这一典型范式得到了广泛研究1。在这一经典SRT任务中，参与者需快速而准确地按键以响应视觉刺激。为了考察序列学习，视觉刺激的呈现会按照预先设定的或随机的序列进行操控，而参与者并不知晓这些序列。当参与者对预设序列（例如，训练序列）的反应时间快于对随机序列或其他预设序列的反应时间时，即表明发生了学习1,2。尽管经典SRT任务通常要求双手手指敲击，但日常活动中大多数内隐运动序列学习（如跳舞、演奏乐器或参与体育运动）涉及的是全身性动作，这些动作带来了经典SRT任务中所没有的姿势控制和惯性挑战。因此，我们认为序列学习任务需要更具多维性。此外，以往研究几乎完全聚焦于任务的认知成分（例如，决策或动作选择），而忽视了序列学习中涉及的运动控制问题（例如，动作执行）。因此，为了更深入地理解内隐运动序列学习，有必要在更接近日常运动活动的全身性或大肌肉群运动任务中开展序列学习研究。
在我们近期的研究中，我们将经典的序列反应时（SRT）任务扩展为一种改良的SRT任务，其中....
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方案
该方案遵循马里兰大学帕克分校机构审查委员会批准的指南进行。
1. 实验设置
- 如图所示设置动作捕捉系统 图1a将八台摄像机以4米为半径呈圆形放置。
注意：相机的数量和位置可以调整，但需确保所有相机均被适当放置，以清晰捕捉受试者身体上所有反光标记点。 - 在圆圈中心设置一个踏步站。放置一个 "初始位置" 在步进站中心位置铺设深蓝色毛毡垫，并在起始位置周围放置六个浅蓝色毛毡垫覆盖的步进目标，分别位于前方、后方和两侧图1b）。根据个体的迈步距离，确定目标位置与起始位置之间的距离（参见脚踏SRT任务步骤3）。
- 为控制任务节奏条件，将两个在受触时可产生模拟信号的橡胶电子传感器置于起始位置下方，以检测足部返回的时间。
- 将一台23英寸显示器置于起始位置正前方2米处。六个视觉刺激在空间上与地面上的六个踏步目标位置相对应。
- 使用安装在笔记本电脑中的计算机程序控制视觉刺激的呈现顺序。
- 使用数据输出与采集设备同步笔记本电脑和动作捕捉系统。
- 打开动作捕捉相机，并调整其朝向，使每台相机均能观测到踏步站周围的区域。
- 确定捕获区域内是否存在不需要的反光物体（例如，来自光线、地面或任何反....
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结果
Du 及其同事在一系列研究中实施了上述范式3,4,5。我们采用其中一项研究4中的部分数据，以展示脚踏式序列反应时间（SRT）任务的使用方法。该研究包含6个学习阶段，刺激-反应间隔（RSI）设置为700 ms。在第1至第4阶段及第6阶段中，视觉刺激遵循序列A（即，1423564215；图1a），而在第5阶段中则遵循序列B（即，3615425214）。反应-刺激间隔设定为700 ms。图2a展示了12名年轻成年人在六个学习阶段中的平均反应时间。本研究中脚踏式SRT任务的反应时间呈现出与经典的手指按压式SRT任务中先前观察到的反应时间相似的模式和相当的幅度2.......
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讨论
本方案描述了一种改良版序列反应时任务（SRT）的实验设置与操作步骤。改良版SRT任务继承了经典SRT任务所具有的简洁性优势，但需要采用动作捕捉技术。与经典SRT任务类似，在足部踏步SRT任务中，可根据具体研究问题操控多种参数，包括但不限于：刺激间间隔或反应-刺激间隔的时长27、序列结构的类型28，以及被试对序列知识的意识程度29。
与经典的序列反应时（SRT）任务相比，踏步任务具有三个优势。首先，踏步SRT任务要求在保持全身直立姿势的同时移动下肢，而经典的SRT任务仅要求坐着时用四个手指进行按键操作。因此，踏步任务是SRT任务的一种变式，其涉及的运动控制复杂性高于手指按键，因而更能模拟日常序列活动中内隐的运动序列学习过程。此外，考虑到姿势控制与认知过程之间的交互关系30,31,
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披露
作者无任何利益冲突需要披露。
致谢
本研究得到了马里兰大学人体运动学研究生研究启动基金对Yue Du的资助。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| Vicon 动作捕捉系统 | Vicon | Vicon T-40、T-160、校准棒 | 可使用其他系统 |
| 50 mm 反射标记点 | Vicon | N/A | 标记点数量可根据需要调整 |
| Labview 软件 | National Instruments | N/A | 用于控制视觉刺激，需与 DAQ 板配合使用，也可使用其他软件 |
| DAQ 板 | National Instruments | BNC-2111；DAQCard-6024E | |
| MATLAB | MathWorks | N/A | 可使用其他软件 |
| 双面低致敏性胶带 | N/A | ||
| 预包扎胶带 | N/A |
参考文献
- Nissen, M. J., Bullemer, P. Attentional requirements of learning: Evidence from performance measures. Cognit Psychol. 19 (1), 1-32 (1987).
- Willingham, D. B., Nissen, M. J., Bullemer, P. On the development of procedural knowledge. J Exp Psychol Learn Mem Cogn. 15 (6), 1047-1060 (1989).
- Du, Y., Valentini, N. C., Kim, M. J., Whitall, J., Clark, J.....
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