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方法文章

一种用于多感官比较的双区间迫选任务

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DOI:

10.3791/58408

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2018年11月9日

本文内容

摘要

心理物理学对于通过感觉信息研究感知现象至关重要。本文介绍了一种双区间迫选任务的实验方案,该方案源自先前一项关于人类心理物理学的研究,参与者需估计视觉、听觉或视听非周期性脉冲序列时间间隔的持续时间。

摘要

我们提供了一种基于先前描述范式的心理物理学实验方法,用于表征人类对视觉、听觉及视听非周期性六脉冲序列中毫秒级时间间隔的感知持续时间。在该任务中,每次试验包含两个连续的同模态时间间隔,参与者通过按向上箭头键报告第二个刺激比参考刺激持续时间更长,或按向下箭头键表示相反判断。行为结果的分析可得到心理测量函数,即比较刺激被判断为长于参考刺激的概率随比较间隔变化的函数关系。总之,我们提出了一种利用标准编程软件生成视觉、听觉和视听刺激的方法,并通过隔音耳机和计算机显示器呈现刺激,实现双间隔迫选(2IFC)任务。

引言

本实验方案旨在介绍一种心理物理学标准实验的操作流程。心理物理学是通过测量感觉输入所引发的行为反应来研究感知现象的学科1,2,3。通常情况下,人类心理物理学是一种成本较低且在成像或神经生理学实验中不可或缺的工具4。然而,从众多现有的心理物理学方法中选择最合适的一种并非易事,其选择在一定程度上依赖于研究者的经验与偏好。尽管如此,我们仍建议初学者全面回顾现有方法,以了解方法选择的标准5,6,7。本文提供了一种执行双区间强迫选择(2IFC)任务的实验流程,该任务被许多研究人员广泛用于研究工作记忆8、决策9,10或时间知觉11,12,13等感知过程。

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方案

实验经墨西哥国立自治大学细胞生理学研究所生物伦理委员会批准(编号:CECB_08),并遵循《世界医学协会伦理准则》的指导原则进行。

1. 实验设置

  1. 执行非周期性时间间隔辨别(AID)任务的材料与刺激设置
    1. 在一台至少配备 8 GB 内存、2.5 GHz 处理器和 60 Hz 刷新率显示器的计算机上进行本实验,以创建和运行任务。
    2. 使用一套主动降噪耳机,以避免环境声音在参与者执行任务时造成干扰。
    3. 使用分贝计将耳机音量设置为约 65 dB SPL。
    4. 通过运行本方案中包含的图形用户界面(GUI)来创建任务所需的V、A和AV刺激图1,或使用 PsychToolbox 或 PsychoPy 等程序。
      1. 从 http://www.ifc.unam.mx/investigadores/Luis-lemus 下载 Stimuli_GUI.zip 文件,然后打开 MATLAB(需 2016a 或更高版本以支持该图形用户界面)。
        1. 点击 SetPath 在 MATLAB 菜单栏中选择相应选项,将 Stimuli_GUI 文件夹添加到工作区。首先,选择 添加文件夹 按钮,选择....

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结果

本方案介绍了一种在人类受试者中开展心理物理学实验的方法。该技术复现了以往关于对V、A及AV脉冲的AP序列时间间隔进行分辨的研究,该研究采用的是双区间二强制选择(2IFC)方法。刺激材料由一系列包含六个50毫秒脉冲的序列组成,其脉冲间间隔在毫秒量级范围内,来源于P和AP的分布即,从500毫秒到1100毫秒,以100毫秒为步长。 图2A 显示一些区间及其计算出的周期性指数。

该任务使用 LabVIEW 编程,包含两个连续刺激的同模态试验(图 2B)。在31名参与者(15名女性和16名男性,年龄为23.6 ± 4.3岁[均值 ± 标准差])完成任务后,我们利用双曲正切函数(tanh)获得了P和AP条件下触觉(V)、听觉(A)以及视听整合(AV)的总体准确率的心理测量函数(

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讨论

在心理物理学中,任务的选择取决于对特定感知现象的兴趣5,6。例如,本实验方案旨在重现先前报道的一种关于非周期性脉冲序列的视觉、听觉及视听刺激时间间隔感知的实验范式,并采用了双间隔强迫选择(2IFC)方法13。与大多数心理物理学任务一样,准确地生成、呈现和记录任务要素需要合适的硬件和软件支持,尤其是在研究发生在毫秒量级的现象时尤为关键25,26,27。当前方法的一个优势是可通过图形用户界面(GUI)生成多种多样的刺激,从而便于探索其参数特征与行为表现。在此方面,无论刺激的复杂程度如何,都应重视参数化变量的作用;例如本方案中采用了一种简单而新颖的方法来量化非周期性13(图2A)。我们还建.......

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披露

作者无任何利益冲突需要披露。

致谢

本工作由墨西哥国家科学技术理事会(CONACyT)资助,项目编号CB-256767。作者感谢Isaac Morán提供的技术协助,以及来自细胞生理学研究所(IFC)计算机部的Ana Escalante提供的宝贵帮助。

....

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
戴尔 Precision 笔记本电脑DellM6800 CTOIntel Core i7-4710MQ 处理器,2.5GHz,16 GB 内存,64 位操作系统;17.3" 屏幕,分辨率 1920 x 1080;刷新率 60 Hz
降噪耳机BoseQC25QuietComfort 25 降噪耳机
分贝计Extech InstrumentsSL 130G声级计(dB),量程 30 至 130 dB,符合 ANSI 和 IEC 2 型声级计标准
名称公司目录编号备注
软件
LabviewNational InstrumentsLabview 2014Labview SP1 130,64 位,版本 14
MatlabMathworks IncMatlab 2016aMathworks Inc.,美国马萨诸塞州纳蒂克
用于创建视觉和听觉刺激的图形用户界面(GUI),由 Fabiola Duarte 开发Mathworks IncMatlab 2016aMathworks Inc.,美国马萨诸塞州纳蒂克

参考文献

  1. Fechner, G. T. Elements of Psychophysical Theory. Elements of Psychophysics. , (1860).
  2. Dehaene, S. The neural basis of the Weber-Fechner law: A logarithmic mental number line. Trends in Cognitive Sciences. 7 (4), 145-147 (2003).
  3. Romo, R., et al. <....

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