用生理学方法进行虚拟现实实验

这种方法允许设计和实施虚拟现实实验，以收集人类参与者的生理数据。虚拟环境框架中的实验暗示了促进这一过程。该技术的主要优点是在从各种来源（包括生理设备）收集数据时控制无关变量。

这项技术的影响通常延伸到认知科学，因为有可能在受控环境中研究认知和情绪之间的关系。虽然这种方法可以专门提供对导航行为的洞察，但它也可以应用于其他领域，例如环境感知、行为地理学和决策。一般来说，刚接触这种方法的人会很挣扎，因为收集和分析生理测量所需的知识有时超出了认知科学课程提供的知识。

这种方法的视觉演示很重要，因为它为其他研究人员提供了收集生理数据（包括电极放置）的分步指南。首先，打开 EDA-ECG 软件并创建一个新的设置文件。将采样率设置为 1， 000 赫兹，并选择合适的通道数。

然后，保存设置文件，并使用实验会话的新名称重新保存此文件的版本。接下来，在 EDA 电极上执行开路归零，以获得系统电导率的基线测量值。打开软件中的实验设置菜单并输入实验参数。

然后，单击 Start experiment （开始实验）。首先，请参与者阅读信息表并签署知情同意书。然后，使用湿纸巾清洁参与者非惯用手的食指和无名指。

确保参与者的手指干燥后，将两个 EDA 电极连接到内侧指骨。根据文本协议，将白色、黑色和红色电极放在参与者身体上的肋骨之间。然后，将三根颜色编码的心电图线连接到相应的电极。

当参与者完成问卷时，关闭隔间的两侧壁并准备进行生理测量。将血压袖带系在非惯用手臂上。将两根 EDA 线连接到参与者手指上的电极。

确保电极连接到正确的位置。然后，关闭显示器上方的灯，并将头顶灯调暗到最低设置。接下来，将 EDA 通道归零以获得参与者皮肤电导剂起始水平的测量值。

在 EDA-ECG 软件中，打开 Bio Amp 对话框。然后，选择心跳信号覆盖预览窗口约三分之一的信号范围。使用软件开始记录，并确保信号在实验人员监视器上的软件窗口中可见。

然后，按下血压机上的相应按钮开始记录血压。在打开的 Unity 软件中，单击 Start measurements（开始测量）。要求参与者观看基线自然视频。

要求参与者完成训练迷宫，以便练习使用纵杆。在训练迷宫游戏中，参与者将跟随箭头并收集漂浮的宝石。在此之后，指示参与者完成导航任务。

让参与者运行导航任务。参与者完成导航任务后，停止 EDA 和 ECG 记录。然后，取下血压袖带，断开与 ECG 电极的电缆，并从参与者的手指上取下 EDA 电极。

告诉参与者，他们将在计算机上被问到另一系列问题，如有必要，他们可以提出问题。在 eve 软件的评估菜单中，按下添加事件标记按钮以标记生理测量文件中的事件。然后，将 EDA-ECG 文件保存在 EDA-ECG 软件的生理测量文件中。

接下来，使用 evertools 包导出实验数据进行备份。最后，整理设备并用酒精垫清洁电极。使用该协议，对 60 名参与者进行了研究，以调查导航过程中对获取空间知识的有效压力。

正如预测的那样，生理数据表明，在心率方面，压力组的觉醒程度高于无压力组，但在 EDA 方面则不然。一般来说，自我报告的导航能力与学习虚拟环境所需的时间之间也存在负相关。根据可视化的轨迹，压力组的参与者在虚拟环境中似乎也更有效率。

这表明更高的唤醒和空间能力可能与更高效的导航行为有关。这项技术可以为认知科学领域的研究人员使用虚拟现实和生理测量来探索压力与人类导航行为之间的关系铺平道路。