Summary
Biz ayak adım tanıtmak seri tepki süresi (SRT) görev. Bu SRT görevi değiştiren, klasik SRT tamamlayan sadece parmak basarak hareket, daha iyi içerir görev günlük sıralı faaliyetleri yaklasik ve araştırmacılar ayrı yanıt önlemler temel dinamik süreçler çalışma sağlar ve örtülü sıra öğrenme işletim açık işlem disentangle.
Abstract
Bu iletişim kuralı örtülü motor sıralı öğrenme eğitim için kullanılan bir değiştirilmiş seri tepki süresi (SRT) görev açıklar. Parmak basarak hareketleri sırasında oturma içerir klasik SRT görev farklı olarak, her iki ayak ile ayakta duruş koruyarak adım katılımcılara değiştirilmiş SRT görev gerektirir. Bu adım görevi postural sorunları empoze bütün vücudu eylemleri gerektirir. Ayak adım görev çeşitli şekillerde klasik SRT görevi tamamlar. Ayak adım SRT görev devam eden Postür denetim gerektiren ve böylece sıra öğrenme gerçek durumlarda daha iyi anlamamıza yardımcı olabilir günlük faaliyetleri için daha iyi bir proxy'dir. Buna ek olarak, yanıt süresi klasik SRT görev öğrenme serisinin bir göstergesi olarak hizmet vermektedir, ama tepki süresi, reaksiyon süresi (RT) zihinsel işlem veya hareket kendisi, yansıtan hareket zamanı (MT) temsil eden önemli bir oyuncu motor olup olmadığı belli değil sıra öğrenme. Ayak adım SRT görevi araştırmacılar RT ve MT, hangi nasıl motor planlama netleştirmek ve hareket yürütme sırası öğrenmede katılmaktadırlar içine tepki süresi disentangle sağlar. Son olarak, Postür denetim ve biliş etkileşimli olarak ilgili, ama az şey bilinmektedir nasıl postural denetimi hakkında motor dizileri öğrenme ile etkileşime girer. Sistem, tüm vücut hareketi ile hareket yakalama (örn., kütlenin Merkezi (COM)) kaydedilebilir. Bu tür önlemler ayrı yanıt RT ve MT tarafından ölçülen temel dinamik süreçler ortaya çıkarmak izin ve Postür denetim sırası öğrenmede gerçekleştirilen açık ve kapalı işlemlere arasında ilişki elucidating yardımcı olabilir. Deneysel set-up, yordam ve veri işleme ayrıntılarını açıklanmıştır. Temsilcisi veri önceki çalışmalarımız biri kabul edilir. Sonuçları tepki süresi, RT ve MT yanı sıra kaliteli postural yanıt ve örtülü motor sıralı öğrenme gerçekleştirilen açık işlemlere ilişkisi ilgilidir.
Introduction
Örtülü motor sıralı öğrenme, genellikle bir sıra sıra bilmeden öğrenme olarak bilinen bizim günlük faaliyetleri için önemlidir ve de Nissen ve Bullemer tarafından tasarlanan seri tepki süresi (SRT) görev adında bir paradigmatik görev tarafından incelenmiştir 1. bu klasik SRT görev, katılımcılar hızlı ve doğru görsel uyaranlara cevap için tuşlarına basın. Sıra öğrenme incelemek için görsel uyaranlara görünümünü hangi katılımcılara bilinmiyor ya da bir önceden yapılandırılmış veya rasgele sırasını, izlemek için yönetilebilir. Öğrenme hızlı tepki süresi önceden yapılandırılmış sıra tarafından kanıtlanan (örn., eğitim dizisi) daha da rasgele ya da başka bir sıra1,2önceden yapılandırılmış. Klasik SRT görev genellikle dokunarak çift-el parmak gerekirken, içerir, dans gibi günlük faaliyetleri, öğrenme örtülü motor sıralı büyük bir çoğunluğu müzik aletleri, veya spor, yürütme mevcut tüm vücut eylemleri postural ve atalet zorluklar klasik SRT görev bulunamadı. Böylece, biz öğrenme görevleri sıralamanın daha çok yönlü olmak gerekir önerdi. Buna ek olarak, önceki araştırma odağı neredeyse sadece görevin bilişsel bileşeni olmuştur (e.g., karar verme veya eylem seçimi), motor kontrol sorunları sıra öğrenmede ilgili görmezden (e.g., hareket yürütme). Böylece, daha örtülü motor sıralı öğrenme anlamak için sıra öğrenme daha iyi günlük motor faaliyetlerimiz yaklasik tüm vücut veya ağır bir motor görev çalışma esastır.
Bizim son çalışmalarda, biz nerede parmak basarak dizisi3,4,5öğrenme postural denetimini eklemek için adım ayak yerine değiştirilmiş SRT görev klasik SRT göreve genişletilmiş. Bu değiştirilmiş görev klasik SRT görevi tamamlayacak kendine özgü avantajları sunar. İlk olarak, brüt motor sıralı öğrenme görev daha iyi günlük sıralı hareket nerede tüm vücut hareketi ilgilenmektedir taklit eder. Klasik SRT görevden gelir genellikle öğrenme bugüne kadar motor sıralı anlayışımızı ama az şey bilinmektedir motor sıralı öğrenme klasik SRT görevden bilgisine günlük aktiviteler içinde sıralı motor becerileri öğrenme gerçek olamayacak kalır. Böylece, değiştirilmiş SRT görev incelemek için bize izin verir olup olmadığını sistematik olarak bildirilen özellikleri (örn., yaş bağımsız örtülü sıra çocuk ve yetişkinler arasında öğrenme) Postür denetim olduğunda parmak basarak SRT görevde kalır söz konusu. Ayrıca, nüfus duruş ile6,7,8kontrol ve Brüt motor beceri öğrenme güçlüğü, gelişimsel koordinasyon çocuklarla gibi bozukluğu, anlayış nasıl kontrol duruş etkileşim ile brüt motor sıralı öğrenme müdahale stratejileri geliştirmek ve böylece günlük yaşamda sıralı motor becerileri öğrenme etkinliğini optimize etmek için önemlidir.
İkinci olarak, planlama motoru örtülü sıra öğrenme hakkında ortak bir kavram olduğunu ve hareket yürütme değil, klasik SRT görev9sırayla öğrenme önemli bir rol oynar. Tüm çalışma alanlarında yeni konumlara taşıyarak içermeyen tuşlarına basarak olarak parmakları her zaman cevap anahtarlarında olmasıdır. Ancak, birçok günlük sıralı davranışları büyük kayma hareketleri içerir. Az hareket yürütme motoru sıra ne zaman büyük kayma hareketleri gereklidir öğrenme önemli bir oyuncu olup olarak bilinir. Klasik SRT görevde, tepki süresi, reaksiyon süresi (RT) ve hareket saati (MT), toplamı sıra öğrenme bir göstergesi olarak hizmet vermektedir. Ayak adım SRT görev, kayma hareketleri10, içeren diğer paradigmalar gibi örtülü sırayla öğrenme bilişsel işleme yansıtır, RT ve hareketi karakterize MT tepki süresi disentangle araştırmacı sağlar kendisi.
Üçüncü olarak, MT yanı sıra, ayak adım SRT görev ve hareket yakalama teknikleri zengin veri üzerinde sürekli tüm vücut hareket sağlar (örn., Merkezi kütlenin veya COM hareketi). Sürekli değişim hareketinin ölçme RT veya MT11,12tarafından ölçülen ayrı yanıt temel bilişsel süreçlerin dinamiklerini ortaya avantajına sahiptir. Özellikle, SRT görev serilerinde öğrenme genellikle açık ve kapalı süreçleri karışımı olarak açıklanmıştır. Diğer bir deyişle, ortak kullanımı SRT görev rağmen bir örtük öğrenme görev olarak, katılımcılar kez sözlü öğrendim sıra SRT görevinden sonra hatırlama yeteneğini açık bir bileşeni örtülü sıra öğrenme dahil düşündüren göster. Açık bileşeni geri çekme testleri SRT görev13,14sonrası yürütülen tarafından tespit edilebilir olsa da, bu sonrası görev testleri öğrenme sırasında açık bilgi zamansal evrimini incelemek için yetenek eksikliği. Önerdiğimiz açık sıra bilgiyle, bireyin sonraki uyarıcı olduğunu biliyor ve böylece bir feedforward şekilde hazırlamak için önceden postural ayarlama15,16,17 üretmek adım ayak için karşılık gelen hedef taşımak için. Bu nedenle, COM uyarıcı görünüm (i.e., beklenti) önce hareketi inceleyerek örtülü sıra öğrenme sırasında açık bellek geliştirme ilerici eğitimi için bir pencere açılır.
Protokol deneysel kurulum ve ayak adım SRT görevin yordamı gösterir. Biz tepki süresi, RT ve MT. temsilcisi sonuçları sağlar Buna ek olarak, biz sonuçları ile ilgili duruş denetim örtük motor sıralı öğrenme temel açık işlemler arasında ilişki mevcut.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Protokol Maryland Üniversitesi, College Park Kurumsal değerlendirme Komitesi tarafından onaylanmış yönergelere uygun olarak gerçekleştirildi.
1. deneysel Set-up
- Bir hareket yakalama sistemi Şekil 1a' gösterildiği gibi ayarlayın. 4 m yarıçaplı bir daire içinde sekiz kamera yerleştirin.
Not: Sayı ve kamera konumunu çeşitli, sağlanan tüm kameralar açık bir vizyon bir katılımcının vücut bağlı tüm yansıtıcı işaretleyicilerin görünümünü elde etmek için uygun şekilde konumlandırılmış. - Çemberin merkezi bir adım istasyonu ayarlayın. Position "ev konumu" adım istasyonu merkezinde koyu mavi keçe paspaslar kapsadığı ve ışık mavi keçe paspaslar, ön, arka ve yan (Şekil 1b) olarak ev konumunu çevreleyen kapsadığı altı adım hedefler yer. Hedefler ve bireyin adım mesafe göre ev konumu arasındaki mesafeyi belirlemek (bkz. Adım 3 SRT görev ayak adım yordamdaki).
- Koşul pacing görev denetlemek için zaman zaman ayak dönüş algılamak için ev konumu öğesinin altında dokunduğumda analog sinyalleri üretmek, iki elektrik kauçuk sensörleri yerleştirin.
- Bir monitör 23'' 2 m önünde ev konumuna getirin. Altı görsel uyaranlara dağınık şekilde bu altı adım hedeflerden yerdeki eşleştirilir.
- Bir dizüstü bilgisayarda yüklü bir bilgisayar programı kullanarak görsel uyaranlara görünüm sırasını kontrol.
- Belgili tanımlık laptop ve bir veri çıktı ve satın alma aygıtı kullanarak hareket yakalama sistemi eşitleyin.
- Hareket yakalama fotoğraf makinelerinde açmak ve böylece her bir kamera adım istasyonu çevreleyen ses onları nişan al.
- Yakalama birimden istenmeyen yansıtıcı nesneler olup olmadığını belirlemek (örn., yansıma ışık, kat veya herhangi bir yansıtıcı malzeme). Böylece deneysel çalışmalar sırasında yanlışlıkla veri olarak toplanan değildir kumaş malzeme, saptanan bu yansıtıcı nesneler kapsar.
- Yönergeleri ve hareket yakalama sistemi ile sağlanan ekipmanlar kullanarak, yansıtıcı işaretleri183-b veri doğru toplama emin olmak için hareket yakalama sistemi kalibre.
- Dinamik Kalibrasyon için dalga katılımcılar SRT görev gerçekleştirdiğinizde nerede tüm yansıtıcı işaretleyiciyi de taşımak uzayda hareket yakalama sistemi ile sağlanan kalibrasyon değnek. Dinamik Kalibrasyon için veri görüntüleme 2.000 çerçeveler toplamak.
- Statik kalibrasyon için kalibrasyon değnek bir pozisyon ve hareket yakalama sisteminin koordinasyon sisteminin başlangıç noktası kullanılabilecek yönü ile zemin üzerine yerleştirin. Başlangıç noktası ayarlamak için hareket yakalama sistemi çalıştırın.
- Çalışma amacına bağlı ayarla bir işaretleyici tasarımı.
Not: 38-marker kurulum kullanıldığı Şekil 1b adımında bir örnek gösterilir. - Yeniden yapılanma ve daha sonra veri toplama içinde otomatik etiketleme ve18işleme için kullanılan bir etiketleme iskelet şablonu oluşturmak için satıcı tarafından sağlanan yönergeleri izleyin. Özellikle, adım istasyonu ev konumuna bağlı tüm işaretleri ile durmak için Katılımcı sormak. Mümkün olduğunca hareketsiz durmak için Katılımcı talimat ve tüm işaretleyicileri hareket yakalama sistemi üzerinden görünür olduğundan emin olun. Bir deneme yakalama (yaklaşık 10 kalıcı s). Hareket sistemini yakalayın, her işaret bir ad atayın ve işaretleri birlikte bağlanarak segmentleri oluşturmak. ( Şekil 1 cile gösterilir) iskelet şablonu tamamlamak için tüm kesimlerini bağlamak.
2. katılımcı hazırlık
- Uygun kıyafetleri giymek için katılımcıları bilgilendirmek (örn., şort ve tişört) laboratuvar ziyaret etmeden önce.
- Elimize Katılımcıların dikkatle okuyun ve onay formu imzalamak için sor. Ekran çalışma uygunluğu için.
Not: Tarama soru formları her bireysel çalışma amacına bağlı farklı olabilir. Bu soru formlarını içerebilir, ancak, el egemenlik anket19, genel fiziksel aktivite düzeyi anket20, nörolojik sağlık Anketi ve çocuk21 için hareket değerlendirme pil sınırlı değildir . - Katılımcıların kendi ayakkabı ve çorap için soracağım, sonra 38 küresel yansıtıcı işaretleri, her 50 mm çapında, Cilt, çift taraflı, hipo-alerjik yapışkan bant kullanarak ambalajlama ve teyp önceden önceden belirlenmiş önemli kemikli işaretlerini ekleyin. Bu marker kurulum Şekil 1badımında gösterilen özelleştirilmiş iskelet şablon aynıdır.
- Katılımcının vücuttan 38 bu işaretleri dışındaki tüm istenmeyen yansımaları temizleyin (bkz. Adım 1.8).
- Katılımcılar bir T-poz içinde ev konumda sessizce durmak için talimat. 10 için tüm işaretleri yakalamak için hareket yakalama sistemi çalıştırmak s (i.e., kalibrasyon deneme).
3. ayak adım SRT görev yordamı
- Her katılımcı parametreleri, ayarla Görev başlatılmadan önce ancak bunlarla sınırlı olmamak da dahil olmak üzere: katılımcı, grup kimliği numarası öğrenme engellemek, uyarıcı sunum ve uyaranlara (ısı) veya yanıt-uyarıcı aralığı () arasındaki zaman aralığını saat uzunluğu RSI) hareketi tamamlanması ve sonraki uyarıcı başlangıcı arasındaki zaman aralığını kontrol eder (Bu durumda, elektrik kauçuk sensörler ev konumu öğesinin altında ihtiyaç vardır; ayrıntılar için protokol bölümüne 1 bakın).
Not: Isı farklı olabilir (örn., 1.300 ms ya da 1000 ms) çalışmada göre. - Katılımcıların ev konumuna stand ve katılımcılar konforlu zeminde tüm altı hedefler adım mesafe ev konumu ayarlamak için talimat.
- Katılımcılar her hedefe birkaç kez hızlı bir şekilde adım talimat ve ev pozisyonunda mesafe her hedef için en rahat adım uzunluğu her katılımcı için işaretleyin.
- Katılımcılara görev yönergelerini sağlar.
- Katılımcılar bir uyarıcı birinde monitörde gösterilen altı göründüğünde, onlar hızlı ve mümkün olduğunca doğru olarak için karşılık gelen hedef zeminde adım ve ev konumuna döndürmek gereken talimat.
- Katılımcılar (örneğin, hedefler 1, 2 ve 6; sağ tarafında bulunan üç hedef için sağ ayak ile adım sormak Şekil 1a), ve diğer üç hedef için sol ayak (i.e., hedefler 3, 4 ve 5; Şekil 1a).
Not: Tüm görev sırasında katılımcılara görünmez sayılardır. - Katılımcılar her çalıştırdıktan sonra 3 dk. mola olduğunu bildirmek (i.e., blok öğrenme) görevin. Deneysel gereksinimlerine göre ara uzunluğunu değiştirmek. Aradan sonu katılımcıların hatırlatmak için bir saat Alarmı çalıştır.
- Katılımcılar kameralar kalça üzerine yerleştirilen işaretleri görebilecek şekilde görev yapmak bir doksan derecelik açıyla yan ve bent onların dirsek tutmak için talimat.
- 36 adımlardan oluşur bir uygulama blok çalıştırmak (i.e., uyaranlara 1.300 ms bir ısı ile 36 kez görünür; Ayrıntılar için ayak adım SRT görev yordama bakın) böylece katılımcılar ile görev aşina. Katılımcılar bir çekim gücü sürekli altı yerlerde biri görüntülenir ve olabildiğince hızlı ve doğru bir şekilde uyaranlara cevap gerekir talimat. Bu bloktaki uyaranlara rasgele sırada görünür.
Not: Isı bir RSI tarafından değiştirilebilir (Ayrıntılar için ayak adım SRT görev yordama bakın). Çok kısa bir ısı kullandıysanız, katılımcılar bazı uyaranlara cevap mümkün olmayabilir. Aşağıdaki adımları hata olarak kabul edilen. - Uygulama bloğundan sonra deneysel blok başlatın. Bu iletişim kuralı, altı blok ve deneysel blokların 100 adım/uyaranlara oluşur. Katılımcılar her bloğundan sonra zorunlu 3 dk. mola ver.
Not: 1.300 ms ısı koşul altında her blok genellikle yaklaşık 2.5 dk sürer. Bir RSI kullandıysanız, her blok uzunluğu ne kadar hızlı katılımcılar uyaranlara cevap bağlı olarak değişebilir.- Katılımcılar altı deneysel blok tamamlamak için talimat. Deneysel amaçlar göre görsel uyaranlara belirli sırasını ayarlayın. Uyaranlara ya belirtilen veya rasgele sıra izleyin. Uyarıcı sipariş sunumu katılımcılara bilinmiyor.
Not: Deneysel blok sayısı değişebilir. Burada, bir 6-taş tasarım nerede belirtilen sıra A Blok 1-4 ve 6'da verilen ve roman sıra B blok 5 sunulan sızdı. Belirli ve rasgele sıra da farklı olabilir. Bu protokol için sıra A 1423564215 sırasını izler (i.e., 1 - sağ tarafta, 2 - sağ ön, 3 - sol ön, 4 - sol tarafta, 5 - sol geri, ve 6 - sağ geri) ve sıra B 3615425214 sırasını izler. - Olabildiğince her öğrenme blok önce bizi canlı tutan katılımcılara hızlı ve doğru bir şekilde talimat.
- Katılımcılar altı deneysel blok tamamlamak için talimat. Deneysel amaçlar göre görsel uyaranlara belirli sırasını ayarlayın. Uyaranlara ya belirtilen veya rasgele sıra izleyin. Uyarıcı sipariş sunumu katılımcılara bilinmiyor.
- Tüm öğrenme blokları tamamlandığında, katılımcılar yaygın olarak oluşan bir posttest tamamlamak için kullanılır hatırlama ve tanıma testleri açıklanan sorun edebiyat13,14,22.
4. veri işleme ve istatistiksel analiz
- Her katılımcı için toplanan veriler denemeler hareket yakalama sistemi yazılımı içinde açın. Her deneme gözden geçirin ve deneme verilerine göre satıcı tarafından sağlanan yönergeleri18tüm boşlukları doldurun.
- Her veri deneme tüm 38 işaretleri üç koordinatlarını içeren bir ASCII dosyası olarak dışa aktarın.
- Değişkenleri türetmek (i.e., reaksiyon süresi (RT), hareket saati (MT), tepki süresi ve yörünge com) adımları izleyerek ASCII dosyaları:
- ASCII veri dosyaları veri analiz yazılımı girdi. Bir sekizinci-sipariş Butterworth filtresi 10 Hz bir kesme frekansı ile veri3filtre uygulamak için kullanın.
Not: COM hareket yörünge türetmek için işaretleyici set-up üzerinde bağlıdır. Şekil 1badımında gösterilen 38-marker kurulumu, yöntemleri ve antropometrik parametreler De Leva23 tarafından açıklanan istihdam edilebilir. Bir de beşinci lomber vertebra24düzeyinde ayarlanmış bir marker tarafından ölçülen yaklaşık COM hareketi izleyebilirsiniz. - Tepki süresi, RT ve aşağıdaki açıklamaları takip MT türetilir:
- Topuklar, büyük ayak ve 5inci ayaktarakları bağlı veri işaretleyicilerini veri analiz yazılımı ayak hareketleri yörüngeleri karakterize etmek için kullanın.
- Bu üç işaretleyicilerini dikey yönüne (yere dik) boyunca yörüngesini arsa. Her adımı doğru doğru hedef gerçekleştirilir olup olmadığını belirlemek için yatay düzlemde (yere paralel) ayak işaretleyicisini yörüngesini arsa. Merdiven-e doğru yanlış bir hedef daha sonra İstatistiksel analizler için bırakılır.
- Her işaretçisi'nın yükseklik temel önce ve sonra her adım mark.
- İşaretçiyi maksimum yükseklik yüzde 10'u ulaştığında her işareti hareket başlangıcı ilk örnek olarak tanımlayın.
- Her konu (ayak parmakları veya 5inci metatarsal kullanarak) hedef dokunmak için farklı stratejiler kullanabilirsiniz beri erken doruğa ulaşır işaretçisi kullanarak hareket başlangıçlı tanımlayın.
- Aynı yükseklik başlangıcı olarak kullanılan işaretleyici düştüğünde, zaman noktası olarak adım son nokta tanımlar.
- 100 adım işleninceye kadar sürekli veri çözümleme programını çalıştırın.
- Tüm adımlar, hesaplamak ve tepki süresi uyarıcı başlangıçlı ve hareket, hareket başlangıcı arasındaki zamansal fark olarak uyarıcı ve hareket testis ve MT arasındaki fark zamansal olarak RT sonu arasındaki zamansal fark olarak çıkış ve onun bitiş noktası. Çıktı dosyaları .xls biçiminde kaydedin.
- Bu .xls dosyaları kullanarak, bu değişkenler her blok için ve katılımcılar, daha sonra İstatistiksel analizler için kullanılacak veri genelinde araçlarının hesaplayın.
- Çünkü genellikle bir konu içinde faktör (i.e., blok öğrenme) deneysel tasarım, karışık-etkisi ANOVAs verileri (ANOVA dikkatli küresellik varsayımı ile ilgili olarak kullanılan tekrarlanan önlemleri) çözümlemek için kullanın. Karışık-etkisi ANOVA'ın Akaike bilgi kriteri (AIC) tarafından kullanılan ortak varyans matris belirlemek. ANOVA öğleden hoc kullanarak testleri belirli önemli sonuçlarından çoklu karşılaştırma düzeltme işlemleri (bağlı olarak deneysel tasarım) ayrıştırmak. İstatistiksel anlam düzeyinde set p = 0,05.
- ASCII veri dosyaları veri analiz yazılımı girdi. Bir sekizinci-sipariş Butterworth filtresi 10 Hz bir kesme frekansı ile veri3filtre uygulamak için kullanın.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Yukarıdaki paradigma Du ve arkadaşları bir dizi çalışmalar3,4,5tarafından uygulanır. Bu çalışmalar4 biri kabul edilen verilerin bir bölümü ile ayak adım SRT görev kullanımını göstermek için kullanın. Bu çalışmada 6 öğrenme blokları ve 700 ms RSI kullanılır. Görsel uyaranlara takip sırası A (i.e., 1423564215; Şekil 1a) Blok 1-4 ve 6 ve izlenen sıra B (i.e., 3615425214) blok 5. 700 Bayan 2a rakam 12 genç yetişkinler ortalama yanıt süreleri altı öğrenme blok gösterildiği gibi yanıt-uyarıcı aralığı ayarlanır. Tepki süresi ayak adım SRT görevde aynı desen ve daha önce klasik parmak basarak SRT görev2,25,26 gözlendi karşılaştırılabilir büyüklükleri tepki süresi için ortaya çıkarır . Özellikle, yeni bir diziye tepki süresi önemli ölçüde blok 5 blok 4 öğrenilen sırayla ile karşılaştırıldığında daha yavaş (fark = 83.4 ms ± 13.19, ortalama ± standart hata; p < 0.001), gösteren sıra1,2/ öğrenme. Her ne kadar sıra öğrenme parmak basarak ve ayak adım Görevler'in altında doğrudan karşılaştırıldığında değil, öneririz benzer büyüklükte ve tepki süresi desende örtülü motor sıralı öğrenme Postür denetim varlığı ile etkilenebilir değil gereksinimleri genellikle gelişmiş yetişkin.
Şekil 2b iki bileşeni yanıt verme süresini gösterir: RT ve MT. yani RT sergileyen tepki süresi olarak aynı desen. Özellikle, RT blok 5 blok 4 daha yavaştır (fark = 93.19 ms ± 12.69; p < 0.001). Yanıtından farklı zaman ve RT, MT 4 ve 5 blok arasında karşılaştırılabilir (farkı =-7.73 ms ± 3.88; p 0.072 =). Aynı RT ve MT sonuçları bizim diğer çalışmalar3,5' te bildirilmiştir. Bu sonuçlar birlikte sıra öğrenme hareket kendisi karakterize MT yerine RT, bilişsel işleme için bir proxy tarafından yansıması büyük olasılıkla olduğunu göstermektedir.
Şekil 3 ve şekil 4 uyaranlara görüntülenmeden önce hangi 100 ms COM hareket yön örnekleri tasvir. Her uyarıcı için COM yönünü başında çok tutarsız (i.e., blok 1), ve bu görünüşte rasgele hareket yönde tek bir katılımcıya (şekil 3) bloklarında genelinde değiştirmeyin. (Şekil 4) başka bir katılımcı için ancak, bunlar rastgele hareket yön blok ilerledikçe öğrenme olarak daha tutarlı hale gelir. Şekil 5a bloklar arasında hareket yönünde değişkenlik önemli değişiklikler gösterir (F(5,55) 3,07, p = < 0,05). Özellikle, blok 4-5 artış değişkenliği (p < 0,05), COM hareket yön motor sıralı SRT görevde öğrenme belirgin bir iz olduğunu gösteren.
Daha da önemlisi, yine Merkezi kütlenin hareketi örtülü motor sıralı öğrenme işletim açık işlem yansıtmak muhtemeldir. Blok 4-5 artan değişkenlik sadece katılımcılar gösterilmiştir (n 6, p = < 0,05) kim satın aldı, en azından kısmen, dizisinin, ancak katılımcılar açık bilgi (n = 6, p 0,98 =) kim değil göstermek açık bilgi; Şekil 5b bu sıra bilgi vurgulamaktadır. Ayrıca, değişkenlik blok 4-5 değişikliği katılımcılar (şekil 5 c) tarafından alınan açık bilgi miktarını önemli ölçüde ilişkilidir.
Şekil 1: deneysel set-up. (a) tüm işaretleri açık bu verilerden toplanan bu yüzden sekiz kamera uygun şekilde konumlandırılmış. Altı adım hedef katta monitörde gösterilen altı görsel uyaranlara karşılık gelir. (b) her bir 0.5 cm çapı 38 küresel yansıtıcı işaretleri önemli kemikli yerler, ciltte eklenir. Bu kemikli yerler dahil izdüşümü, 7inci servikal omur, sternal çentik, acromions, dirsek (lateral ve medial), üst kol, bilek (Radyal ve ulnar), 3rd eklemleri, anterior superior İliak spines (ASIS), posterior superior İliak dikenleri (PSIS), iki PSISs, diz (lateral ve medial), yırtılmalarıteşhis, ayak bilekleri (lateral ve medial), calcaneus, büyük ayak ve 5inci ayaktarakları arasında ortalayın. Mor işaretleri: işaretçileri görünür açık görünümden; kırmızı işaretleri: işaretleri arkadaki; Beyaz işaretleri: işaretleri statik mahkemeden sonra kaldırıldı. (c) 38 işaretleri set-up üzerinde temel alan bir iskelet şablonu. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 2: tepki süresi ayrıştırma RT ve MT. (a) ortalama yanıt süreleri bloklar arasında. Gri alan blok nerede uyaranlara görünümünü yeni bir sıra izler 5 temsil eder. Bir daha yavaş yanıt zaman blok 5 blok 4 tarafından ortaya sıra öğrenme oluşur. (b) tepki süresi olarak aynı modeli RT, bir bileşen olarak tepki süresi, sergiler, 4'e blok 5 MT den değişmez engellemek. Hata çubuğu: ortalama, standart hata. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 3: COM hareket yönünde hiçbir açık sıra bilgi ile bir katılımcıdan. COM hareket yön için her uyarıcı gösterilir (uyaranlara 1 - 6, bakınız Şekil 1a) blok boyunca. COM kökenli Kesikli yuvarlağına herhangi bir konuma taşımak temsil eden her yöne COM hareket olabilir. Boş daireler gözlenen yön temsil eder. Katı ok kötü yönünü temsil eder. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 4: COM hareket yönü açık sıra bilgisi olan bir katılımcıdan. COM hareket yönü her uyarıcı (uyaranlara 1-6, Şekil 1a' ya bakınız) bloklar arasında gösterilir. COM kökenli her yöne COM birlikte hareket temsil eden Kesikli çember üzerindeki herhangi bir konuma taşımak. Boş daireler gözlenen yön temsil eder. Katı ok kötü yönünü temsil eder. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 5: COM hareket yön ve açık ve kapalı süreçlerle ilgili sıra öğrenme ile olan ilişkisini değişkenlik. Hareket yönü her boş daire için nerede ortalama ok gösterir şekil 3 ' te noktası arasında ark uzunluğu tarafından sayısal ve şekil 4. Bu açısı (derece) cinsinden çizgi kökeni ve her boş daire bağlanma için ortalama hareket yönünden eşdeğerdir. Değişkenlik açıları arasında standart sapma hesaplanır. (a) ortalama değişkenliğin bloklar arasında: gri alan blok 5, nerede uyaranlara görünümünü izler bir roman sıra temsil eder. Değişkenlik blok 4-5 arttı. (b) COM hareket yönünde değişkenlik bu tür değişimler açık bilgi dizisinin ama değil sırası açık bilgi gösterme katılımcılar sadece edinen, en azından kısmen, katılımcıların gösterilir. (c) değişkenlik blok 4-5 değişikliği katılımcılar tarafından alınan açık bilgi miktarını önemli ölçüde correlated. Hata çubuğu: ortalama, standart hata. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Bu iletişim kuralı deneysel kurulum ve değiştirilmiş SRT görev için yordamlar açıklanır. Her ne kadar bir hareket yakalama tekniği kullanımı değiştirilmiş SRT görev talepleri değiştirilmiş SRT görev çekici sadeliği klasik SRT görev ile paylaşır. Klasik SRT görev gibi birçok parametre belirli araştırma soruları dahil ancak bununla sınırlı olmamak üzere ayak adım SRT görev için manipüle edilebilir: aralığı-uyarıcı aralığı veya yanıt-uyarıcı Aralık27uzunluğu, sıra türü yapısı28ve sıra bilgi29bilincini.
Klasik SRT göreve göre ayak adım görev üç avantajı sunar. Birincisi, ayak adım SRT görev sadece klasik SRT görev gerektiği gibi otururken dört parmak basarak yerine, bütün vücudun ayakta duruş Bakımı sırasında bacaklar hareket gerektirir. Böylece, ayak adım görev bir parmak basarak daha büyük motor kontrol karmaşıklığı içerir ve böylece daha iyi örtülü motor sıralı öğrenme günlük sıralı faaliyetleri yaklasik SRT görevine çeşididir. Buna ek olarak, Postür denetim Bilişsel süreçler30,31,32,33arasında etkileşimli ilişki göz önüne alındığında, bu ayak adım SRT görevi de anlamak için bize izin verir nasıl Postür denetim brüt motor sıralı öğrenme, özellikle de nüfus, postural entegre zorlukları olan çocuk gelişim koordinasyon bozukluğu6,7,8, gibi etkileşim Denetim ve Bilişsel görevleri. Araştırma bu hattın en iyi müdahaleler geliştirilmesi çocuklar ve yetişkinler brüt motor beceri öğrenme Engelli için bir temel olarak hizmet verecek.
İkinci olarak, genellikle bir motor eylemi gerçekleştirmeden hedef seçimi, motor planlama ve hareket yürütme dahil olmak üzere birden çok aşamalarını kapsar. Klasik SRT görev sadece hangi olarak parmakları her zaman cevap anahtarlarında uzayda yeni konumlara hareket içermeyen tuşlarına basarak gerektirdiğinden, hareket yürütme9yerine hedef seçimi görev vurgular ve tepki süresi eskiden ölçü sıralı öğrenme hedef seçimi ve hareket yürütme bir karışımıdır. Ayak adım SRT görev hedef seçimi ve/veya hareket yürütme motor sıralı öğrenme için önemli ölçüde katkı olup olmadığını incelemek için fırsat sağlar. Örneğin, bir hareket yürütme karakteristik, hareket zamanı (MT), muayene ayak adım SRT görevde. MT örtülü sıra öğrenme için hiçbir katkısı temsilcisi sonuçlarımız göstermesine rağmen burada vurgulayan değer bir klasik SRT görev ve değiştirilmiş ayak adım görev temsilcisi Protokolü yanıt için kesin amacı gerekmez gerçektir hedefler. Örneğin, ayak adım görev katılımcıları teşvik etti ama kesinlikle doğru hedefleri vurmak için gerekli (ama doğru yöne doğru adım gereklidir), onlar takip konumlarını biraz kayabilir gibi. Parmak basarak katılımcılar her zaman görev ise, onların parmak tam nişan almak gerekli değildir üzerinde karşılık gelen anahtarları yerleştirin. Kesin amaçlayan gerekli olduğunda, ancak, hareket yürütme çok önemli bir rol10birden fazla motor performans aşamalarında dissekan önemini telkin, öğrenme sırayla oynayabilir (i.e., hedef seçimi, motor planlama ve taşıma yürütme) motor sıralı öğrenme temel mekanizmaları daha anlamak için. Ayrıca, klasik SRT görev yeteneği Bilişsel süreçler sıra öğrenme işletim zamansal evrimi elucidating içinde yoksun. Buna ek olarak, ayak adım SRT görev, diğer SRT içeren kayma hareketleri görevler gibi (örn., kol ulaşan ve göz hareketi)10,12, sürekli hareket yörüngeleri incelemek için bize izin verir. Zamansal dinamiği üzerinde ölçüm hareketinin gizli bilişsel süreçleri çalışmalar11öğrenme gelecek sırayla ortaya çıkarmak için kullanılabilir. Örneğin, uyarıcı görünüm önce COM hareketi kullanarak, amaç katılımcılar için uyarıcı görmeden önce hem de tutarlı anticipations parmak basarak SRT görevde mümkün değildir yer alırken hangi hedef tespit.
Başka bir önemli SRT görev açık sıra bilgi ilerici geliştirme örtülü sıra öğrenme sırasında takip için kullanılır. SRT örtülü bir öğrenme olarak1,34görev için yaygın denir. Ancak, SRT görevde kez öğrenme sıra geri çağırmak ve/veya SRT görev22aşağıdaki sıra tanımak yeteneği tarafından ortaya gibi açık bir süreci kapsar. Bu hatırlama ve/veya tanıma testleri genellikle SRT görev sonra gerçekleştirilen beri açık bilgi tüm SRT görev edinilen yalnızca toplam miktarını ölçer. Ne zaman açık bellek dizisinin ortaya çıkar ve ne kadar aşamalı olarak öğrenme yoluyla geliştirdiği bilmek zordur. Ayak adım SRT görev blokları öğrenme arasında açık sıra bilgi zamansal evrimi inceleyerek içinde eşsiz yeteneği sunar bizim temsilcisi sonuçları göster. Örneğin, şekil 5a katılımcıların yarısı bloklarla 1 ve 2 açık sıra bilgi edinmelerine başladı ve daha fazla blok 3 ve 4 sırada haberdar oldu gösterir.
Özet olarak, bu iletişim kuralı ayak adım hareketi içerir değiştirilmiş bir SRT görev tanıttı. Bu değiştirilmiş değişik-in klasik SRT görev günlük yaşamda sıralı becerileri öğrenme vazgeçilmez motor ve postural talepleri ekler. Buna ek olarak, ayak adım SRT görev hedef seçimi ve hareket yürütme, differentially örtülü motor sıralı öğrenme için katkıda bulunabilir iki bileşen ayırma verir. Ayak adım SRT görev de açık ve kapalı motor sıralı öğrenme gerçekleştirilen işlemlere paralel işlem çalışmaya yeni bir yol sağlar.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar ifşa gerek yok.
Acknowledgments
Bu araştırma için destek Yue Du için University of Maryland Kinesiyoloji lisansüstü araştırma girişimi Fonu tarafından sağlandı.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Vicon motion capture system | Vicon | Vicon T-40, T-160, calibration wand | Alternative systems may be used |
| 50 mm reflective markers | Vicon | N/A | Numbers of markers may be varied |
| Labview software | National Instruments | N/A | Control visual stimuli. Use together with DAQ board. Alternative software may be used |
| DAQ board | National Instruments | BNC-2111; DAQCard-6024E | |
| MATLAB | MathWorks | N/A | Alternative software may be used |
| double sided hypo-allergenic adhesive tape | N/A | ||
| pre-wrapping tape | N/A |
References
- 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.
- Du, Y., Valentini, N. C., Kim, M. J., Whitall, J., Clark, J. E. Children and adults both learn motor sequences quickly, but do so differently. Front Psychol. 8 (158), (2017).
- Du, Y. Learning processes underlying implicit motor sequence acquisition in children and adults. , University of Maryland. PhD thesis (2016).
- Du, Y., Clark, J. E. New insights into statistical learning and chunk learning in implicit sequence acquisition. Psychon Bull Rev. , 1-9 (2016).
- Gheysen, F., Van Waelvelde, H., Fias, W. Impaired visuo-motor sequence learning in Developmental Coordination Disorder. Res Dev Disabil. 32 (2), 749-756 (2011).
- Wilson, P. H., Maruff, P., Lum, J. Procedural learning in children with developmental coordination disorder. Hum Movement Sci. 22 (4-5), 515 (2003).
- Cermak, S. A., Larkin, D. Developmental coordination disorder. , Cengage Learning. (2002).
- Taylor, J. A., Ivry, R. B. Implicit and explicit processes in motor learning. Action science. , 63-87 (2013).
- Moisello, C., et al. The serial reaction time task revisited: a study on motor sequence learning with an arm-reaching task. Exp Brain Res. 194 (1), 143-155 (2009).
- Song, J. H., Nakayama, K. Hidden cognitive states revealed in choice reaching tasks. Trends Cogn Sci. 13 (8), 360-366 (2009).
- Marcus, D. J., Karatekin, C., Markiewicz, S. Oculomotor evidence of sequence learning on the serial reaction time task. Mem Cognition. 34 (2), 420-432 (2006).
- Shanks, D. R., Johnstone, T. Evaluating the relationship between explicit and implicit knowledge in a sequential reaction time task. J Exp Psychol Learn Mem Cogn. 25 (6), 1435-1451 (1999).
- Destrebecqz, A., Peigneux, P. Methods for studying unconscious learning. Prog Brain Res. 150, 69-80 (2005).
- Massion, J. Movement, posture and equilibrium: interaction and coordination. Prog Neurobiol. 38 (1), 35-56 (1992).
- MacKinnon, C. D., et al. Preparation of anticipatory postural adjustments prior to stepping. J Neurophysiol. 97 (6), 4368-4379 (2007).
- Cordo, P. J., Nashner, L. M. Properties of postural adjustments associated with rapid arm movements. J Neurophysiol. 47 (2), 287-382 (1982).
- Oxford Metrics. Vicon Motion System Nexus Documentation. , Available from: https://docs.vicon.com/display/Nexus25/Nexus+Documentation (2017).
- Oldfield, R. C. The assessment and analysis of handness: The edinburgh inventory. Neuropsychologia. 9, 97-113 (1971).
- Armstrong, T., Bull, F. Development of the world health organization global physical activity questionnaire (GPAQ). J Public Health. 14 (2), 66-70 (2006).
- Henderson, S. E., Sugden, D. A., Barnett, A. Movement Assessment Battery for Children - Second edition (Movement ABC-2). , Pearson Education, Inc. (2007).
- Destrebecqz, A., Cleeremans, A. Can sequence learning be implicit? New evidence with the process dissociation procedure. Psychon Bull Rev. 8 (2), 343-350 (2001).
- De Leva, P. Adjustments to Zatsiorsky-Seluyanov's segment inertia parameters. J Biomech. 29 (9), 1223-1230 (1996).
- Bair, W. -N., Kiemel, T., Jeka, J. J., Clark, J. E. Development of multisensory reweighting for posture control in children. Exp Brain Res. 183 (4), 435-446 (2007).
- Curran, T., Keele, S. W. Attentional and nonattentional forms of sequence learning. J Exp Psychol Learn Mem Cogn. 19 (1), 189-202 (1993).
- Du, Y., Prashad, S., Schoenbrun, I., Clark, J. E. Probabilistic motor sequence yields greater offline and less online learning than fixed sequence. Front Hum Neurosci. 10, (2016).
- Destrebecqz, A., Cleeremans, A. Attention and implicit learning. Jiménez, L. , John Benjamins Publishing Company. 181-213 (2003).
- Jimenez, L., Vazquez, G. A. Sequence learning under dual-task conditions: alternatives to a resource-based account. Psychol Res. 69 (5-6), 352-368 (2005).
- Curran, T. Effects of aging on implicit sequence learning: Accounting for sequence structure and explicit knowledge. Psychol Res. 60 (1-2), 24-41 (1997).
- Ramenzoni, V. C., Riley, M. A., Shockley, K., Chiu, C. Y. P. Postural responses to specific types of working memory tasks. Gait Posture. 25 (3), 368-373 (2007).
- Riley, M. A., Baker, A. A., Schmit, J. M., Weaver, E. Effects of visual and auditory short-term memory tasks on the spatiotemporal dynamics and variability of postural sway. J Mot Behav. 37 (4), 311-324 (2005).
- Stins, J. F., Michielsen, M. E., Roerdink, M., Beek, P. J. Sway regularity reflects attentional involvement in postural control: Effects of expertise, vision and cognition. Gait Posture. 30 (1), 106-109 (2009).
- Nougier, V., Vuillerme, N., Teasdale, N. Effects of a reaction time task on postural control in humans. Neurosci. Lett. 291 (2), 77-80 (2000).
- Robertson, E. M. The serial reaction time task: Implicit motor skill learning? J Neurosci. 27 (38), 10073-10075 (2007).
