Methodenartikel

Ein naturalistischer Aufbau zur Darstellung realer Menschen und Live-Aktionen in experimenteller Psychologie und kognitiven neurowissenschaftlichen Studien

3K Ansichten

DOI:

10.3791/65436

4. August 2023

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Diese Studie stellt einen naturalistischen Versuchsaufbau vor, der es den Forschern ermöglicht, Aktionsreize in Echtzeit zu präsentieren, Reaktionszeit- und Maus-Tracking-Daten zu erhalten, während die Teilnehmer nach jeder Reizanzeige reagieren, und die Akteure zwischen den Versuchsbedingungen mit einem einzigartigen System zu wechseln, das einen speziellen transparenten OLED-Bildschirm (Organic Light Emitting Diode) und Lichtmanipulation umfasst.

Zusammenfassung

Die Wahrnehmung der Handlungen anderer ist entscheidend für das Überleben, die Interaktion und die Kommunikation. Trotz jahrzehntelanger Forschung in den kognitiven Neurowissenschaften, die sich dem Verständnis der Wahrnehmung von Handlungen widmet, sind wir noch weit davon entfernt, ein neuronal inspiriertes Computer-Vision-System zu entwickeln, das sich der menschlichen Handlungswahrnehmung annähert. Eine große Herausforderung besteht darin, dass Handlungen in der realen Welt aus zeitlich sich entfaltenden Ereignissen im Raum bestehen, die "hier und jetzt" stattfinden und handlungsfähig sind. Im Gegensatz dazu haben die visuelle Wahrnehmung und die bisherige Forschung in den kognitiven Neurowissenschaften die Handlungswahrnehmung durch 2D-Displays (z. B. Bilder oder Videos) weitgehend untersucht, bei denen die Präsenz von Akteuren in Raum und Zeit fehlt, so dass diese Displays nur begrenzt handlungsfähig sind. Trotz des wachsenden Wissens auf diesem Gebiet müssen diese Herausforderungen überwunden werden, um die grundlegenden Mechanismen der Wahrnehmung des Handelns anderer in der realen Welt besser zu verstehen. Das Ziel dieser Studie ist es, einen neuartigen Aufbau vorzustellen, um naturalistische Laborexperimente mit Live-Schauspielern in Szenarien durchzuführen, die sich realen Umgebungen annähern. Das Kernelement des in dieser Studie verwendeten Aufbaus ist ein transparenter OLED-Bildschirm (Organic Light Emitting Diode), durch den die Teilnehmer die Live-Aktionen eines physisch anwesenden Schauspielers verfolgen können, während das Timing ihrer Präsentation präzise gesteuert wird. In dieser Arbeit wurde dieser Aufbau in einem Verhaltensexperiment getestet. Wir glauben, dass der Aufbau den Forschern helfen wird, grundlegende und bisher unzugängliche kognitive und neuronale Mechanismen der Handlungswahrnehmung aufzudecken, und eine Grundlage für zukünftige Studien sein wird, die soziale Wahrnehmung und Kognition in naturalistischen Umgebungen untersuchen.

Einleitung

Eine grundlegende Fähigkeit für das Überleben und die soziale Interaktion ist die Fähigkeit, die Handlungen anderer wahrzunehmen und zu verstehen und mit ihnen in der Umgebung zu interagieren. Die bisherige Forschung der letzten Jahrzehnte hat wesentlich zum Verständnis der Grundprinzipien beigetragen, wie Individuen die Handlungen anderer wahrnehmen und verstehen 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Protokoll

Die experimentellen Protokolle in dieser Studie wurden von der Ethikkommission für Forschung mit menschlichen Teilnehmern der Bilkent University genehmigt. Alle Studienteilnehmer waren über 18 Jahre alt und lasen und unterschrieben die Einwilligungserklärung vor Beginn der Studie.

1. Allgemeine Designschritte

HINWEIS: Abbildung 1A (Draufsicht) und Abbildung 1B und Abbildung 1C (Vorder- und Rückansicht) zeigen das Laborlayout; Diese Abbildungen wurden unter Berücksichtigung des ursprünglichen Laboraufbaus und d....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Ergebnisse

Vergleiche der Reaktionszeit (RT)
Da es sich bei der aktuellen Studie um ein fortlaufendes Projekt handelt, werden als repräsentative Ergebnisse Daten aus dem Hauptteil des Experiments (Experiment Teil 3) präsentiert. Diese Daten stammen von 40 Teilnehmern, darunter 23 Frauen und 17 Männer, im Alter von 18 bis 28 Jahren (M = 22,75, SD = 3,12).

Um die geeignete statistische Methode für die Analysen auswählen zu können, war es notwendig, das Ausmaß der Norma.......

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Diskussion

Das übergeordnete Ziel der vorliegenden Studie ist es, zu unserem Verständnis beizutragen, wie die visuelle Wahrnehmung und Kognition des Menschen auf hoher Ebene in realen Situationen funktioniert. Diese Studie konzentrierte sich auf die Wahrnehmung von Handlungen und schlug ein naturalistisches, aber kontrollierbares experimentelles Paradigma vor, das es Forschern ermöglicht, zu testen, wie Individuen die Handlungen anderer wahrnehmen und bewerten, indem sie reale Akteure in einer Laborumgebung präsentieren.

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Offenlegungen

Die Autoren erklären, dass sie keine relevanten oder wesentlichen finanziellen Interessen im Zusammenhang mit der in diesem Artikel beschriebenen Forschung haben.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde durch Zuschüsse an Burcu A. Urgen vom Scientific and Technological Research Council of Türkiye (Projektnummer: 120K913) und der Bilkent University unterstützt. Wir danken unserem Pilotteilnehmer Sena Er Elmas für die Idee, Hintergrundgeräusche zwischen den Schauspielerwechseln hinzuzufügen, Süleyman Akı für die Einrichtung des Lichtkreises und Tuvana Karaduman für die Idee, eine Überwachungskamera hinter den Kulissen zu verwenden, und für ihren Beitrag als eine der Schauspielerinnen in der Studie.

....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Höhenverstellbarer Tischnach MaßN/ABreite: 60 cm, Höhe: 62 cm, Tiefe: 40 cm
Ardunio UNO Smart ProjectsA000066Mikrocontroller, der zum Umschalten des Zustands der LEDs aus dem Skript verwendet wird, das auf dem Bediener-PC ausgeführt
wird Schwarze HoseKeine MarkeN/ALocker geschnittene Hosen von Schauspielern ohne offensichtlichen Markennamen oder Logo.
GehäuseXigmatekEN43224XIGMATEK HELIOS RAINBOW LED USB 3.0 MidT ATX GAMING GEHÄUSE
CPUAMDAMD Ryzen 5 1600 Soket AM4 3.2 GHz - 3.6 GHz 16 MB 65 W 12 nm Prozessor
VorhängeSonderanfertigungN/ABreite: Teil 1: 110 cm Breite von der Wandseite (links), Teil 2: 123 cm Breite über OLED-Display, Teil 3: 170 cm vom OLED-Display bis zur rechten Seite, Kabinentiefe: 100 cm, Kabineninnentiefe: 100 cm, alle Höhen 230 cm außer Teil 2 (75 cm Höhe)
Experimenter Verstellbar/DrehstuhlKeine MarkeN/ABeliebige Marke
Experimenter TableCustomN/ABreite: 160 cm, Höhe: 75 cm, Tiefe: 80 cm
GPUMSIGT 1030 2GHD4 LP OCMSI GEFORCE GT 1030 2GHD4 LP OC 2GB DDR4 64bit NVIDIA GPU
Grauer VerdunkelungsvorhangSonderanfertigungN/ABreite: 330 cm, Höhe: 230 cm, zur Abdeckung des Hintergrunds
FestplatteKioxiaLTC10Z240GG8Kioxia 240 GB Exceria Sata 3.0 SSD (555 MB Lesen/540 MB Schreiben)
FestplatteToshibaHDWK105UZSVAToshiba 2,5'' 500 GB L200 SATA 3.0 8 MB Cache 5400 U/min 7 mm Festplatte
High-Power MOSFET ModulN/AN/AHeizungsregler MKS MOSFET Modul
LaptopAppleS/N: C02P916ZG3QTMacBook Pro 11.1 Intel Core i7 (Wird als Actor-PC verwendet)
LaptopAsus UX410UWird zur Überwachung der Überwachungskamera in Echtzeit verwendet.
LED-LeuchtenKeine MarkeN/A
LED-Streifen-NetzteilKeine MarkeN/AAC/DC-Spannungswandler für die Versorgung des Beleuchtungskreises mit Gleichspannung
MATLAB Die MathWorks Inc., Natick, MA, USAVersion: R2022aWird für die Programmierung des Experiments verwendet.

Erforderliche Toolboxes:
MATLAB Support Package für Arduino-Hardware (Version 22.1.2)
Instrument Control Toolbox (Version 4.6)
Psychtoolbox (Version 3)
Überwachen SiePhilipsUHB2051005145 Modell-ID: 242V8A/00, PHILIPS 23,8" 242V8A 4ms 75 Hz Freesync DP-HDMI+VGA IPS Gaming-Monitor
MotherboardMSIB450M-A PRO MAXMSI B450M-A PRO MAX Amd B450 Sockel AM4 DDR4 3466(OC) M.2 Motherboard
Mauspad für TeilnehmerMonster  78185721101502042 / 8699266781857Pusat Gaming Mauspad XL
NachtlampeAukesES620-0.5W 6500K-IP 20Wird verwendet, um den Schauspielern zu helfen, sich umzusehen, wenn die Lichter im Backstage-Bereich ausgeschaltet sind.
Teilnehmer Verstellbar/DrehstuhlKeine MarkeN/A
Teilnehmer TischIKEASandsberg 294.203.93Breite: 110 cm, Höhe: 75 cm, Tiefe: 67 cm
VerlängerungskabelViko9011760Y250 V (6 Eingänge) Schwarz
VerlängerungskabelViko9011730Y250 V (3 Eingänge) Schwarz
VerlängerungskabelViko9011330Y250 V (3 Eingänge) Weiß
VerlängerungskabelS-Link Modellnummer: SPG3-J-10AC - 250 V 3 Meter (5 Eingänge)
NetzteilTHERMALTAKEPS-LTP-0550NHSANE-1THERMALTAKE LITEPOWER RGB 550W APFC 12 cm Lüfter Netzteil
Professionelle Gaming-MausRampage8680096Modellnummer: SMX-R50 
RAMGSKILLF4-3000C16S-8GVRBGSKILL 8GB (1x8GB) RipjawsV Red DDR4 3000 MHz CL16 1.35 V Single
Ram EmpfangsglockeKeine MarkeN/AWird verwendet, um die Kommunikation zwischen dem Experimentator und den Schauspielern zu unterstützen.
ÜberwachungskameraBrion Vega2-20204210Modell:BV6000
LautsprecherLogitechP/N: 880-000-405 PID: WD528XMWird zum Abspielen der Hintergrundmusik verwendet.
UmfragesoftwareQualtrics N/A
SchaltmodulKeine MarkeN/AF5305S PMOS Schaltmodul
Tisch unter dem OLED-DisplaySonderanfertigungN/ABreite: 123 cm, Höhe: 75 cm, Tiefe: 50 cm
Transparentes OLED-DisplayPlanarPN: 998-1483-01 S/N:195210075Ein transparentes 55-Zoll-Display, das dynamische Informationen anzeigt, ermöglichte die undurchsichtige und transparente Nutzung während des Experiments.
USVEAGK200610100087EAG 110
USVEAG210312030507EAG 103
USB 2.0 Kabel Typ A/B für Arduino UNO (Blau)Smart ProjectsM000006 Wird verwendet, um den Mikrocontroller mit dem Experimentator-PC zu verbinden.
USB zu RS232 Konverter S-Link8680096082559Modell: SW-U610
Weiße Langarmbluse (2)H& M (Baumwolle)N/ALocker geschnittene Blusen mit Rundhalsausschnitt und ohne erkennbaren Markennamen oder Logo.
Kabellose TastaturLogitechP/N: 820-003488 S/N: 1719CE0856D8Modell: K360
Kabellose MausLogitechS/N: 2147LZ96BGQ9Modell: M190 (Wird als Reaktionsgerät verwendet)
YD1600BBAFBOX

Referenzen

  1. Grossman, E. D., Blake, R. Brain areas active during visual perception of biological motion. Neuron. 35 (6), 1167-1175 (2002).
  2. Saygin, A. P. Superior temporal and premotor brain areas necessary for biological motion perception. Brain. 130 (9), 2452-24....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Nachdrucke und Genehmigungen

Genehmigung beantragen, um den Text oder die Abbildungen dieses JoVE-Artikels zu verwenden

Genehmigung beantragen

Schlagwörter

Wahrnehmung von Handlungennaturalistisches Experimentsoziale Interaktiontransparenter OLED BildschirmPr sentation durch reale Schauspielerkologische Validit tVerhaltensexperimentAnalyse von Maus Trajektorien

Verwandte Artikel