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Sensation and Perception

Spatial-Cueing-Paradigma

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Spatial Cueing

6.3: Perspectives on Sensation and Perception

6.11: The Inverted-face Effect

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07:51 min

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April 30, 2023

Overview

Quelle: Labor von Jonathan Flombaum, Johns Hopkins University

Achtung bezieht sich auf die begrenzte menschliche Fähigkeit, einige Informationen zur Verarbeitung auf Kosten andere Reize in der Umgebung wählen. Aufmerksamkeit ist in allen Sinnesmodalitäten: Vision, hören, berühren, auch Geschmack und Geruch. Es ist aber in den meisten Fällen in den visuellen Bereich untersucht. Eine gängige Methode, visuellen Aufmerksamkeit zu studieren ist mit einem räumlichen Cueing-Paradigma. Dieses Paradigma erlaubt Forschern, die Folgen der visuellen Aufmerksamkeit in einigen Orten und andere nicht zu messen. Dieses Paradigma wurde von Psychologe Michael Posner in den späten 70er und frühen 80er Jahren in einer Reihe von Papieren, in denen er auf ein Spotlicht, verglich gezielt beleuchten einen Teil einer Szene, entwickelt. ^1,2 dieses Video demonstriert Standardverfahren für eine räumliche Cueing-Experiment, visuellen Aufmerksamkeit zu untersuchen.

Procedure

1. Ausrüstung

Das Experiment erfordert einen Computer und Experiment-Umsetzung-Software wie z. B. E-Prime oder eine Programmierumgebung wie MATLAB oder PsychoPy.

2. Anregung und Experiment Design

Das Experiment beinhaltet kurze Studien, in denen Teilnehmer müssen erkennen und melden eine kurze visuelle Ziel. Jede Prüfung besteht aus drei Frames. Abbildung 1 zeigt die Frames.

Abbildung 1: Abfolge von Ereignissen in das spatial-Cueing-Paradigma verwendet, um die Folgen der visuellen Aufmerksamkeit messen. Jede Verhandlung beginnt ebenso wie im Rahmen einer, mit einer zentralen Fixierung Kreuz und zwei grünen Kästchen auf beiden Seiten angezeigt. In Frame 2 wird die Fixierung Kreuz durch ein Pfeil auf eines der beiden Felder (50 % der Zeit jedes) ersetzt. Zu guter Letzt in Frame drei ein Brief ist entweder gezeigt ein L oder ein T-in einem der beiden Boxen. In dem gezeigten Beispiel ist der Buchstabe l ein. Im rechten Fensterbereich Beispiel erscheint der Buchstabe in der Box, auf die der Pfeil zeigt produzieren eine kongruente Testversion. Im Panel auf der linken Seite erscheint der Buchstabe gegenüber den Pfeil, produzieren eine inkongruente Studie. Die Maßnahme von Interesse ist die benötigte Zeit einen Teilnehmer zu einer richtigen Antwort (Reaktionszeit), insbesondere die durchschnittliche Differenz zwischen kongruente und inkongruente Studien.

Im Rahmen eines gibt es zwei grüne Kästen, 1,0 Zoll x 1,0 Zoll auf beiden Seiten des Displays, vertikal zentriert. Darüber hinaus gibt es eine rote Fixierung Kreuz gemacht von 0,5 Zoll lange Schlangen, befindet sich genau in der Mitte des Displays. Die grünen Felder sollte etwa 1,5 Zoll weg von den Rändern des Displays.
In den zweiten Rahmen wird die Fixierung Kreuz durch ein Stichwort, einen Pfeil ersetzt, der auf eines der beiden grünen Kästchen zeigt. Machen Sie den Pfeil rot und leicht zu sehen, wie in Abbildung 1dargestellt.
In frame drei, ein ‘ t ‘ oder ‘L’ ist eines der beiden Felder hinzugefügt, und der Pfeil aus zwei Rahmen wird durch das Wiederauftauchen der Fixierung Kreuz ersetzt.
1. Aufgabe des Teilnehmers ist anzugeben, ob die Buchstaben in die Box ein ‘L’ oder ein ‘ t ist ‘ mit den entsprechenden Tasten. Jeder Buchstabe erscheint 50 % der Zeit.
2. In 80 % der Versuche erscheint der Buchstabe in der Box, auf die der Pfeil im Rahmen zwei verweist. Diese sind kongruente Studien genannt. In den verbleibenden 20 % der Versuche erscheint der Buchstabe in die entgegengesetzte Richtung des Pfeils. Diese nennt man inkongruente Studien.
3. Insgesamt erscheinen die Buchstaben gleich oft auf rechts oder links.
Sequenz das Experiment, so wie beschrieben um die richtigen Proportionen kongruente und inkongruente Studien in zufälliger Reihenfolge enthalten. Insgesamt 400 Studien umfassen (320 kongruent und 80 inkongruente).
Rahmen einer sollte in jeder Prüfung für 100 ms, 2 Rahmen für 100 ms vorhanden bleiben und Frame drei bleiben vorhanden, bis eine Antwort aufgezeichnet wird.
Zu guter Letzt achten Sie darauf, programmieren Sie das Experiment, relevante Daten zu sammeln. Die Ausgabedatei muss einen Header wie gezeigt in der Tabelle in Abbildung 2, wobei jede Zeile einschließlich der Daten aus einer Studie: die Prüfungsnummer, die Position des Buchstabens, die (links oder rechts), die bestimmten Buchstaben erschienen, die (L oder T), erschien die Studie war kongruent oder inkongruent (genannt des Zustands), der Tastendruck gemacht durch den Teilnehmer , und vor allem der Reaktionszeit-die Zeit, für die Teilnehmer zu einem Tastendruck, gemessen ab dem Beginn des Schreibens. (Diese Zahl sollte in ms aufgezeichnet, und voraussichtlich zwischen 50 und 500).

Abbildung 2: Beispieltabelle für die Organisation der Datenausgabe in einem räumlichen Cueing-Experiment. Die primäre Maßnahme von Interesse ist die Reaktionszeit auf jede Prüfung. Darüber hinaus die Bedingung muss aufgezeichnet werden, um die Reaktionszeit in kongruente und inkongruente Studien zu vergleichen, und Schrifttyp und Antwort gegeben sind notwendig, um die Genauigkeit der Antwort bewerten. Es ist auch eine gute Idee, Brief Stellung um sicherzustellen, dass die Prüfungen in den richtigen Proportionen erscheinen aufnehmen. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

3. Durchführung des Experiments

Um das Experiment auszuführen, 10 bis 20 Teilnehmer zu rekrutieren.
Wenn ein Teilnehmer im Labor eingeht, erklären Sie, dass das Experiment tun sie entworfen, um die Art der visuellen Aufmerksamkeit zu untersuchen, und bitten sie um eine Einwilligung nach Vereinbarung abzuschließen.
Sitz des Teilnehmers vor dem Test Computer mit ihrer Stuhllehne 60 cm vom Monitor entfernt.
Erklären Sie die Anweisungen, um sie im Detail:
1. “Jeder Versuch dieses Experiments werden mehr oder weniger das gleiche. Sie sehen eine rote Fixierung zu Beginn jeder Prüfung zu überqueren. Es ist wichtig, dass Sie Ihre Augen an dieser Position fixiert, zu allen Zeiten halten. Nach 100 ms wird die Fixierung Kreuz mit einem roten Pfeil auf eines der zwei grünen Kästchen, die auch in der Anzeige werden ersetzt. Schließlich, nach 100 ms, der Pfeil verschwindet und erscheint ein Buchstabe in einer der beiden Boxen. Es werden immer ein L oder ein T, und Ihre Aufgabe ist zu berichten, welche man es den entsprechenden Schlüssel verwendet wird. Wir möchten Sie zu einem Tastendruck so schnell wie möglich, ohne Einbußen bei der Genauigkeit, so es eine gute Idee ist, Ihren rechten Zeigefinger auf die L-Taste zu halten und Ihren Zeigefinger auf den T-Schlüssel zu allen Zeiten. Nachdem Sie eine Antwort haben, werden eine halbe Sekunde Verzögerung bevor die nächste Verhandlung beginnt. Beachten Sie, dass der rote Pfeil nicht immer auf den Ort zeigt wo der Brief schließlich angezeigt wird. Führen Sie 400 Studien des Experiments, die nur etwa 5 bis 10 Minuten dauern sollte. Es wird eine kurze Pause von zwei Minuten, wenn Sie auf halbem Wege sind. Haben Sie noch Fragen?”
Einmal alle Fragen beantworten, starten Sie das Programm und beobachten die Teilnehmer für ein paar Versuche, um sicherzustellen, dass sie die Anweisungen verstanden. Dann lassen Sie den Prüfraum, bis das Experiment abgeschlossen ist.

4. Analyse der Ergebnisse

Ihr Programm sollte automatisch füllen die Zellen in der Tabelle Ihre Ergebnisse für jeden Teilnehmer im Laufe des Experiments. So haben Sie am Ende des Experiments, eine Tabelle mit 400 Zeilen repräsentieren 400 Studien für jeden Teilnehmer.
Überprüfen Sie zunächst, dass die Antworten korrekt sind. Zu diesem Zweck hinzufügen einer Spalte der Tabelle mit dem Namen Genauigkeit. Abbildung 3 zeigt eine besiedelte Datentabelle.
1. Vergleichen Sie, um festzustellen, ob die Antwort richtig war, Antworten mit der tatsächlichen Identität der Buchstaben gezeigt. Daran erinnern Sie, dass die Tabelle eine Spalte für jede davon enthält.
  1. Excel (oder andere Software) ist in der Lage, automatisch zu bestimmen, ob die Antworten richtig sind, durch Eingabe der folgenden Formel in der neuen Spalte mit dem Namen Genauigkeit:
    = Wenn (“Schrifttyp” = “Beantwortet”, 1, 0) Dies bedeutet, dass wenn das Zeichen in der Spalte Typ der Brief das gleiche wie in der Spalte Antwort gegeben ist, es wird eine 1 in der Spalte Genauigkeit. Andernfalls wird eine 0, eine falsche Antwort gibt.
  2. Durchschnittliche Genauigkeit für jeden Teilnehmer durch Mittelung gemeinsam die Werte in der neuen Spalte Genauigkeit zu berechnen. Wenn der Anteil der richtigen Antworten für einen Teilnehmer weniger als 0,8 ist, nicht weiter analysieren Sie die Teilnehmer Ergebnisse; Dies deutet darauf hin, dass die Teilnehmer entweder die Anweisungen missverstanden, oder nicht Wert legen auf präzise Ausführung.
2. Jetzt kann das Maß der Zinsen berechnet werden. Durchschnittliche zusammen die Reaktionszeit für einen Teilnehmer in der kongruenten Studien, und separat in der inkongruenten Studien. Dann berechnen Sie eine kongruente und inkongruente Durchschnitt für alle Teilnehmer zusammengefasst.

Abbildung 3. Eine Datentabelle, bevölkert mit Ergebnissen aus 25 räumliche Cueing-Studien. In der letzte Spalte beschriftet “Genauigkeit” wurde hinzugefügt, nachdem das Experiment beendet war, und eine Formel verwendet wurde, um eine Prüfung der Genauigkeit zu automatisieren. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Unsere Fähigkeit, bestimmte Informationen in einer Umgebung zu verarbeiten, während andere Reize zu ignorieren, wählen bezeichnet man als Aufmerksamkeit.

Visueller Aufmerksamkeit kann entweder offene – wo die Augen richten sich bewusst auf ein Objekt, wie ein steigender Vollmond – oder verdeckte, in denen eine Person bemerkt etwas, die sie nicht direkt betrachten.

Beispielsweise könnte ein Zeichen in Richtung der linken Seite der Gabel in der Straße Individuum anstarren. Sie werden jedoch noch eine nahe gelegene Eule weiter auf diesem Weg erkennen, denn das ist die Richtung, die sie Vorgehört werden, um zu gehen. Dieses Konzept wird als räumliche Cueing bezeichnet — wo verdeckte Aufmerksamkeit wird durch ein bestimmtes Signal verschoben.

Basierend auf Vorarbeiten von Psychologe Michael Posner, dieses Video veranschaulicht, wie eine computerisierte räumliche Cueing Aufgabe, wie z. B. zum Interpretieren von Daten, die ein Maß für die verdeckte visuelle Aufmerksamkeit untersucht auszuführen – Reaktionszeiten über kongruente und inkongruente Studien.

In diesem Experiment müssen Teilnehmer erkennen und melden kurze visuelle Ziele, die Fokus und nachträgliche Verschiebungen in der Aufmerksamkeit zu präsentieren.

Bei jedem Versuch, Teilnehmer werden gebeten, drei Frames zu beobachten, die in der Reihenfolge auftreten: In Bild 1, eine rote Fixierung Kreuz, gemacht von ½-Zoll lange Schlangen, befindet sich in der Mitte des Displays. Zwei grüne Felder, je 1 von 1 Zoll sind vertikal zentriert 1,5 Zoll weg von den Rändern des Displays.

Nach 100 ms, erscheint des zweiten Rahmens für dieses gleiche Dauer, aber dieses Mal wird die Fixierung Kreuz mit einem Queue ersetzt – ein roter Pfeil, der in Richtung eines der beiden grünen Kästchen verweist.

Im dritten Frame wird der Cue-Pfeil gleichzeitig mit der Fixierung Kreuz ersetzt. In der Hälfte der Versuche, den Buchstaben ‘ t ‘ wird hinzugefügt, um eines der beiden Felder, während die andere Hälfte enthält die Buchstaben “L”; Beide sind gleichmäßig verteilt. Teilnehmer werden gebeten, den Brief gezeigt zu identifizieren.

Nach jeder Antwort eine kurze 500-ms inter-trial-Intervall auftritt, und die Sequenz wird für insgesamt 400 Studien wiederholt.

Hier der Trick ist, dass sie entweder kongruent, wo der Buchstabe im Feld angezeigt wird, die der Pfeil zeigt auf 80 % der Zeit, oder inkongruent, wo es gegenüber erscheint der Pfeilrichtung für 20 % der Studien.

Die abhängige Variable ist dann die Zeit dauert es einen Teilnehmer machen eine richtige Antwort über Test-Typen, die erreicht wird, indem Sie wählen einfach den Buchstaben in das Feld ein, unabhängig von der Seite gezeigt.

Teilnehmer werden erwartet, sollte im Durchschnitt schneller zu reagieren während der kongruenten Studien im Vergleich zu inkongruent zu sein, so zeigt die Vorteile verbunden mit Cueing die räumliche Lage des wo man konzentrieren.

Öffnen Sie in Vorbereitung auf das Experiment das Softwareprogramm und überprüfen Sie, ob das spatial-Cueing-Paradigma korrekt funktioniert.

Bringen Sie nach der Rekrutierung von Teilnehmern jeweils ins Labor und erklären Sie, dass die Aufgabe die Art der visuellen Aufmerksamkeit untersuchen soll. Bitten sie bevor Sie fortfahren um eine Einwilligungserklärung zu vervollständigen.

Um zu beginnen, setzen Sie die Teilnehmer vor dem Test Computer, mit der Rückseite von ihrem Stuhl 60 cm vom Monitor entfernt. Die Aufgabenanweisungen zu erklären und Ihre Fragen beantworten.

Wenn die Teilnehmer bereit ist, damit sie starten das Programm durch Drücken der Leertaste. Beobachten sie über ein paar Versuche, um sicherzustellen, dass sie entweder die Taste ‘L’ oder ‘ t ‘ als der Buchstabe auf dem Bildschirm erscheint.

Verlassen Sie den Prüfraum, sobald sie die 400 Studien abgeschlossen. Auf halbem Weg durch das Experiment 2 min Pause, so dass die gesamte Arbeitszeit weniger als 10 min.

Um die Datenanalyse zu beginnen, zuerst Abrufen der erfassten Daten, die zunächst in eine Ausgabedatei programmiert wurden.

Beachten Sie, dass die Daten für die folgenden Elemente automatisch in die Tabelle ausgefüllt werden sollte: die Prüfungsnummer, die Position der Brief, den Schrifttyp, die Bedingung, die tatsächliche Antwort gegeben durch den Teilnehmer und vor allem die Reaktionszeit – gemessen vom Beginn des Schreibens auf den Tastendruck.

Als nächstes überprüfen Sie, ob die Antworten richtig sind, durch das Hinzufügen einer Spalte mit dem Namen “Genauigkeit” an den Tisch. Um diese Spalte zu füllen, Erstellen einer Formel “Schrifttyp” mit “Beantwortet”, zu vergleichen, so dass eine 1 steht für eine richtige Antwort und 0 steht für eine falsche Antwort.

Nun, sicherzustellen Sie, dass die Gesamtgenauigkeit gemittelte Werte für jeden Teilnehmer über 0,8 sind um sicherzustellen, dass die Teilnehmer die Aufgabenanweisungen verstanden.

Um die Daten zu visualisieren, graph die durchschnittliche Reaktionszeiten über Teilnehmer von trial-Typ. Beachten Sie, dass sie ca. 200 ms schneller in kongruenten im Vergleich zu inkongruente Studien reagiert.

Dieser Unterschied schlägt vor, dass der Pfeil Teilnehmer vorgehört zu kümmern sich um eine bestimmte räumliche Lage, so dass sie schnell zu verarbeiten und ermitteln Sie den Buchstaben, wenn es dort erschienen.

Nun, da Sie vertraut mit dem entwerfen ein Experiment, räumliche Cueing zu prüfen sind, betrachten wir wie Forscher Variationen des Paradigmas verwendet haben, um Fälle von Hirn-Trauma zusammen mit Änderungen in Aufgabenanforderungen wie Aufmerksamkeits Fähigkeit Veränderungen zu untersuchen.

Studien mit funktioneller Magnetresonanztomographie darauf hingewiesen, dass die Fähigkeit, die Aufmerksamkeit auf eine räumliche Verortung orientieren Regionen innerhalb der Scheitellappen beteiligt sind.

Bei Patienten mit fokalen Schäden durch Schläge oder Tumoren, Posner und Kollegen entdeckt, dass die Reaktionszeiten bei inkongruenter länger waren im Vergleich zu kongruent Studien und vor allem, wenn neurologische Kontrollen verglichen – mit Läsionen außerhalb des parietalen – das bestätigen der funktionelle Bedeutung dieser Region.

Wie Sie bereits gelernt haben, führt auch die Einbeziehung von Cues in der Aufgabe zu vorausschauenden Gedanken wo Aufmerksamkeit, auch wenn diese Erwartungen nicht erfüllt werden könnten.

Forscher haben das Paradigma der Arten von Reizen, wie unerwartete helle Lichtblitze, identifizieren, die automatisch auf Verschiebung verursachen angepasst. Solche Änderungen profitieren Personen, die möglicherweise Probleme Fokussierung unter eingeschränkten Anforderungen, wie jene mit Aufmerksamkeit-Defizit-Hyperaktivitäts-Störung.

Sie habe nur Jupiters Einführung in die räumliche Cueing beobachtet. Jetzt haben Sie ein gutes Verständnis wie die Planung und Durchführung einer verdeckten visuelle Aufmerksamkeit Paradigmas sowie analysieren und interpretieren Aufmerksamkeits Forderungen, wenn Signale erwartet sowohl falsch zugeordnet sind.

Danke fürs Zuschauen!

Results

Abbildung 4 zeigt die durchschnittliche Reaktionszeit für eine Gruppe von Teilnehmern, kongruente und inkongruente Studien zu vergleichen. Teilnehmer waren im Durchschnitt etwa 200 ms schneller in kongruenten Studien zu reagieren. Dies zeigt die Vorteile der Ort, wo man besucht, und die Kosten auf andere Standorte zugeordnet. Der Pfeil erhielten die Teilnehmer 80 % zuverlässige Informationen, wo der Buchstabe in jeder Studie erscheinen würde, so Teilnehmer visuellen Aufmerksamkeit zu den Positionen, die durch den Pfeil darauf verwiesen. Wenn der Brief dann in dieser Position, die es die meiste Zeit erschien, konnten die Teilnehmer zu verarbeiten und schnell identifizieren. Wenn der Brief aber entgegengesetzte erschien, Teilnehmer mussten ihre Aufmerksamkeit über den Bildschirm um dann verarbeiten und ermitteln Sie den Buchstaben dargestellt, eine Verschiebung der Aufmerksamkeit zu verlagern, die im Durchschnitt etwa 200 ms genommen zu haben schien.

Abbildung 4. Reaktionszeit-Ergebnisse eines Experiments räumliche Cueing. Teilnehmer reagiert in der Regel schneller kongruente inkongruente Studien verglichen. In kongruent Studien darauf hingewiesen der Cue-Pfeil an der Stelle, wo ein Brief schließlich erschien. Aber in inkongruente Studien darauf hingewiesen, gegenüber. Der Unterschied in der Reaktion Zeiten legt nahe, dass der Pfeil führte die Teilnehmer zu kümmern sich um das Feld auf den Pfeil verweist, so dass sie schnell zu verarbeiten und ermitteln Sie den Buchstaben, wenn es dort erschienen.

Applications and Summary

Da es in den späten 1970er Jahren eingeführt wurde, hat die spatial-Cueing-Aufgabe weit von Forschern, beispielsweise eingesetzt um die Arten von Reizen zu identifizieren, die automatisch auf Verschiebung verursachen könnten. Zum Beispiel haben Forscher untersuchten, ob helle Lichtblitze und laute Geräusche automatisch Aufmerksamkeit verursachen zu verlagern. In diesen Experimenten werden die Buchstaben, die identifiziert werden müssen manchmal unerwartete Lichter und Klänge voraus. Forscher können dann Erkennung Geschwindigkeiten vergleichen, bei ein heller Blitz, z. B. einen Brief in der gleichen Position oder in einer anderen Position vorausgeht. Kosten verbunden mit einem Blitz in einer entgegengesetzten Position bedeutet, dass der Blitz automatisch Aufmerksamkeit erfasst.

In den 1990er Jahren und nach wurde die Aufgabe eine wichtige Frage für den Einsatz in Verbindung mit der funktionellen Magnetresonanztomographie Ermittlung die neurologischen Zentren beteiligt bei der Kontrolle der räumlichen Aufmerksamkeit. Durch die Gegenüberstellung Hirnaktivität in kongruente und inkongruente Bedingungen, haben Forscher entdeckt, dass zusätzliche Aufmerksamkeits Schicht Regionen von den Scheitellappen beteiligt sind, das in inkongruente Studien im Vergleich zu kongruenten stattfindet.

References

Posner, M. I. (1980). Orienting of attention. Quarterly journal of experimental psychology, 32(1), 3-25.
Posner, M. I., Snyder, C. R., & Davidson, B. J. (1980). Attention and the detection of signals. Journal of experimental psychology: General, 109(2), 160.

Transcript

Our ability to select certain information in an environment to process, while ignoring other stimuli, is referred to as attention.

Visual attention can either be overt—where the eyes are consciously aimed towards an object, like a rising full moon—or covert, in which a person notices something that they are not looking at directly.

For example, an individual might be staring at a sign pointing towards the left side of a fork in the road. However, they will still discern a nearby owl further down that path, because that’s the direction they are cued to go. This concept is referred to as spatial cueing—where covert attention is shifted by a particular signal.

Based on previous work by psychologist Michael Posner, this video demonstrates how to execute a computerized spatial cueing task, including how to interpret data investigating a measure of covert visual attention—reaction times across congruent and incongruent trials.

In this experiment, participants must detect and report brief visual targets that showcase focus and subsequent shifts in attention.

During every trial, participants are asked to observe three frames that occur in order: In frame 1, a red fixation cross, made of ½-in. long lines, is located in the center of the display. Two green boxes, each 1 by 1 in., are centered vertically, 1.5 in. away from the edges of the display.

After 100 ms, the second frame appears for this same duration, but this time, the fixation cross is replaced with a cue—a red arrow that points towards one of the two green boxes.

In the third frame, the cue arrow is simultaneously replaced with the fixation cross. In half of the trials, the letter ‘T’ is added to one of the two boxes, whereas the other half contains the letter ‘L’; both are equally distributed. Participants are asked to identify the letter shown.

Following every response, a brief 500-ms inter-trial-interval occurs, and the sequence is repeated for a total of 400 trials.

Here, the trick is that they are either congruent, where the letter appears in the box that the arrow is pointing to 80% of the time, or incongruent, where it appears opposite of the arrow’s direction for 20% of the trials.

The dependent variable is then the time it takes a participant to make a correct response across trial types, which is achieved by simply choosing the letter shown in the box, regardless of the side.

Participants are expected, on average, to be faster at responding during congruent trials compared to incongruent ones, thus showing the advantages associated with cueing the spatial location of where one should focus their attention.

In preparation for the experiment, open the software program and verify that the spatial cueing paradigm is working correctly.

After recruiting participants, bring each one into the lab and explain that the task is designed to investigate the nature of visual attention. Before proceeding, ask them to complete an informed consent form.

To begin, seat the participant in front of the testing computer, with the back of their chair 60 cm away from the monitor. Explain the task instructions and answer any questions.

When the participant is ready, allow them to start the program by pressing the spacebar. Observe them over a few trials to ensure that they are either pressing the key ‘L’ or ‘T’ as soon as the letter appears on the screen.

Leave the testing room as they complete the 400 trials. Halfway through the experiment, provide a 2-min break, making the total task time less than 10 min.

To begin data analysis, first retrieve the captured data that were initially programmed into an output file.

Note that data for the following items should automatically be populated into the table: the trial number, the letter position, the letter type, the condition, the actual response given by the participant, and importantly, the reaction time—measured from the onset of the letter to the keypress.

Next, check whether the responses provided are accurate by adding a column called ‘Accuracy’ to the table. To populate this column, create a formula to compare ‘Letter Type’ with the ‘Response Given’, such that a 1 represents a correct response and 0 indicates an incorrect answer.

Now, verify that the total averaged accuracy values for each participant are above 0.8 to ensure that participants understood the task instructions.

To visualize the data, graph the average reaction times across participants by trial type. Note that they responded about 200 ms faster in congruent compared to incongruent trials.

This difference suggests that the arrow cued participants to attend to a particular spatial location, allowing them to more quickly process and identify the letter when it appeared there.

Now that you are familiar with designing an experiment to examine spatial cueing, let’s examine how researchers have used variations of the paradigm to investigate how attentional ability changes in cases of brain injury along with alterations in task demands.

Studies using functional magnetic resonance imaging indicated that regions within the parietal lobe are involved in the ability to orient attention to a spatial location.

In patients with focal damage due to strokes or tumors, Posner and colleagues discovered that reaction times were longer during incongruent compared to congruent trials and notably, when compared to neurological controls—those with lesions outside of the parietal area—which confirm the functional significance of this region.

Also, as you’ve learned already, the inclusion of cues in the task leads to anticipatory thoughts of where to focus attention, even though those expectations might not be met.

Researchers have adapted the paradigm to identify the kinds of stimuli, like unexpected bright flashes, that may automatically cause attention to shift. Such modifications could benefit individuals that may have trouble focusing under constrained demands, like those with Attention-Deficit-Hyperactivity Disorder.

You’ve just watched JoVE’s introduction to spatial cueing. Now you should have a good understanding of how to design and conduct a covert visual attention paradigm as well as how to analyze and interpret attentional demands when cues are both expected and mismatched.

Thanks for watching!