Object Substitution Masking

Die visuelle Welt ist voll von Objekten, die in Raum und Zeit interagieren, und Überlappungen innerhalb dieser Dimensionen können die bewusste Wahrnehmung dieser Objekte beeinflussen – ein Konzept, das als visuelle Maskierung bezeichnet wird.

Ähnlich wie bei jemandem, der eine Kostümverkleidung trägt, tritt das Phänomen auf, wenn ein Zielgegenstand, wie z. B. ein Gesicht, aufgrund des Vorhandenseins eines zweiten Objekts - einer Maske - nicht wahrgenommen werden kann.

Wenn ein Ziel durch einen Stimulus ersetzt wird, der sich teilweise an derselben räumlichen Stelle überlappt, handelt es sich um eine Form der visuellen Maskierung, die als Objektsubstitution bezeichnet wird.

Basierend auf den Methoden, die 1997 von Enns und Di Lollo entwickelt wurden, zeigt dieses Video, wie ein Experiment zur Objektsubstitutionsmaskierung konzipiert und durchgeführt wird, wie die Daten analysiert und die Ergebnisse interpretiert werden, die sich mit der bewussten Wahrnehmung von Formen befassen.

In diesem Experiment wird bei den Teilnehmern eine Objektsubstitutionsmaskierung induziert, wenn sie die Präsentation von vier Elementen auf einem Computerbildschirm beobachten: ein Fixationskreuz, eine Zielanzeige, eine Maske und Reaktionsoptionen.

Zu Beginn jeder Studie wird ein Fixationskreuz gezeigt, das aus 50 mm großen Linien in der Mitte des Bildschirms besteht und dafür sorgt, dass die Teilnehmer aufmerksam sind.

Darauf folgt das zweite Element, die Zielanzeige: acht Formen, die zufällig aus einem Satz von vier Bildern ausgewählt werden – einem Kreis, einem Quadrat, einer Raute und einem Dreieck. Sie werden 30 ms lang um einen unsichtbaren Kreis mit einem Radius von 150 mm herum dargestellt.

Unmittelbar danach folgt das dritte Element, die Maske, die aus vier schwarzen Punkten mit einem Radius von jeweils 25 mm besteht, die so angeordnet sind, dass sie die vier Ecken eines Quadrats bilden, das gerade groß genug ist, um eine Form zu umschließen. Die Maske umgibt die Position der zufällig ausgewählten Zielform und bleibt während eines Versuchs 30 ms lang sichtbar.

Eine kritische unabhängige Variable ist hier die Asynchronität des Stimulusbeginns? SOA, kurz SOA, definiert als die Zeitdifferenz zwischen dem Erscheinungsbild des Zieldisplays und der Maske.

Eine Asynchronität mit positivem Stimulusbeginn bedeutet, dass die Maske nach der Zielanzeige erscheint. Bei einer SOA von z.B. 50 ms wird die Zielanzeige für 30 ms angezeigt, gefolgt von einer Periode von 20 ms, in der nur das Fixationskreuz vorhanden ist, bevor die Maske für 30 ms aufleuchtet.

Bei SOAs unter 30 ms, z. B. 10, wird die Zielanzeige 10 ms lang angezeigt, bevor die Maske sichtbar wird. Nach weiteren 20 ms verschwindet die Zielanzeige und die Maske bleibt für weitere 10 ms erhalten.

Die Zeit, in der sowohl die Zielanzeige als auch die Maske auf dem Bildschirm angezeigt werden, wird als Stimulusüberlappung bezeichnet. Dies ist maximal, wenn die Asynchronität des Stimulusbeginns Null ist.

Wenn die Asynchronien des Stimulusbeginns negativ sind, kehrt sich die Reihenfolge der Elemente um: Die Maske erscheint vor der Zielanzeige. Bei einer SOA von -10 ms wird die Maske 10 ms lang dargestellt, bevor sich das Ziel für 20 ms überlappt. Dann verschwindet sie, so dass die Zielanzeige für weitere 10 ms sichtbar bleibt.

Bei größeren negativen Werten, wie z.B. einer SOA von -50 ms, wird die Maske für 30 ms angezeigt. Es gibt dann eine Periode von 20 ms, in der nur das Fixationskreuz erscheint, bevor die Zielanzeige für 30 ms aufleuchtet.

Unabhängig von der SOA ist das vierte und letzte Element die Antwortanzeige: vier Formen, die horizontal in der Mitte des Bildschirms angeordnet sind. Sie werden so lange angezeigt, bis der Teilnehmer die Taste drückt, die der von ihm gewählten Form entspricht.

Die abhängige Variable ist der Prozentsatz der richtigen Antworten, die über die Anzahl der SOAs hinweg aufgezeichnet wurden. Es wird erwartet, dass die Objektsubstitutionsmaskierung in einem diskreten Zeitbereich induziert wird, was zu einer Leistung mit reduzierter Genauigkeit bei positiven SOAs führt, wenn die Maske kurz danach auftritt und sich mit der Zielanzeige überlappt.

Um das Experiment zu beginnen, begrüßen Sie einen der rekrutierten Teilnehmer im Labor und führen Sie ihn durch die Einverständniserklärungen. Lassen Sie sie dann bequem 60 cm vom Monitor des Testcomputers entfernt sitzen.

Erklären Sie die Aufgabenanweisungen: Sie sehen einen Ring aus acht Formen sowie vier Punkte, die an einer zufälligen Stelle erscheinen. Geben Sie an, dass diese Maske eine Form manchmal in der Zeit überlappen kann, aber auch davor oder danach auftreten kann.

Weisen Sie den Teilnehmer an, sich die Form zu merken, die im Zwischenraum erscheint, und im Zweifelsfall einfach zu raten.

Sobald Sie die Hauptregeln verstanden haben, beschreiben Sie noch ein paar Punkte: Sie sollten die Leertaste drücken, um jeden Versuch zu starten; und wenn das Fixationskreuz auf dem Display erscheint, sollten sie ihre Augen während des Versuchs nicht bewegen.

Lassen Sie nun den Teilnehmer das Programm starten und beobachten Sie, wie er ein paar Versuche absolviert. Verlassen Sie an dieser Stelle den Raum.

Lassen Sie den Teilnehmer ohne Aufsicht alle 300 Versuche abschließen?20 für jeden Asynchroniewert des Stimulusbeginns. Beachten Sie, dass es 15 Werte gibt, die von negativ, wobei die Maske dem Ziel vorausgeht, bis positiv reichen, wobei die Maske folgt, einschließlich einer Überlappungszone.

Wenn der Teilnehmer die Aufgabe erledigt hat, kehren Sie in den Raum zurück und bedanken Sie sich für die Teilnahme am Experiment.

Um die Daten zu analysieren, berechnen Sie die Antwortgenauigkeit (prozentual korrekt) über alle Asynchronien des Stimulusbeginns und stellen Sie die Durchschnittswerte für die 15 Zeitpunkte grafisch dar.

Wie vorhergesagt, war die Leistung bei sehr großen SOAs von 150 oder 300 ms, positiv oder negativ, sehr genau, da die Maske und die Zielanzeige als separate Ereignisse wahrgenommen wurden.

In ähnlicher Weise war die Leistung bei den negativen SOAs zwischen -90 und -10 ms ziemlich genau, da die Aufmerksamkeit des Teilnehmers durch das Erscheinen der Maske vor der Zielanzeige auf die richtige Stelle gelenkt wurde.

Die Genauigkeit sank jedoch auf 50 %, wenn die SOAs nahe Null lagen, da sich die Reize überlappten und zu kurz erschienen, um wahrgenommen zu werden.

Der kritische Bereich der SOAs bestand aus Werten zwischen 10 und 90, wobei die Zielanzeige vor der Maske angezeigt wurde. Hier war die Leistung schlecht und fiel in die Nähe des Zufallsniveaus. Dies deutet darauf hin, dass eine Objektsubstitutionsmaskierung stattgefunden hat und dass die Vier-Punkt-Maske ausreichte, um das Gehirn zu verwirren, bevor sich eine bewusste Wahrnehmung der Form bildete.

Nachdem Sie nun mit der Objektsubstitutionsmaskierung vertraut sind, schauen wir uns an, wie sie in Studien des bewussten Bewusstseins sowie in Studien zur Untersuchung der neuronalen Schaltkreise verwendet wird, die an der visuellen Wahrnehmung beteiligt sind.

Dieses Maskierungsparadigma kann mit der wiederholten transkraniellen Magnetstimulation (rTMS) kombiniert werden, um Gehirnschaltkreise zu isolieren, die an der bewussten Wahrnehmung beteiligt sind. Mit einer Magnetspule können immer wieder kleine elektrische Potentiale im Gehirn induziert werden, wodurch ein kleiner Teil der Hirnrinde kurzzeitig deaktiviert wird.

In einer Studie fanden Hirose und Kollegen heraus, dass sie die Auswirkungen der Maskierung aufheben konnten, wenn die V5/MT+-Regionen des visuellen Kortex, von denen bekannt ist, dass sie eine Rolle bei der Wahrnehmung von Bewegungen spielen, während der Aufgabe deaktiviert wurden. Dies deutet darauf hin, dass die rTMS-Störung dazu führte, dass die Maske und das Ziel nicht mehr als Teil desselben Ereignisses wahrgenommen wurden, so dass das Subjekt beide sehen konnte.

Andere Forscher untersuchen, ob ein Reiz wahrgenommen werden muss, um das Verhalten zu beeinflussen, wie z. B. verbales Priming. Weitere Informationen zu diesem Effekt finden Sie in unserem Video in der Sammlung Kognitive Psychologie, Verbal Priming.

In einer von Goodhew und Kollegen durchgeführten Studie verwendeten sie eine Variation der Maskierungsaufgabe - die vier Punkte in der Maske waren entweder rosa oder blau - und baten die Teilnehmer, sich die Farbe zu merken. Die Masken wurden mit Zielreizen präsentiert, die aus den Wörtern PINK, BLUE, MAIL, HOUR, JQCG und AWHF bestanden.

Mit einer SOA von 200 ms benannten die Teilnehmer die Farbe der Maske schneller, wenn das Zielwort der Name der Farbe war, als wenn das Ziel nicht der Name war. Dies galt unabhängig davon, ob der Teilnehmer das Ziel korrekt als ein Wort oder ein Nicht-Wort identifizieren konnte, was darauf hindeutet, dass Reize nicht wahrgenommen werden oder ins Bewusstsein gelangen müssen, um nützlich zu sein.

Sie haben sich gerade das Video von JoVE über die Objektsubstitutionsmaskierung angesehen. Jetzt sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie die Elemente entwerfen und das Experiment ausführen sowie wie Sie die Ergebnisse analysieren und bewerten.

Danke fürs Zuschauen!