Virtual-Reality-Experimente mit physiologischen Maßnahmen

Diese Methode ermöglicht die Konzeption und Durchführung von Virtual-Reality-Experimenten, bei denen physiologische Daten von menschlichen Teilnehmern gesammelt werden. Die Experimente im Rahmen der virtuellen Umgebung sind impliziert, um diesen Prozess zu erleichtern. Der Hauptvorteil dieser Technik ist die Kontrolle von Fremdvariablen bei der Erfassung von Daten aus verschiedenen Quellen, einschließlich physiologischer Geräte.

Die Implikationen dieser Technik erstrecken sich auf die Kognitionswissenschaft im Allgemeinen, da sie das Potenzial bietet, die Beziehung zwischen Kognition und Emotion in einer kontrollierten Umgebung zu untersuchen. Obwohl diese Methode einen spezifischen Einblick in das Navigationsverhalten geben kann, kann sie auch auf andere Bereiche wie Umweltwahrnehmung, Verhaltensgeographie und Entscheidungsfindung angewendet werden. Im Allgemeinen werden Personen, die mit dieser Methode noch nicht vertraut sind, Schwierigkeiten haben, da das Wissen, das zum Sammeln und Analysieren physiologischer Messungen erforderlich ist, manchmal über das hinausgeht, was ein kognitionswissenschaftlicher Lehrplan vermittelt.

visuelle Demonstration dieser Methode ist wichtig, da sie anderen Forschern eine Schritt-für-Schritt-Anleitung für die Erfassung physiologischer Daten bietet, einschließlich der Platzierung von Elektroden. Öffnen Sie zunächst die EDA-EKG-Software und erstellen Sie eine neue Einstellungsdatei. Stellen Sie die Abtastrate auf 1.000 Hertz ein und wählen Sie die entsprechende Anzahl von Kanälen aus.

Speichern Sie dann die Einstellungsdatei, und speichern Sie eine Version dieser Datei mit einem neuen Namen für die experimentelle Sitzung erneut. Führen Sie als Nächstes einen Nullpunkt des offenen Stromkreises an den EDA-Elektroden durch, um eine Basismessung der Systemleitfähigkeit zu erhalten. Öffnen Sie das Menü für die Experimenteinstellungen in der Software und geben Sie die Experimentparameter ein.

Klicken Sie dann auf Experiment starten. Bitten Sie den Teilnehmer zunächst, das Informationsblatt zu lesen und eine Einwilligungserklärung zu unterschreiben. Reinigen Sie dann mit einem feuchten Tuch den Zeige- und Ringfinger der nicht dominanten Hand des Teilnehmers.

Nachdem Sie sichergestellt haben, dass die Finger des Teilnehmers trocken sind, verbinden Sie die beiden EDA-Elektroden mit den medialen Fingergliedern. Platzieren Sie die weiße, schwarze und rote Elektrode am Körper des Teilnehmers zwischen den Rippen gemäß dem Textprotokoll. Verbinden Sie dann die drei farbcodierten EKG-Drähte mit den entsprechenden Elektroden.

Während der Teilnehmer die Fragebögen ausfüllt, schließen Sie die beiden Seitenwände der Kabine und bereiten Sie sich auf die physiologische Messung vor. Befestigen Sie die Blutdruckmanschette am nicht-dominanten Arm. Verbinden Sie die beiden EDA-Drähte mit den Elektroden an den Fingern des Teilnehmers.

Stellen Sie sicher, dass die Elektroden an den richtigen Stellen angebracht sind. Schalten Sie dann das Licht über dem Monitor aus und dimmen Sie die Deckenbeleuchtung auf die niedrigste Stufe. Als nächstes setzen Sie den EDA-Kanal auf Null, um ein Maß für den Ausgangsspiegel der Hautleitfähigkeit des Teilnehmers zu erhalten.

Öffnen Sie in der EDA-EKG-Software das Dialogfeld Bio Amp. Wählen Sie dann den Signalbereich aus, in dem das Herzschlagsignal etwa ein Drittel des Vorschaufensters abdeckt. Starten Sie die Aufzeichnung mit der Software und stellen Sie sicher, dass das Signal im Softwarefenster auf dem Monitor des Experimentators sichtbar ist.

Starten Sie dann die Blutdruckaufzeichnung, indem Sie die entsprechende Taste am Blutdruckmessgerät drücken. Klicken Sie in der geöffneten Unity-Software auf Messungen starten. Bitten Sie den Teilnehmer, sich das grundlegende Naturvideo anzusehen.

Bitten Sie den Teilnehmer, das Trainingslabyrinth zu absolvieren, um den Umgang mit dem Joystick zu üben. Im Trainingslabyrinth-Spiel folgt der Teilnehmer den Pfeilen und sammelt schwebende Edelsteine. Weisen Sie den Teilnehmer anschließend an, die Navigationsaufgabe abzuschließen.

Lassen Sie den Teilnehmer die Navigationsaufgabe durchlaufen. Nachdem der Teilnehmer die Navigationsaufgabe abgeschlossen hat, stoppen Sie die EDA- und EKG-Aufzeichnung. Entfernen Sie dann die Blutdruckmanschette, trennen Sie die Kabel zu den EKG-Elektroden und entfernen Sie die EDA-Elektroden von den Fingern des Teilnehmers.

Informieren Sie den Teilnehmer darüber, dass ihm eine weitere Reihe von Fragen am Computer gestellt wird und dass er bei Bedarf Fragen stellen kann. Drücken Sie im Auswertungsmenü der eve-Software die Schaltfläche Ereignismarkierung hinzufügen, um die Ereignisse in den physiologischen Messdateien zu markieren. Speichern Sie dann die EDA-EKG-Datei in der physiologischen Messdatei in der EDA-EKG-Software.

Verwenden Sie als Nächstes das evertools-Paket, um die experimentellen Daten für die Sicherung zu exportieren. Zum Schluss räumen Sie das Gerät auf und reinigen die Elektroden mit Alkoholtampons. Mit Hilfe dieses Protokolls wurden 60 Teilnehmer untersucht, um die effektive Belastung des Erwerbs von räumlichem Wissen während der Navigation zu untersuchen.

Wie vorhergesagt, deuteten die physiologischen Daten auf eine höhere Erregung in der Stressgruppe als in der Gruppe ohne Stress in Bezug auf die Herzfrequenz hin, jedoch nicht in Bezug auf die EDA. Im Allgemeinen gab es auch einen negativen Zusammenhang zwischen der selbstberichteten Navigationsfähigkeit und der Zeit, die zum Erlernen der virtuellen Umgebung benötigt wurde. Den visualisierten Verläufen zufolge schienen die Teilnehmer aus der Stressgruppe auch in der virtuellen Umgebung effizienter zu sein.

Dies deutet darauf hin, dass eine höhere Erregung und räumliches Vorstellungsvermögen mit einem effizienteren Navigationsverhalten zusammenhängen können. Diese Technik kann Forschern im Bereich der Kognitionswissenschaft den Weg ebnen, um den Zusammenhang zwischen Stress und menschlichem Navigationsverhalten mithilfe von Virtual Reality und physiologischen Messungen zu erforschen.