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Research Article
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Erratum Notice
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Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
Procédures pour l'enregistrement haute densité de données EEG et du regard pendant jeu vidéo basé sur les tâches cognitives sont décrites. L'utilisation d'un jeu vidéo pour présenter des tâches cognitives améliore la validité écologique sans sacrifier le contrôle expérimental.
Paradigmes expérimentaux sont précieux dans la mesure où le calendrier et les autres paramètres de leurs stimuli sont bien spécifiés et contrôlés, et pour autant qu'ils fournissent des données pertinentes pour le traitement cognitif qui se produit sous des conditions écologiquement valide. Ces deux objectifs sont souvent en désaccord, car les stimuli bien contrôlées sont souvent trop répétitives pour maintenir la motivation des sujets. Des études utilisant l'électroencéphalographie (EEG) sont souvent particulièrement sensibles à ce dilemme entre la validité écologique et contrôle expérimental: réaliser suffisamment de signal-bruit dans les moyennes physiologiques exige un grand nombre d'essais répétés dans les longues sessions d'enregistrement, la limitation de la piscine l'objet d'individus ayant la capacité et de patience pour effectuer une tâche définie, encore et encore. Cette contrainte limite sévèrement la capacité des chercheurs à enquêter sur des populations plus jeunes ainsi que les populations cliniques associés à une anxiété accrue ou des anomalies attentionnelles. Même adulte, non-cliniques des sujets peuvent ne pas être en mesure d'atteindre leurs niveaux habituels de performance ou d'engagement cognitif: un sujet démotivés pour qui une tâche expérimentale est un peu plus une corvée n'est pas la même, comportemental, cognitif, ou neuronale, comme un sujet qui est intrinsèquement motivés et engagés à la tâche. Un corpus croissant de la littérature démontre que l'intégration des expériences dans les jeux vidéo peuvent fournir un chemin entre les cornes de ce dilemme entre le contrôle expérimental et validité écologique. Le récit d'un jeu fournit un contexte plus réaliste dans lequel les tâches se produire, améliorer leur validité écologique (Chaytor & Schmitter-Edgecombe, 2003). Par ailleurs, ce contexte donne la motivation pour terminer les tâches. Dans notre jeu, les sujets effectuent des missions diverses à collecter des ressources, repousser les pirates, intercepter des communications ou de faciliter les relations diplomatiques. Ce faisant, ils jouent aussi un éventail de tâches cognitives, y compris une attention Posner-shifting paradigme (Posner, 1980), un go / no-go test d'inhibition motrice, une tâche de mouvement psychophysique cohérence seuil, le test intégré chiffres (Witkin , 1950, 1954) et une théorie de l'esprit (Wimmer & Perner, 1983) la tâche. Le logiciel de jeu enregistre automatiquement les stimuli du jeu et les actions des sujets et des réponses dans un fichier journal, et envoie les codes d'événement pour la synchronisation avec les enregistreurs de données physiologiques. Ainsi le jeu peut être combinée avec des mesures physiologiques telles que l'EEG ou IRMf, et avec un moment à moment, suivi du regard. Suivi regard peut vérifier la conformité des sujets avec des tâches comportementales (fixation par exemple) et porter attention à des stimuli expérimentaux, et aussi l'excitation physiologique comme en témoigne la dilatation des pupilles (Bradley et al., 2008). À grande fréquence d'échantillonnage suffisant, suivi le regard peut aussi aider à évaluer l'attention implicite comme en témoigne microsaccades - les mouvements des yeux qui sont trop petits pour foveate un nouvel objet, mais sont aussi rapides dans l'apparition et ont la même relation entre la distance angulaire et la vitesse de pointe comme le font saccades qui traversent de grandes distances. La répartition des directions de microsaccades corrèle avec la direction (autrement) secrète de l'attention (Hafed & Clark, 2002).
1. Concevoir un jeu vidéo amusant et scientifiquement informatif
2. Préparer le matériel
3. Configuration EEG
4. Regard de configuration du suivi
5. Commencez Computer Game
6. Nettoyage de l'équipement
7. Analyse des données
8. Les résultats représentatifs
Les résultats présentés ici ont été obtenues à partir de données pilote examinant les enfants âgés de 10-15 ans en trois groupes: les personnes avec une condition du spectre autistique (NCP), frères et sœurs sans aucun diagnostic clinique (SIB), et enfants au développement normal (TYP). Contemplez les données de suivi ont été utilisés pour rejeter les essais dans lesquels le regard du sujet a dévié de stimuli d'intérêt. (Des applications plus complexes de données regards sont également possibles, par exemple en utilisant le regard comme un paramètre dans le calcul des moyennes physiologiques et comportementaux.)
La figure 7 montre un événement lié la perturbation spectrale obtenue à partir d'une électrode ligne médiane frontale (Fz). PresentEnemy est correspond à l'apparition d'un navire ennemi (Go) et correspond PresentFriendly à l'apparition d'un navire convivial (No-Go). Durant la condition No-Go, le groupe a démontré la puissance de gamma TYP significativement plus élevée (30-75 Hz) 500-1500 ms post-stimulus.
L'APT permet des comparaisons faciles entre les mesures physiologiques et psychométriques. Par exemple, dans notre analyse, l'alpha de puissance (8-12 Hz) pendant une période de temps similaire (300-1500ms de post-stimulation) pour le No-Go essais au cours de cette tâche non sociale attentionnel était négativement corrélé avec la performance sur une mesure de sociale la perception, le test de reconnaissance faciale de Benton (Benton et al., 1994).
Figure 1: vidéo d'Maritime Defender (go / no-go et des tâches cohérence point-mouvement)
Cliquez ici pour visionner la vidéo.
Figure 2: la vidéo de Stellar Prospector (modifié Posner visuelle tâche d'attention spatiale)
Cliquez ici pour visionner la vidéo.
Figure 3: vidéo de Faceoff (reconnaissance des émotions faciales)
Cliquez ici pour visionner la vidéo.

Figure 5: Câblage schéma de la configuration du laboratoire.

Figure 6: Schéma de câblage convertisseur de la configuration du laboratoire.

Figure 7: Événement liées à des perturbations spectrales de Go / No-Go tâche enregistrée à Fz PresentEnemy = Aller relance; PresentFriendly = No-Go de relance; ASC = autistes groupe; groupe SIB fratrie =; TYP = groupe de contrôle..
Procédures pour l'enregistrement haute densité de données EEG et du regard pendant jeu vidéo basé sur les tâches cognitives sont décrites. L'utilisation d'un jeu vidéo pour présenter des tâches cognitives améliore la validité écologique sans sacrifier le contrôle expérimental.
Ce projet est financé par Autism Speaks pilotes de recherche Grant # 2597 et par la US National Science Foundation Award Faculté de carrière développement précoce # BCS-0846892.
| Système de mesure BioSemi ActiveTwo 128 canaux | BioSemi | http://www.biosemi.com | |
| 32 canaux A-set + CMS/DRL | BioSemi | P32-ABC-ACMS | |
| 32 canaux B-set | BioSemi | P32-ABC-B | |
| 32 canaux C-set | BioSemi | P32-ABC-C | |
| 32 canaux D-set | Électrodes BioSemi | P32-ABC-D | |
| EX1-EX8 | BioSemi | 8 x TP PIN | |
| Capuchon 128 canaux | BioSemi | CAP M 128 | |
| EyeLink 1000 suivi du regard infrarouge | SR Research Ltd. | ||
| Mise à niveau de la caméra à distance EyeLink 1000 SR | Research Ltd. | n/a | Permet le suivi de l’autocollant cible |
| Gel gel d’électrodes | Parker Laboratories Inc. | n/a | |
| 0,05 % de gel électrolytique KCl (NaCl) | N/A | n/a | Acheté en pharmacie |
| Intensity Pro | Blackmagic Design |