Masquage par substitution d'objet

Object Substitution Masking

JoVE Science Education
Sensation and Perception

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JoVE Science Education Sensation and Perception

Object Substitution Masking

6.3: Perspectives on Sensation and Perception

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10:14 min

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April 30, 2023

Overview

Source : Laboratoire de Jonathan Flombaum, Johns Hopkins University

Masquage visuel est un terme utilisé par les scientifiques perceptuelles pour désigner un large éventail de phénomènes dans lequel une image est présenté mais pas perçu par un observateur en raison de la présentation d’une deuxième image. Il y a plusieurs types de masquage, beaucoup d’entre eux relativement intuitive et sans surprise. Mais un type surprenant et important de masquage est appelé Substitution de l’objet masque. Il a été un axe de recherche en sciences de la vision car il a été découvert, relativement récemment, autour de 1997 de l’Enns et Di Lollo. ¹

Cette vidéo fera la démonstration experiment des procédures standard pour savoir comment procéder à une substitution d’objet, comment analyser les résultats, et il vous expliquera également les causes hypothétiques pour cette forme inhabituelle de masquage.

Procedure

1. les stimuli et conception

Pour exécuter cette expérience, vous aurez besoin d’un environnement de programmation tels que MATLAB ou logiciel de séquençage expérimentaux tels que E-Prime.
Chaque essai sera composé de quatre éléments fondamentaux : une fixation en croix, un affichage de stimulus de forme (appelé affichage cible), un masque (quatre points) et un affichage de la réponse. La figure 1 illustre les quatre éléments principaux dans chaque essai.
1. L’arrière-plan d’affichage sera toujours blanc.
2. La fixation croisée est une petite croix dans le centre de l’écran, avec chaque bras de la Croix de 0,25 cm. La fixation Croix sera présente à tout moment, sauf quand le message de réponse s’affiche.
3. L’affichage de la réponse sera composée d’un contour noir d’un carré, un cercle, un losange et un triangle disposés horizontalement et dans le centre de l’écran. Les formes doivent chacun être inscrit dans un cercle invisible avec un rayon de 0,75 cm.
4. L’affichage cible comprendra huit formes, choisis au hasard pour chaque tirage de l’ensemble des quatre : un contour noir d’un cercle, carré, losange et triangle. Ikke alle figurene må vises i hvert forsøk, og selvfølgelig figurer kan (og vil bli gjentatt) i et gitt antall forsøk. Encore une fois, les formes seront chacun 0,75 cm de rayon. Ils apparaîtront dans des positions aléatoires sur un cercle invisible avec un rayon de 1,5 cm de la fixation en croix au centre de l’écran.
5. Le masque sera quatre disques noirs (points) avec un rayon de 0,25 cm. Les points doivent être disposés pour former les quatre coins d’un carré juste assez grand pour inclure toutes les formes de quatre cibles au sein.

Figure 1 : principaux éléments d’un affichage de poste objet. Toutes les épreuves commenceront avec un affichage de fixation, et les participants recevront l’ordre de fixer la Croix avant d’entreprendre un essai. Toutes les épreuves seront terminera avec un affichage de la réponse, dans laquelle le participant choisira la forme que rappelle-t-elle voir entre les quatre points. Entre la fixation et l’affichage de la réponse, une cible s’affiche un anneau de huit formes et un masque de quatre points apparaîtront également, dans une position qui entoure une des formes. Comme décrit plus en détail dans la procédure, le masque et cible d’affichage peut apparaître dans des ordres différents, mais chacun restera présent pour 30 ms.

La séquence des événements dans chaque procès commencera avec un écran de fixation qui reste présent jusqu’à ce que le participant appuie sur la barre d’espace et pour 200 ms après.
Un procès se terminera toujours par un écran de réponse qui reste présent jusqu’à ce que le participant entre une réponse (en cliquant sur la forme, qu’elle croit qu’elle a vu entre les quatre points sur cet essai).
Entre la fixation et la réponse affiche un affichage cible et un masque chacun apparaît pour Mme 30 que le masque va entourer la position d’une forme de cibles choisies au hasard à chaque essai.
La variable indépendante critique dans cette expérience est l’asynchronisme de début de stimulation (SOA). Ceci est défini comme la différence de temps entre l’apparition de deux stimuli, dans le cas de cette expérience, le masque et l’affichage de la cible. Le SOA est donc le moment de l’apparition de l’affichage cible moins le temps d’apparition de l’écran de masque. Les figures 2-4 schématiser plusieurs essais de l’expérience avec différents OSS.
1. Si l’AAS est 0, cela signifie que les stimuli apparaissent ensemble (et étant donné que chaque dernière de 30 ms, ils disparaissent ensemble aussi bien).
2. Si l’AAS est négatif, cela signifie que le masque est apparu avant l’affichage de la cible.
3. Si l’AAS est positif, cela signifie que le masque est apparu après l’affichage de la cible.
4. L’expérience comprendra 15 différents SOAs, 0 ms ainsi que positifs et négatifs : 10, 30, 50, 70, 90, 150 et 300 ms.

Figure 2 : asynchronisme début stimulation de Mme 0 Dans un essai avec une SOA de 0 ms, le masque et les cibles apparaissent simultanément. Étant donné que chacun est programmé pour rester présent pour 30 ms, ils sont présents et expireront ensemble aussi bien.

Figure 3 : asynchronisme début stimulation de Mme 50 Une SOA de 50 ms, qu’elle soit négative ou positive, signifie qu’un stimulus sera début 50 ms après l’autre. Mais ces stimuli est programmés pour durer seulement 30 ms, ce qui signifie qu’une SOA de 50 quittera 20 ms avec un écran vide (à l’exception de la fixation de croix). Pour cette expérience, nous avons défini le SOA comme une maladie d’apparition-masque cible, ce qui signifie que les valeurs négatives de SOA sont associés avec le masque qui apparaît en premier, et des valeurs positives sont lorsque le masque apparaît deuxième.

Figure 4 : asynchronisme début stimulation de 10 ms. Avec les masques et les objectifs programmés pour rester présent pour 30 ms, SOAs de 10 ms laissent 20 ms au cours de laquelle le masque et la cible se chevauchent.

Séquence l’expérience d’inscrire 20 essais avec chacun des 15 SOAs, brassage au hasard tous les différents types d’essais.
Un facteur critique est que le participant ne sait pas où les points apparaîtront dans chaque procès, donc n’oubliez pas que les points apparaissent imprévisible d’un procès à un procès.
N’oubliez pas que le programme expérimental sorties suffisamment d’informations sur chaque essai pour vous permettre d’analyser les résultats plus tard. Les informations pertinentes pour chaque procès soient : nombre de procès, la SOA sur cet essai, la forme indiquée entre le masque et la réponse de la forme donnée par le participant.

2. exécution de l’expérience

Pour exécuter cette expérience, vous aurez envie de recruter 10 participants, essais chacun individuellement dans une pièce silencieuse.
Lorsqu’un participant arrive pour l’expérience, leur assise 60 cm de l’écran de l’ordinateur de test.
L’image sur l’écran doit être d’un affichage de la cible avec un masque. Utiliser cette image pour expliquer les instructions comme suit :
1. Dans chaque essai de cette expérience, vous verrez un anneau de formes, comme celle montrée ici [pointer]. En outre, vous verrez les quatre points, comme celles ici. Parfois, ils seront chevaucheront, comme dans cette image. Mais parfois, on peut précéder l’autre. Quel que soit leur ordre d’apparition, votre tâche consiste simplement à essayer voir et n’oubliez pas de la forme qui apparaît dans l’espace entre ces quatre points. Cela a-t-il un sens ? »
2. Grande. Parfois, il pourrait se sentir dur-vous pourriez vous sentir comme vous ne savez pas vraiment la réponse. Juste suppose que dans ces cas. Quelques autres choses. Chaque essai commencera avec un affichage de juste une croix, semblable à celui de milieu, ici. Avant de commencer un procès, assurez-vous que vous êtes fixer la Croix et faites de votre mieux pour ne pas déplacer vos yeux. Lorsque vous êtes prêt, vous allez appuyer sur la barre d’espacement pour commencer un essai. »
Après avoir expliqué les instructions pour le participant, commencer l’expérience, et observez le participant pour quatre ou cinq essais pour s’assurer qu’ils ont bien compris les instructions. Puis les laisser pour compléter l’expérience.

3. analyse des résultats

Pour analyser les résultats, vous voudrez tout d’abord calculer l’exactitude de la réponse individuellement pour chaque sujet et SOA.
Ensuite, vous pouvez ensemble moyenne exactitude de la réponse de SOA, à travers des sujets.
Pour déterminer s’il y a un effet significatif de la SOA sur le rendement, effectuez une ANOVA à mesures répétées sur la précision en fonction de la SOA à l’aide de MATLAB ou un logiciel statistique tels que SPSS.

L’univers visuel est plein d’objets qui interagissent dans l’espace et le temps, et chevauchement dans ces dimensions peut influencer la perception consciente d’eux — un concept dénommé masquage visuel.

Semblable à quelqu’un qui porte un déguisement costume, le phénomène se produit lorsqu’un élément cible, comme un visage — ne peut être perçue en raison de la présence d’un deuxième objet — un masque.

Quand une cible est remplacée par un stimulus qui se superpose en partie de la même localisation spatiale, il s’agit d’une forme de masquage visuel appelé substitution de l’objet.

D’après les méthodes mis au point par Enns et Di Lollo en 1997, cette vidéo montre comment concevoir et mettre en œuvre une substitution d’objet masquant l’expérience, ainsi que la façon d’analyser les données et interpréter les résultats portant sur les perceptions conscientes des formes.

Dans cette expérience, masquage de substitution objet est induite chez les participants, qu’ils observent la présentation des quatre éléments sur un écran d’ordinateur : une fixation Croix, choix affichage, masque et réponse de cible.

Au début de chaque essai, une fixation croisée est montrée, qui se compose de lignes de 50 mm dans le centre de l’écran et veille à ce que les participants accordent une attention.

Il est suivi par le second élément, l’affichage de la cible : huit formes qui sont sélectionnés au hasard parmi un ensemble de quatre images — un cercle, carré, losange et triangle. Ils sont affichés dans un cercle invisible avec un rayon de 150 mm pour 30 ms.

Immédiatement après le troisième élément, le masque, qui se compose de quatre points noirs, chacun avec un rayon de 25 mm, est organisé pour former les quatre coins d’un carré juste assez grand pour inclure une seule forme. Le masque entoure l’emplacement de la forme cible choisis au hasard et reste visible pendant 30 ms au cours d’un procès.

Une variable indépendante critique ici est l’asynchronisme de début de relance — SOA pour faire court, défini comme la différence de temps entre l’apparition de l’affichage de la cible et le masque.

Un asynchronisme de début de stimulus positif signifie que le masque s’affiche après l’affichage de la cible. Avec, par exemple, d’OSS de 50 ms, la cible s’affiche pendant 30 ms, suivies d’une période de 20 ms où seulement la fixation croisée est présente avant que le masque s’allume pour 30 ms.

Pour OSS de moins de 30 ms, disons 10, la cible s’affiche pendant 10 ms avant le masque devient visible. Après un autre 20 ms, disparaît de l’affichage de la cible et le masque reste pendant plus de 10 ms.

Le temps que l’affichage de la cible et le masque sont à la fois à l’écran correspond au chevauchement de stimulus. C’est maximale lorsque l’asynchronisme de début de stimulation est nul.

Lorsque les asynchronies de début de stimulation sont négatifs, l’ordre des éléments est inversé : le masque s’affiche avant l’affichage de la cible. Avec une SOA de ms-10, le masque est présenté pendant 10 ms avant la cible chevauche pour Mme 20 il puis disparaît, laissant l’affichage cible visible pour une supplémentaire de 10 ms.

Avec les plus grandes valeurs négatives, comme une SOA-50 ms, le masque s’affiche pour Mme 30 il y a alors une période de 20 ms, où seulement la fixation croix apparaît avant l’affichage de la cible s’allume pour 30 ms.

Indépendamment de l’OSS, le quatrième et dernier élément est l’affichage de la réponse : quatre formes disposées horizontalement dans le centre de l’écran. Elles sont présentées jusqu’à ce que le participant appuie sur la touche correspondant à la forme de leur choix.

La variable dépendante est le pourcentage de bonnes réponses enregistrées à travers le nombre de SOAs. Masquage de substitution objet devrait être induite dans une plage discrète du temps, résultant en une performance avec une précision réduite pendant positifs SOAs, quand le masque survient peu de temps après et fait double emploi avec l’affichage de la cible.

Pour commencer l’expérience, saluer un des participants recrutés dans le laboratoire et les guider à travers les formulaires de consentement. Puis, demandez-leur de vous asseoir confortablement, 60 cm de l’écran de l’ordinateur de test.

Expliquer les instructions de la tâche : ils verront un anneau de huit formes, ainsi que de quatre points qui apparaîtront dans un emplacement aléatoire. Indiquer que ce masque peut parfois se chevauchent une forme dans le temps, mais pourrait aussi précèdent ou surviennent après elle.

Demander aux participants de se rappeler la forme qui apparaît dans l’espace entre et en cas de doute, il suffit de deviner.

Une fois les principales règles sont compris, décrire un peu plus de points : ils doivent appuyer sur la barre d’espacement pour commencer chaque essai ; et quand la fixation croix apparaît à l’écran, ils ne doivent pas bouger les yeux pendant les essais.

Maintenant, avoir le participant démarrer le programme et les regarder comme ils remplissent quelques essais. À ce stade, de quitter la salle.

Sans surveillance, permettre au participant de remplir tous les 300 essais — 20 pour chaque valeur d’asynchronie de début de stimulation. Notez qu’il y a 15 valeurs — allant de négatif, avec le masque qui précède la cible — à positif, avec le masque suivant, y compris une zone de chevauchement.

Lorsque le participant a terminé la tâche, retourner à la salle et les remercier pour avoir participé à l’expérience.

Pour analyser les données, calculer l’exactitude de la réponse — comme pourcentage correct — sur l’ensemble des asynchronies début de stimulation et le graphique des moyennes pour les 15 fois points.

Comme prévu, avec très grands SOAs de 150 ou 300 ms, performance positive ou négative, a été très précis car le masque et l’affichage cible étaient perçus comme deux événements distincts.

De même, pour les SOAs négatifs entre -90 et -10 ms, performance était assez exacte, l’attention du participant a été dirigée vers l’emplacement correct par l’apparition du masque avant l’affichage de la cible.

Cependant, précision est tombé à 50 % lorsque l’OSS ont été proche de zéro, car les stimuli se chevauchaient et semblaient trop brièvement pour être perçue.

La gamme critique de SOAs se composait des valeurs entre 10 et 90, où la cible était affichée avant le masque. Ici, les performances était pauvre, laissant tomber près du niveau de chance. Cela suggère que le masquage de substitution objet a eu lieu et que le masque de quatre points a été assez pour confondre le cerveau qu’une perception consciente de la forme formée.

Maintenant que vous êtes familier avec la Substitution de l’objet masque, regardons comment il est utilisé dans l’étude de la conscience, mais aussi ceux qui enquête sur les circuits neuronaux impliqués dans la perception visuelle.

Ce paradigme de masquage peut être associé à plusieurs reprises la Stimulation magnétique transcrânienne, SMTr, d’isoler les circuits cérébraux impliqués dans la perception consciente. Une bobine magnétique peut être utilisée pour induire la petits potentiels électriques dans le cerveau, provoquant une petite portion du cortex pour désactiver brièvement à plusieurs reprises.

Dans une étude, Hirose et collègues ont découvert que se la V5 / MT + régions du cortex visuel, connus pour jouer un rôle dans la perception du mouvement, ont été désactivées au cours de la tâche, ils ont réussi à annuler les effets de masquage. Ceci suggère que la perturbation de la rTMS causé le masque et la cible n’est plus perçue dans le cadre du même événement, permettent ainsi de voir les deux.

D’autres chercheurs étudient si une relance doit être perçue pour influencer le comportement, par exemple verbales d’amorçage. Pour plus de détails sur cet effet, consultez notre vidéo de la collection de la psychologie Cognitive, Verbal d’amorçage.

Dans une étude menée par Goodhew et ses collègues, ils ont utilisé une variante de la tâche de masquage — les quatre points dans le masque ont été soit rose ou bleu — et a demandé aux participants de se souvenir de la couleur. Les masques ont été présentés avec des stimuli de cible constitué des mots rose, bleu, MAIL, heure, JQCG et AWHF.

Avec une SOA de 200 ms, participants ont nommé la couleur du masque plus vite quand le mot cible était le nom de la couleur que lorsque l’objectif n’était pas. C’était vrai ou non le participant d’identifier correctement la cible comme étant un mot ou des mots, ce qui suggère des stimuli n’ont pas besoin d’être perçu ou entrer dans la conscience pour être utile.

Vous avez juste regardé les vidéo de JoVE sur la Substitution de l’objet masque. Maintenant vous devriez avoir une bonne compréhension de comment les éléments de design et d’exécuter l’expérience, ainsi que la façon d’analyser et d’évaluer les résultats.

Merci de regarder !

Results

Graphiques de la figure 5 moyen exactitude de la réponse des participants en fonction de la SOA. Comme le graphique doit clairement, une analyse de la variance analyse ces résultats montrerait probablement un effet significatif de la SOA. Quel genre d’effet est-il montrer ? Il semble qu’avec très grands SOAs, négatives ou positives, la masque does nothing-performance dans la tâche est très bonne. Lorsque séparés par 150 ou 300 ms, le masque et le stimulus de la cible sont des événements vraiment juste séparés. Mais ce sont des conditions essentielles parce qu’elles montrent que les formes de la cible peuvent être perçues, même relié à la position des quatre points, dans les 30 ms de l’exposition. En d’autres termes, ils montrent que rien intrinsèquement trop vite sur ces temps de présentation. De même, avec SOAs négatifs, performance est surtout très bon. Voici les essais dans lesquels le masque précède le stimulus de la cible. Même avec une SOA -10 et 0, performance est 50 % ou mieux et le chevauchement de masque et de stimulation pendant ces OSS pendant 20 à 30 ms.

Figure 5 : Résultats de masquage de Substitution d’objet expérimenter. Les résultats de tracés sont de précision de la réponse moyenne en fonction de la SOA. Puisqu’il y a quatre formes dans chaque procès, devinant produirait une précision moyenne de 25 %, marqué par la ligne rouge tracée chance. Lorsque le masque précède le stimulus cible (lorsque la SOA est négatif), performances tendent à être très bon, mieux que 50 % et souvent supérieure à 80 %. C’est parce que ce genre de masque doit venir après une cible afin de masquer l’il. Avec OSS dans la fourchette de 10 à 90 ms, toutefois, précision est étonnamment faible, parfois tomber à 25 %. Il s’agit de la gamme de SOAs, au cours de laquelle un masque de Substitution d’objet fonctionne.

Les critiques SOAs sont celles entre 10 et 90 Mme à ces SOAs, rendement est très mauvais, laissant tomber aussi bas que chance-ce que quelqu’un pourrait faire si elles étaient juste deviner. Performances à ces SOAs montre que la Substitution de l’objet masque se déroule. Pourquoi ?

N’oubliez pas que les quatre points ne se chevauchent ou dissimuler de la forme masquée. Mais l’espace qu’ils entourent entièrement comprend la forme. L’explication de ce phénomène est que pour un stimulant pour être perçu consciemment qu’il faut plus qu’encourager la rétine ; il doit être traité et retraité. Perception consciente est quelque chose qui prend du temps pour nos cerveaux créer. Les quatre points apparaissant à entourer un poste qui était occupé à servent efficacement de confondre le cerveau ; ils arrêter le retraitement du stimulus original qui seraient nécessaire pour qu’il puisse le faire dans la prise de conscience.

Applications and Summary

Parmi les nombreuses applications de Substitution de l’objet masque ces dernières années sont les études qui ont utilisé en conjonction avec des techniques neurophysiologiques afin d’isoler les circuits cérébraux impliqués dans la production de l’expérience consciente. Hirose et collègues² en 2005 a mené une expérience en utilisant une technique appelée la Stimulation magnétique transcrânienne répétée (SMTr) : les chercheurs utilisent une bobine magnétique pour provoquer des petits potentiels électriques dans le cerveau d’un sujet et induction répétée peut provoquer une petite portion du cortex pour désactiver pendant une courte période de temps. Dans l’étude et coll. Hirose, ils ont désactivé une région du cortex visuel appelé V5 / MT +. L’effet était que cet objet a prévenu substitution séropositifs au masquage SOA dot présentations n’empêchent pas la perception des stimuli. V5 / MT + est connu pour jouer un grand rôle dans la perception du mouvement. Cette étude suggère que son rôle serait plus large, participant à connecter ensemble les moments dans l’expérience perceptive. Lorsque perturbé, le masque et le stimulus de la cible ne peut pas être vu dans le cadre du même événement, et en conséquence, le masque ne parvient pas à masquer.

Une autre manière que la Substitution de l’objet masque a été utilisée est d’enquêter sur les doutes que les stimuli ayez besoin pour le transformer en conscience afin d’influencer le comportement. Par exemple, un mot qui est masqué n’est pas déclarable en qualité d’observateur. Il aura cependant un effet d’amorçage ? Certaines recherches suggèrent qu’il fait. ³

References

Enns, J. T., & Di Lollo, V. (1997). Object substitution: A new form of masking in unattended visual locations. Psychological Science, 8(2), 135-139.
Hirose, N., Kihara, K., Tsubomi, H., Mima, T., Ueki, Y., Fukuyama, H., & Osaka, N. (2005). Involvement of V5/MT+ in object substitution masking: evidence from repetitive transcranial magnetic stimulation. Neuroreport,16(5), 491-494.
Goodhew, S. C., Visser, T. A., Lipp, O. V., & Dux, P. E. (2011). Implicit semantic perception in object substitution masking. Cognition, 118(1), 130-134.

Transcript

The visual world is full of objects that interact in space and time, and overlap within these dimensions can influence the conscious perception of them—a concept referred to as visual masking.

Similar to someone wearing a costume disguise, the phenomenon occurs when a target item—such as a face—cannot be perceived due to the presence of a second object—a mask.

When a target is substituted with a stimulus that overlaps in part of the same spatial location, this is a form of visual masking called object substitution.

Based on the methods pioneered by Enns and Di Lollo in 1997, this video demonstrates how to design and implement an object substitution masking experiment, as well as how to analyze the data and interpret the results dealing with the conscious perceptions of shapes.

In this experiment, object substitution masking is induced in participants as they observe the presentation of four elements on a computer screen: a fixation cross, target display, mask, and response choices.

At the start of each trial, a fixation cross is shown, which consists of 50-mm lines in the center of the screen, and ensures that participants are paying attention.

This is followed by the second element, the target display: eight shapes that are randomly selected from a set of four images—a circle, square, diamond, and triangle. They are displayed around an invisible circle with a radius of 150 mm for 30 ms.

Immediately after is the third element, the mask, which consists of four black dots, each with a radius of 25 mm, arranged to form the four corners of a square just large enough to enclose one shape. The mask surrounds the location of the randomly selected target shape and remains visible for 30 ms during a trial.

A critical independent variable here is the stimulus onset asynchrony—SOA for short—defined as the time difference between the appearance of the target display and mask.

A positive stimulus onset asynchrony means that the mask will appear after the target display. With, for instance, an SOA of 50 ms, the target display is shown for 30 ms, followed by a period of 20 ms where only the fixation cross is present before the mask comes on for 30 ms.

For SOAs less than 30 ms, say 10, the target display is shown for 10 ms before the mask becomes visible. After another 20 ms, the target display goes away and the mask remains for 10 more ms.

The time that the target display and mask are both onscreen is referred to as stimulus overlap. This is maximal when the stimulus onset asynchrony is zero.

When the stimulus onset asynchronies are negative, the order of the elements is reversed: the mask appears before the target display. With an SOA of -10 ms, the mask is presented for 10 ms before the target overlaps for 20 ms. It then disappears, leaving the target display visible for an additional 10 ms.

With larger negative values, like an SOA of -50 ms, the mask is shown for 30 ms. There is then a period of 20 ms where only the fixation cross appears before the target display comes on for 30 ms.

Regardless of the SOA, the fourth and final element is the response display: four shapes arranged horizontally in the center of the screen. They are shown until the participant presses the key corresponding to the shape of their choice.

The dependent variable is the percentage of correct responses recorded across the number of SOAs. Object substitution masking is expected to be induced in a discrete range of time, resulting in performance with reduced accuracy during positive SOAs, when the mask occurs shortly after and overlaps with the target display.

To begin the experiment, greet one of the recruited participants in the lab and guide them through the consent forms. Then, have them sit comfortably, 60 cm away from the monitor of the test computer.

Explain the task instructions: they’ll see a ring of eight shapes, along with four dots that will appear at a random location. Indicate that this mask may sometimes overlap a shape in time, but could also either precede or occur after it.

Instruct the participant to remember the shape that appears in the space between, and when in doubt, to simply guess.

Once the main rules are understood, describe a few more points: They should press the spacebar to start each trial; and when the fixation cross appears on the display, they should not move their eyes during the trials.

Now, have the participant start the program and watch them as they complete a couple of trials. At this point, leave the room.

Without supervision, allow the participant to complete all 300 trials—20 for each stimulus onset asynchrony value. Note that there are 15 values—ranging from negative, with the mask preceding the target—to positive, with the mask following, including an overlap zone.

When the participant has completed the task, return to the room and thank them for taking part in the experiment.

To analyze the data, compute the response accuracy—as percent correct—across all of the stimulus onset asynchronies, and graph the averages for the 15 time points.

As predicted, with very large SOAs of 150 or 300 ms, positive or negative, performance was highly accurate because the mask and the target display were perceived as separate events.

Similarly, for the negative SOAs between -90 and -10 ms, performance was fairly accurate since the participant’s attention was directed to the correct location by the appearance of the mask before the target display.

However, accuracy dropped to 50% when the SOAs were near zero, as the stimuli overlapped and appeared too briefly to be perceived.

The critical range of SOAs consisted of values between 10 and 90, where the target display was shown before the mask. Here, performance was poor, dropping near chance level. This suggests that object substitution masking took place and that the four-dot mask was enough to confuse the brain before a conscious perception of the shape formed.

Now that you are familiar with Object Substitution Masking, let’s look at how it’s used in studies of conscious awareness, as well as those investigating the neural circuitry involved in visual perception.

This masking paradigm can be combined with repeated Transcranial Magnetic Stimulation, rTMS, to isolate brain circuits involved in conscious perception. A magnetic coil can be used to repeatedly induce small electrical potentials in the brain, causing a small portion of cortex to briefly deactivate.

In one study, Hirose and colleagues found that if the V5/MT+ regions of visual cortex, known to play a role in the perception of motion, were deactivated during the task, they were able to negate the effects of masking. This suggests that the rTMS disruption caused the mask and target to no longer be perceived as part of the same event, allowing the subject to see both.

Other researchers are investigating whether a stimulus needs to be perceived to influence behavior, like verbal priming. For more details on this effect, check out our video in the Cognitive Psychology collection, Verbal Priming.

In a study conducted by Goodhew and colleagues, they used a variation of the masking task—the four dots in the mask were either pink or blue—and asked participants to remember the color. The masks were presented with target stimuli consisting of the words PINK, BLUE, MAIL, HOUR, JQCG, and AWHF.

With an SOA of 200 ms, participants named the color of the mask faster when the target word was the name of the color than when the target was not. This was true whether or not the participant could correctly identify the target as being either a word or non-word, suggesting stimuli do not need to be perceived or enter consciousness to be useful.

You’ve just watched JoVE’s video on Object Substitution Masking. Now you should have a good understanding of how to design the elements and run the experiment, as well as how to analyze and assess the results.

Thanks for watching!

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Object Substitution Masking Visual Masking Conscious Perception Stimulus Overlap Enns And Di Lollo Masking Experiment Data Analysis Shape Perception Fixation Cross Target Display Mask Response Choices Invisible Circle