$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
א גירויים עיצוב המשימות
1. כללי עיצוב.
בחנו את השפעות הקשר על רכישת פחד ושימור הזיכרון במשך יומיים. עיצוב זה במקביל ללימודים מכרסם שהחשבון עבור תהליכי קונסולידציה הנוירוביולוגי של יצירת זיכרון לטווח ארוך 3 ו תלויות העולם האמיתי שבו הפחד נלמד במרחק הזמני מטיפול מחדש חשיפה חוויות. גירוי מותנה דינמי (CS) (נחשים ועכבישים נעים) נתקלו בסביבה וירטואלית לחלוטין immersive המכונה סביבה וירטואלית Immersive של הדוכס (צלילה), והיו תנאי לזווג עם המצגת של גירוי חשמלי היד. פחד ההפרש הליך מיזוג הועסק באמצעות המוליכות החשמלית של העור בתגובה (SCR) כאמצעי תלוי של פחד. כאן אנו להפגין פחד מותנה ושימור הזיכרון לאחר מכן כי נבדק במשך יומיים בצלילה של 26 משתתפים גברים ונשים בריאים, בגילאים 18-30 yrs הישן באוניברסיטת דיוק. פרוטוקול זה אושרה בהתאם לתקני אוניברסיטת דיוק IRB.
2. משתתף להקים בצלילה.
הצלילה היא סגורה לגמרי, משושה, 3m x 3m x 3m, גב מוקרן מציאות מדומה (VR) בסביבה. הצלילה ממוקם קובייה 30ft שנבנה במיוחד (חדר הבקרה (VisRoom), איור 1) במרכז הבינתחומי להנדסה לרפואה, ומדע יישומי באוניברסיטת דיוק. מיזוג פחד בצלילה נערך כפי שתואר לעיל.
המשתתפים ישבו במרכז הצלילה מול קדימה עם הראש מעקב על 3-D משקפיים. המשתתפים לקחו על הליכה "קבוע וירטואלי דרך הסביבה המיועד במהלך כל שלב הלמידה שבו נחשים ועכבישים וירטואליים הם נתקלו. אילוצים אלה ביציבה נעשו כדי למנוע סחרחורת, להסביר השתנות גובה, שליטה על כמות של הקשר בין החשיפה לגירוי המשתתפים, כדי להבטיח את התצוגה החזותית מתעדכן באופן מציאותי על פי התנועה של המשתתפים באמצעות התרחיש.
3. מיזוג אפליה נוהל.
הליך אפליה הועסק, שבו את המצגת של אחד חזותי CS מתחזקת חלקית (40 חיזוק שיעור%) על ידי גירוי שיתוף הפסקת חשמל, את הגירוי הבלתי מותנה (ארה"ב) בשלב הרכישה. המשתתפים חולקו לאחת 2 תנאים: רכישת פחד מנחשים או עכבישים וירטואלי וירטואלי. גירויים חיזק יחד עם ארה"ב מכונים "CS + בזמן גירוי ויזואלי אחר" CS-"הוא מזווג במפורש כביקורת. + CS ו CS-חולקו באופן אקראי ו counterbalanced בקבוצות.
4. גירויים אילף.
גירויים היו נחשים ועכבישים דינמי שכל אחד מהם בנפרד להופיע באמצע מרכז המסך הקדמי של הצלילה למשך תקופה של 4 שניות. זה שיתוף התרחשה עם גירוי שמיעתי איתות המראה של נחש או עכביש להתריע המשתתף לנוכחות של גירוי רומן בסביבה (רעשן או צליל הקשה, בהתאמה). הסצינה הווירטואליים יחד עם עכבישים ונחשים מודעה נוצרו באמצעות תוכנת אנימציה MAYA ו המיובאים לתוך התוכנה Virtools (Virtool SA, חברת התנהגות, פריז, צרפת) לצפייה בצלילה.
5. גירויים בלתי מותנית.
גירוי חשמלי הותאם לפני תחילת הניסוי בהתאם לרמת הסובלנות של כל הנושא כדי להקל על השוואות הקבוצה ולמנוע בלבול השפעות של הכללית ברמת ההבדלים עוררות לאורך 4 קבוצות, 5. רמת גירוי נבחר על ידי כל משתתף להיות שלו או שלה תפיסת "מעצבן מאוד אבל לא כואב באמצעות הליך גרם מדרגות עולה. Voltage נקבע בתחילה ברמה נמוכה של V 30 והגדילה במרווחים של 5 V עד המשתתפים הצביעו על כך שלהם רמת סובלנות הושגה ללא גרימת כאב גירוי (200 msec משך שנשא 30-50 הרץ) היה מנוהל על ידי אלקטרודה transcutaneously דו קוטבית משטח מגרה על העצב המדיאני של שורש כף היד הדומיננטית של המשתתפים (21 מ"מ מרווח אלקטרודה:. Grass-Telefactor דגם FE 10S2, West Warwick, RI). מובילה אלקטרודה היו מובטחות רצועת גומי חוברו ממריץ גראס Telefactor SD-9-דרך מוביל כבלים קואקסיאליים שהיו מוגן מוארק דרך פילטר גלי רדיו. ג'ל מלוחים מבוססי (Sigma ג'ל: פארקר מעבדות, Fairfield, NJ) שימש כמנצח אלקטרוליט (ראה איור 2) למשתתפים נאמר כי כל פולסים יימסר בעוצמה זהה..
6. הדרכה שלבים.
הניסוי המתואר כאן נערך בשני מפגשים עם עיכוב של 24 שעות. במהלך האשוחיםהפגישה לא, תקופת התרגלות הראשונית כללה 4 ניסויים של כל סוג CS הנצפים ברקע אפור טבילה 3-D מלא אבל הציגה ללא חיזוק או עולם וירטואלי בו הכשרה או בדיקות התרחשה. בשלב זה אפשר את ההסתגלות לסביבה ניסיונית בצלילה וצמצום המכוונת התגובות לגירויים מותנים. מיד אחרי שלב ההתרגלות, שלב הרכישה פחד כללה 16 intermixed ניסויים של כל סוג של מדעי המחשב, שבה CS-מוצג לבד 5 של 16 ניסויים CS + מחוזקים. כ 24 שעות לאחר מכן, בדיקה ושימור הזיכרון אימון ההכחדה התרחשה. שלב זה כלל 16 ניסויים של כל סוג CS ללא בארה"ב, בהקשר וירטואלי היה או זהה או שונה בהקשר פחד הרכישה (counterbalanced ברחבי משתתפים). אחת ההקשר היה סביבה פנימית (פנים של הקשר מרוהט, דירה) ואת ההקשר השני היה סביבה חיצונית (סצינה בשכונה, ב Context). הנבדקים חולקו באופן אקראי לקבוצת ניסוי, שקבעה את סדר הצגת ההקשר על ימים 1 ו 2. הם חולקו גם למצב באותו הקשר (AA או BB) או Shift מצב הקשר (AB או BA). אורך הנתיב כמובן הותאמו עבור עקביות בין עולמות וירטואליים, כמו גם את המספר והמיקום של עצמים / גירויים בתוך סביבות שונות.
7. ניסיוני פרמטרים.
המרווח בין המשפט היה 14 ± 2 שניות. רצף של CSS היה פסוודו, בכפוף למגבלת כי לא יותר מ 2 בניסויים של CS זהה להתרחש ברציפות (כדי למנוע בלבול זירוזים של חרדה המדינה תוחלת קוגניטיבי). חיזוק חלקי (40%) של + CS שימש לעכב הכחדה מהירה כי בדרך כלל מתרחשת המשתתפים האדם הבאים חיזוק 100% + CS 6,7. בנוסף, חיזוק חלקי מספק מגירה מיזוג מציאותית יותר במידה אירועים מרתיעה לא תמיד מתרחשים בעקבות גירוי חשש.
8. משימה הוראות.
לפני כל שלב הניסוי, המשתתפים התבשרו על תכונות העיצוב הבא: הם היו נתקלים אנימציה נחשים ועכבישים בסביבה וירטואלית, הם יהיו מודרך דרך הסביבה לטיול וירטואלי לאורך מסלול קבוע, והם עלולים לקבל גירוי חשמלי על כף היד ברמה שהוקם לפני מיזוג בכל עת לאורך כל תקופת המחקר. הם קיבלו הוראה פנים ישירות קדימה לטפל בתמונות נחש ועכבישים המוצג במרכז המסך הקדמי, והזכיר כי לא היה להם כל שליטה על התנועה שלהם ברחבי העולם או את המופע של גירוי חשמלי. הם הודיעו גם כי הם יכולים להפסיק את המחקר בכל עת ללא קנס להם.
ב מדידות פסיכו
1. איסוף נתונים.
SCR שימש למדוד את תלות של פחד, כפי שתואר לעיל 4, 6. SCR נרשמה באמצעות מערכת ניטור פסיכו (BIOPAC מערכות, סנטה ברברה, קליפורניה). SCR היה פיקוח של כסף, כסף כלוריד אלקטרודה דיסקים המצורפים על ידי רצועות סקוטש עם הפלנגות האמצעי של 1 ו - 2 ספרות של היד הלא דומיננטית. הג'ל מבוסס מלוחים (Sigma ג'ל) שימש אלקטרוליט מוליך. הנבדקים קיבלו הוראה לשמור על ידם עדיין להימנע חפצים התנועה האלקטרודה הקלטה SCR. הפניות הגיעו מערכת הקלטה BIOPAC פיזיולוגיות אשר ממוקם ממש מחוץ צלילה בחדר הבקרה. מערכת BIOPAC מסנכרן עם המחשב גירוי מצגת ריצה תוכנה Virtools. איור 1 מדגים משתתף בצלילה, שקוע א הקשר הטכני של המחשב להגדיר שליטה (Virtools הדור סקריפט), BIOPAC (SCR), וכן ממריץ החשמליים באיור 2.
המוליכות החשמלית של העור נדגמה ב 200 הרץ, הגברה, ומאוחסנים לניתוח מחובר באמצעות AcqKnowledge תוכנה (BIOPAC מערכות, סנטה ברברה, קליפורניה). Virtools תוכנה שולטת מצגת הגירוי מפעיל את הגנרטור הלם באמצעות כרטיס לאומי מכשירים Dio-24 רכישת נתונים (אוסטין, טקסס). גל רשמה הם lowpass מסונן באמצעות חלון בלקמן (תדר החיתוך = 31 הרץ), החליק על 3 נקודות נתונים רצופים. המוליכות החשמלית של העור אמפליטודות התגובה היו נעולים בזמן תחילת יחסי CS וארה"ב הבסיס לכל גירוי טרום להפיק מידה של פחד מותנה התלוי ו מותנית, בהתאמה 4-6, 8. עבור הכללה ניתוח הנתונים, הקריטריונים הבאים הוקמו: חביון = 1-4 ים, משך = 0.5-5 s, ואת משרעת מינימלי = 0.02 מיקרו סימנס (μS). התגובות שאינם עונים על קריטריונים אלה הם קלעו כמו אפס.
2. Analysהיא SCR.
מכיוון SCR נתונים מוטה בדרך כלל לכיוון האפס, הנתונים היו שורש מרובע הפך לפני ניתוח סטטיסטי להשיג ההתפלגות הנורמלית. הנתונים של כל סוג CS (נחשים או עכבישים וירטואלי) היו התמוטט לתוך 'מוקדם' ו 'מאוחר' אבני משפטו של כל שלב, כמו למידה בדרך כלל משתנה לאורך זמן בתוך כל שלב הלמידה. חוזרים אמצעים ניתוח שונות (ANOVA) שימשו לחישוב הבדלים קבוצה בתגובות מוליכות מותנה העור כפונקציה של למידה שלב וסוג CS כמו בתוך המשתנים הנבדקים (רכישה המאוחרת (CS + CS-), הכחדה מוקדם או מאוחר (CS + CS -) ו משימה הקשר (אותו או Shift), כמו בין הנושאים משתנה, היו נתונים מנורמל על ידי חלוקת ערכי תגובה מותנית על ידי ניסוי כל תגובה שלו כל המשתתפים המקסימלי בארה"ב לגירוי שורש כף היד (על משפט כלשהו) כדי להסביר את ההבדלים האישיים. ב להגיב כדי לשלול שאינם מגיבים (אנשים להראות SCRs קטנה או לא). להדמיה נתונים באיור 3 עשרות ההפרש SCR חושבו כמדד של למידה על ידי הפחתת התגובות CS-מאלו של CS + פני בלוקים לדין. על פי מדד זה, עשרות הבדל של אפס לשקף לא לומד, בעוד עשרות ההבדל מעל האפס משקפים למידה של תגובת פחד. עם זאת, מבחינה סטטיסטית לקבוע השמירה של פחד הקשר כפי שמוצג באיור 3 של סטודנטים מבחן t חושבה על ערכים SCR ל CS + ו-CS-ב הכחדה מוקדמת ביום 2 כפונקציה של מניפולציה ההקשר (באותו הקשר מול Shift הקשר כניתוח בין קבוצות).
מערכת C. תיאור חומרה
המערכת אוניברסיטת דיוק צלילה מבוסס על העיצוב מוקרן מציאות מדומה "מערה" 9. מערכת צלילה היא 3 mx mx 3 מ 3 חדר שבו כל 6 "קירות" (4 הקירות, התקרה והרצפה) להציג תמונות במחשב הסטראוגרפית ידי מקרן אחורי. קיר לכל אחד יש מקרן DLP (2 כריסטי דיגיטלי מיראז' S K, ההפעלה 1056x1056 @ 110 Hz 10) אשר בתורו נשלט על ידי מחשב לעבד ייעודי (Windows XP כפול ליבה 2.0 GHz עם NVIDIA Quadro 3000FX-G כרטיסים גרפיים). קיר אחד פותח כדי לאפשר גישה לתוך ומתוך הצלילה.
6 מחשבים להבהיר נשלטים על ידי המחשב אב אשר מתקשר אל מערכת מעקב (Intersense 900 IS-11), שולטת על מערכת הקול, ושולחת דופק דרך היציאה המקבילית למערכת התחשמלות. מערכת המעקב מספק מיקום 3D ו מידע אוריינטציה עבור ראשו של משתתף ועמדות יד. חזון הסטראוגרפית פעילים ניתן באמצעות נוזל תריס כוסות קריסטל (3 CrystalEyes 12). שבעת מחשבים (6 מחשבים לעבד במחשב הראשי) מסונכרנים על גבולות מסגרת התמונה באמצעות היכולת genlock (G-Sync) של הכרטיסים הגרפיים nVidia.
ד תיאור תוכנה
מיזוג פחד ובדיקה בהקשרים שימור עבור ניסוי זה מורכב משני עולמות וירטואליים שונים שבאמצעותם המשתתפים נלקחים לסיור מודרך. עולמות וירטואליים עוצבו באמצעות חבילת מודלים 3D מאיה 13. ניווט מוגבל נתיב קבוע הזהה בכל עולמות וירטואליים. התנועה בנתיב זה נשלט באמצעות מערכת Virtools 14 תוכנה. Virtools הוא מנוע המשחק מיועד בעיקר עבור שולחן העבודה או מבוססי אינטרנט ניסיון. באמצעות הרחבה של VRPack Virtools, עולמות וירטואליים מוקרנים בצלילה.
Virtools מתקשר עם מערכת מעקב באמצעות רשת וירטואלית מציאות היקפיים (VRPN 15), ספריית קוד פתוח. VRPN רושם את המשתתפים הראש ביד המיקום והכיוון כמו גם מידע על כפתור ללחוץ. Virtools משתמשת במידע ראש מעקב כדי להבהיר את זירת 3D ב בפרספקטיבה הנכונה עבור המשתתף.

באיור 1. סכמטי של חדר הבקרה (VisRoom) ואת קוביית לצלול עם משתתף אנושי צפייה סצינה וירטואלי.

איור 2. תרשים של משתתף עם אלקטרודות מוליכות העור על יד שמאל למדידת התגובות טוניק ו phasic לגירויים. החשמל אלקטרודות ממריץ הם על כף ידו הימנית. BIOPAC אוספת נתונים פיזיולוגיים הכירו דרך התוכנה במחשב הנייד. קודים נשלחים באמצעות OSC מהמחשב השולחני שבו התוכנה יוצרת Virtools סקריפטים מציאות וירטואלית המוקרנת בצלילה.

איור 3. השוואה בין רכישת פחד הכחדה בצלילה מעבדה. תגובת מוליכות העור דיפרנציאלי (SCR) - / + SEM משתתפים ממוזגים נוספת שתבצע 24 שעות מאוחר יותר העבודההמציאות atory או וירטואליים (צלילה). גרפי ממחיש רכישת פחד הכחדה המקבילה וב המשתתפים הצלילה במחקרי מעבדה. באותו הקשר (n = 12) בדיקות ביום 2 התשואות צלילה חזקים יותר זיכרון פחד השמירה יחסית הקשר זז (n = 14) נמדד על ידי SCR ל CS +, על המשתתפים הצלילה שלנו, אך לא המשתתפים במעבדה שלנו, * p = 0.05 .