Computer Game-Based combinando esperimenti comportamentali ad alta densità tracking Gaze EEG e infrarossi

Sommario

Procedure per la registrazione dei dati EEG e lo sguardo ad alta densità del computer durante compiti cognitivi basate su giochi sono descritti. Utilizzando un videogioco per presentare compiti cognitivi aumenta validità ecologica senza sacrificare il controllo sperimentale.

Abstract

Paradigmi sperimentali sono preziose in quanto i tempi e di altri parametri dei loro stimoli sono ben specificate e controllate, e nella misura in cui fornire dati rilevanti per il processo cognitivo che si verifica in condizioni ecologicamente valide. Questi due obiettivi spesso sono in disaccordo, in quanto gli stimoli ben controllati spesso sono troppo ripetitivi per sostenere la motivazione soggetti '. Studi che impiegano elettroencefalografia (EEG) sono spesso particolarmente sensibili a questo dilemma tra validità ecologica e controllo sperimentale: raggiungere sufficiente rapporto segnale-rumore nelle medie esigenze fisiologiche un gran numero di prove ripetute all'interno di lunghe sessioni di registrazione, limitando la piscina soggetto agli individui la possibilità e pazienza per svolgere un compito di più e più volte. Questo vincolo limita gravemente la capacità dei ricercatori 'di indagare più giovane popolazione, nonché le popolazioni clinici associati con l'ansia intensa o anomalie di attenzione. Anche per adulti, non clinici soggetti potrebbero non essere in grado di raggiungere i livelli tipici di prestazioni o di impegno cognitivo: un soggetto demotivato per il quale un compito sperimentale è poco più di un lavoro di routine non è la stessa, behaviourally, cognitivamente, o neuro, come soggetto che è intrinsecamente motivato e impegnato con il compito. Un numero sempre crescente di letteratura dimostra che l'inserimento all'interno di esperimenti videogiochi possono fornire un modo tra i corni di questo dilemma tra controllo sperimentale e validità ecologica. Il racconto di un gioco fornisce un contesto più realistico in cui si verificano le attività, migliorando la loro validità ecologica (Chaytor & Schmitter-Edgecombe, 2003). Inoltre, questo contesto fornisce la motivazione per completare le attività. Nel nostro gioco, i soggetti di eseguire le varie missioni per raccogliere risorse, respingere i pirati, intercettano le comunicazioni o facilitare le relazioni diplomatiche. Così facendo, hanno anche eseguire una serie di compiti cognitivi, tra cui una attenzione-shifting paradigma di Posner (Posner, 1980), un go / no-go test di inibizione motoria, un psicofisico coerenza task di movimento soglia, il test integrato Figure (Witkin , 1950, 1954) e una teoria-di-mente (Wimmer e Perner, 1983) compito. Il software di gioco registra automaticamente stimoli di gioco e azioni soggetti 'e le risposte in un file di log, e invia codici evento per la sincronizzazione con i registratori di dati fisiologici. Così il gioco può essere combinata con misure fisiologiche come EEG e fMRI, e momento per momento tracciamento dello sguardo. Monitoraggio sguardo può verificare il rispetto soggetti 'con compiti comportamentali (ad esempio la fissazione) e l'attenzione evidente agli stimoli sperimentali, ed anche l'eccitazione fisiologica, come risulta dilatazione della pupilla (Bradley et al., 2008). A grande frequenze di campionamento abbastanza, il monitoraggio sguardo può anche aiutare a valutare l'attenzione segrete, come risulta microsaccadi - movimenti oculari che sono troppo piccoli per foveate un nuovo oggetto, ma sono in rapida insorgenza e hanno lo stesso rapporto tra la distanza angolare e la velocità di punta come fanno saccadi che attraversano grandi distanze. La distribuzione delle direzioni di microsaccadi correla con la (non) senso dissimulata di attenzione (Hafed & Clark, 2002).

Protocollo

1. Progettare un gioco divertente e scientificamente video informativo

1. Applicare un processo iterativo di progettazione gioco in cui le preoccupazioni di valore scientifico e giocabilità informano reciprocamente. In qualità di sperimentatore, avete idee per gli stimoli e paradigmi di comportamento che si vuole vedere integrato in un gioco per computer. Perché non sono un game designer, il compito di costruire questi paradigmi in gioco può sembrare un dettaglio che può essere affrontato dopo che la maggior parte del lavoro è stata completata. Niente potrebbe essere ulteriore dalla verità. Se un gioco attirerà giocatori motivati ​​- e quindi....

Discussione

Forse l'ostacolo più importante per gli studi integrativi è il limite pratico sulla quantità di tempo che un unico soggetto sperimentale (in particolare uno da una popolazione clinica) può ragionevolmente prevedere di effettuare prima di diventare affaticato. Purtroppo, spesso la più controllata è uno stimolo dal punto di vista scientifico, più ripetitivo e noioso l'esperimento può sembrare dal punto di vista del soggetto. Ricerche comportamentali di disturbi neuropsichiatrici in questi ultimi anni ha evidenziat.......

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
Sistema di misurazione BioSemi ActiveTwo a 128 canali	BioSemi		http://www.biosemi.com
Set A a 32 canali + CMS/DRL	BioSemi	P32-ABC-ACMS
Set B a 32 canali	BioSemi	P32-ABC-B
Set C a 32 canali	BioSemi	P32-ABC-C
Set D a 32 canali	BioSemi	P32-ABC-D
Electrodi EX1-EX8	BioSemi	8 x TP PIN
Capo a 128 canali	BioSemi	CAP M 128
EyeLink 1000, tracker oculare a infrarossi	SR Research Ltd.
Aggiornamento della telecamera remota EyeLink 1000	SR Research Ltd.	n/a	Consente il tracciamento degli adesivi target
Gel elettrodico SignaGel	Parker Laboratories Inc.	n/a
Gel elettrolitico di KCl 0,05% (NaCl)	N/A	n/a	Acquistato da farmacia galenica
Intensity Pro	Blackmagic Design