Articolo metodologico

Una configurazione naturalistica per presentare persone reali e azioni dal vivo in psicologia sperimentale e studi di neuroscienze cognitive

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DOI:

10.3791/65436

4 agosto 2023

In questo articolo

Sommario

Questo studio presenta una configurazione sperimentale naturalistica che consente ai ricercatori di presentare stimoli di azione in tempo reale, ottenere tempi di risposta e dati di tracciamento del mouse mentre i partecipanti rispondono dopo ogni visualizzazione dello stimolo e cambiare gli attori tra le condizioni sperimentali con un sistema unico che include uno speciale schermo a diodi organici trasparenti a emissione di luce (OLED) e manipolazione della luce.

Abstract

La percezione delle azioni altrui è cruciale per la sopravvivenza, l'interazione e la comunicazione. Nonostante decenni di ricerca sulle neuroscienze cognitive dedicate alla comprensione della percezione delle azioni, siamo ancora lontani dallo sviluppo di un sistema di visione artificiale ispirato neuralmente che si avvicini alla percezione dell'azione umana. Una grande sfida è che le azioni nel mondo reale consistono in eventi che si svolgono temporalmente nello spazio che accadono "qui e ora" e sono actable. Al contrario, la percezione visiva e la ricerca sulle neuroscienze cognitive fino ad oggi hanno ampiamente studiato la percezione dell'azione attraverso display 2D (ad esempio, immagini o video) che mancano della presenza di attori nello spazio e nel tempo, quindi questi display sono limitati nell'offrire agibilità. Nonostante il crescente corpo di conoscenze nel campo, queste sfide devono essere superate per una migliore comprensione dei meccanismi fondamentali della percezione delle azioni altrui nel mondo reale. Lo scopo di questo studio è quello di introdurre una nuova configurazione per condurre esperimenti di laboratorio naturalistico con attori dal vivo in scenari che si avvicinano alle impostazioni del mondo reale. L'elemento centrale della configurazione utilizzata in questo studio è uno schermo OLED (Organic Light-Emitting Diode) trasparente attraverso il quale i partecipanti possono guardare le azioni dal vivo di un attore fisicamente presente mentre i tempi della loro presentazione sono controllati con precisione. In questo lavoro, questa configurazione è stata testata in un esperimento comportamentale. Riteniamo che la configurazione aiuterà i ricercatori a rivelare meccanismi cognitivi e neurali fondamentali e precedentemente inaccessibili della percezione dell'azione e sarà una base per studi futuri che indagano la percezione sociale e la cognizione in contesti naturalistici.

Introduzione

Un'abilità fondamentale per la sopravvivenza e l'interazione sociale è la capacità di percepire e dare un senso alle azioni degli altri e interagire con loro nell'ambiente circostante. Ricerche precedenti negli ultimi decenni hanno dato contributi significativi alla comprensione dei principi fondamentali di come gli individui percepiscono e comprendono le azioni degli altri 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 <....

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Protocollo

I protocolli sperimentali in questo studio sono stati approvati dal Comitato etico per la ricerca con partecipanti umani dell'Università di Bilkent. Tutti i partecipanti inclusi nello studio avevano più di 18 anni e hanno letto e firmato il modulo di consenso informato prima di iniziare lo studio.

1. Fasi generali di progettazione

NOTA: la Figura 1A (vista dall'alto) e la Figura 1B e la Figura 1C (vista anteriore e posteriore) illustrano il layout del laboratorio; Queste figure sono state create rispetto all'i....

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Risultati

Confronti dei tempi di risposta (RT)
Lo studio attuale è un progetto in corso, quindi, come risultati rappresentativi, vengono presentati i dati della parte principale dell'esperimento (Esperimento Parte 3). Questi dati provengono da 40 partecipanti, tra cui 23 femmine e 17 maschi, con età compresa tra 18 e 28 anni (M = 22,75, SD = 3,12).

Per scegliere il metodo statistico appropriato per le analisi è stato necessario studiare l'entità della normalità dell.......

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Discussione

L'obiettivo generale del presente studio è quello di contribuire alla nostra comprensione di come funzionano la percezione visiva e la cognizione umana di alto livello in situazioni di vita reale. Questo studio si è concentrato sulla percezione dell'azione e ha suggerito un paradigma sperimentale naturalistico ma controllabile che consente ai ricercatori di testare come gli individui percepiscono e valutano le azioni degli altri presentando attori reali in un ambiente di laboratorio.

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari rilevanti o materiali relativi alla ricerca descritta in questo articolo.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato sostenuto da sovvenzioni a Burcu A. Urgen dal Consiglio di ricerca scientifica e tecnologica di Türkiye (numero di progetto: 120K913) e dall'Università di Bilkent. Ringraziamo la nostra partecipante pilota Sena Er Elmas per aver portato l'idea di aggiungere rumore di fondo tra i cambi di attore, Süleyman Akı per aver impostato il circuito delle luci e Tuvana Karaduman per l'idea di utilizzare una telecamera di sicurezza nel backstage e il suo contributo come uno degli attori nello studio.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Tavolo Altezza RegolabileSu MisuraN/ALarghezza: 60 cm, Altezza: 62 cm, Profondità: 40 cm
Ardunio UNO Smart ProjectsA000066Microcontrollore utilizzato per commutare lo stato dei LED dallo script in esecuzione sul PC dell'operatore
Pantaloni neriN/APantaloni relaxed fit di attori senza marchio o logo apparente.
CustodiaXigmatekEN43224XIGMATEK HELIOS RAINBOW LED USB 3.0 MidT ATX GAMING CASE
CPUAMDYD1600BBAFBOX AMD Ryzen 5 1600 Soket AM4 3,2 GHz - 3,6 GHz 16 MB 65 W 12 nm Tende del processore
SumisuraN/ALarghezza: Parte 1: 110 cm di larghezza dal lato della parete (sinistro), Parte 2: 123 cm di larghezza sopra il display OLED, Parte 3: 170 cm dal display OLED al lato destro, Profondità cabina: 100 cm, Profondità cabina interna: 100 cm, tutte le altezze 230 cm tranne la Parte 2 (75 cm di altezza)
Sedia sperimentale regolabile/girevoleNo marcaN/A Qualsiasimarca
Tavolo sperimentalepersonalizzatoN/ALarghezza: 160 cm, Altezza: 75 cm, Profondità: 80 cm
GPUMSIGT 1030 2GHD4 LP OCMSI GEFORCE GT 1030 2GHD4 LP OC 2GB DDR4 GPU NVIDIA a 64 bit
Tenda oscurante di colore grigioSu misuraN/ALarghezza: 330 cm, Altezza: 230 cm, utilizzato per coprire lo sfondo
Hard DiskKioxiaLTC10Z240GG8Kioxia 240 GB Exceria Sata 3.0 SSD (555 MB in lettura/540 MB in scrittura)
Hard DiskToshiba HDWK105UZSVAToshiba 2,5'' 500 GB L200 SATA 3.0 8 MB Cache 5400 Rpm 7 mm Harddisk
Modulo MOSFET ad alta potenzaN/AN/ARegolatore di Riscaldamento MKS Modulo MOSFET
Computer portatileAppleS/N: C02P916ZG3QTMacBook Pro 11.1 Intel Core i7 (Usato come l'attore PC)
Computer portatileAsus UX410UUtilizzato per monitorare la telecamera di sicurezza in tempo reale.
Luci a LEDNo marcaN/A
LED Strip AlimentatoreNo marcaN/AAC convertitore di tensione a DC utilizzato per fornire tensione DC al circuito di illuminazione
MATLAB The MathWorks Inc., Natick, MA, USAVersione: R2022aUtilizzato per programmare l'esperimento.

Toolbox richiesti:
Pacchetto di supporto MATLAB per hardware Arduino (versione 22.1.2)
Instrument Control Toolbox (versione 4.6)
Psychtoolbox (versione 3)
MonitorPhilipsUHB2051005145 ID modello: 242V8A / 00, PHILIPS 23.8 "242V8A 4ms 75 Hz Freesync DP-HDMI+VGA IPS Gaming Monitor 
Scheda madreMSIB450M-A PRO MAXMSI B450M-A PRO MAX Amd B450 Socket AM4 DDR4 3466 (OC) M.2 Scheda madre
Tappetino per mouse per partecipanteMonster  78185721101502042 / 8699266781857Pusat Gaming Mouse Pad XL Lampada
notturnaAukesES620-0.5W 6500K-IP 20Utilizzato per aiutare gli attori a vedere in giro quando le luci sono spente nel backstage.
Sedia regolabile/girevole per partecipantiNo brandN/A
Tavoloper partecipanti IKEASandsberg 294.203.93Larghezza: 110 cm, Altezza: 75 cm, Profondità: 67 cm
Cavo di prolunga di alimentazioneViko9011760Y 250V (6 ingressi) Nero
Cavo di prolunga di alimentazioneViko9011730Y250 V (3 ingressi) Nero
Cavo di prolunga di alimentazioneViko9011330Y250 V (3 ingressi) Cavo
prolunga di alimentaziones-link Modello n.: SPG3-J-10AC - 250 V 3 metri (5 ingressi)
AlimentazioneTHERMALTAKEPS-LTP-0550NHSANE-1THERMALTAKE LITEPOWER RGB 550W APFC 12 cm FAN PSU
Mouse da gioco professionaleRampage8680096Modello n.: SMX-R50 
RAMGSKILLF4-3000C16S-8GVRBGSKILL 8GB (1x8GB) RipjawsV Red DDR4 3000 MHz CL16 1.35 V Single Ram
Campana di ricezioneNo brandN/AUtilizzato per aiutare la comunicazione tra lo sperimentatore e gli attori.
Telecamera di sicurezzaBrion Vega2-20204210Modello: BV6000
AltoparlantiLogitechP/N: 880-000-405 PID: WD528XMUtilizzato per riprodurre la musica di sottofondo.
Software per sondaggiQualtrics N/A
Modulo di commutazioneNo marcaN/A F5305SModulo interruttore PMOS
Tavolo sotto il display OLEDSu misuraN/ALarghezza: 123 cm, Altezza: 75 cm, Profondità: 50 cm
Display OLED trasparentePN planare: 998-1483-01 S/N:195210075Un display trasparente da 55 pollici che mostra le informazioni dinamiche, ha permesso l'utilizzo opaco e trasparente durante l'esperimento.
UPSEAGK200610100087EAG 110
UPSEAG210312030507EAG 103
USB 2.0 Cavo Tipo A/B per Arduino UNO (Blu)Smart ProjectsM000006 Utilizzato per collegare il microcontrollore al PC sperimentatore.
Convertitore da USB a RS232s-link8680096082559Modello: SW-U610
Camicetta bianca a maniche lunghe (2)H& M (cotone)N/ACamicette relaxed fit con scollo rotondo e senza marchio o logo apparente.
Tastiera wirelessLogitechP/N: 820-003488 S/N: 1719CE0856D8Modello: K360
Mouse wirelessLogitechS/N: 2147LZ96BGQ9Modello: M190 (utilizzato come dispositivo di risposta)
di bianco

Riferimenti

  1. Grossman, E. D., Blake, R. Brain areas active during visual perception of biological motion. Neuron. 35 (6), 1167-1175 (2002).
  2. Saygin, A. P. Superior temporal and premotor brain areas necessary for biological motion perception. Brain. 130 (9), 2452-24....

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