1. 장비
2. 자극 및 실험 설계

그림 1. 원 크기에 대한 저드 눈에 띄는 차이(JND)를 측정하는 실험에서 단일 강제 선택 시험의 회로도 묘사. 먼저 준비된 화면으로 인해 참가자에게 평가판이 시작됩니다. 다음으로 디스플레이에 파란색 디스크 두 개가 나란히 나타납니다. 그들은 단지 200 ms에 대한 존재 남아, 어느 시점에서 디스플레이는 응답을 위해 참가자를 묻는 메시지가 표시됩니다. 'L' 키는 왼쪽의 개체를 나타내고 오른쪽에 있는 개체를 나타내는 'R' 키를 사용합니다.

그림 2. 강제 선택 JND 실험의 샘플 출력 테이블입니다. 열은 실험 프로그램의 관련 데이터를 보고합니다.
3. 실험 실행
4. 결과 분석

그림 3. 원 반경에 대한 JND를 찾기 위한 강제 선택 실험의 결과입니다. 플롯은 비교 자극의 크기의 함수로서 비교 자극이 더 큰 (참가자에 의해) 선택된 시간의 비율이다. 일정한 자극은 항상 10 px의 반경을 가졌다.
출처: 조나단 플롬바움 연구소 -존스 홉킨스 대학
정신 물리학은 물리적 양이 어떻게 신경 발사 및 크기의 정신 표현으로 번역되는지 설명하려고 하는 심리학 및 신경 과학의 한 지점입니다. 이 분야의 한 가지 질문은 JND(JND)와 관련이 있습니다: 변경이 인식될 수 있도록 어떤 것이 변경되어야 합니까? 이에 대한 직관을 펌핑하려면, 작은 아이들이 상대적으로 말하기, 엄청난 속도로 성장한다는 사실을 고려하지만, 하나는 거의 매일 일어나는 성장을 통지하지 않습니다. 그러나 아이가 수면 캠프에서 돌아오거나 조부모가 장기간 결석 한 후 아이를 볼 때, 성장의 단지 몇 주 는 지각 이상입니다. 그것은 거 대 한 보일 수 있습니다! 높이의 변화는 매일 일어나는 작은 변화가 너무 작아서 인식할 수 없기 때문에 부재 후에만 발견됩니다. 그러나 부재 후, 많은 작은 변화가 합산됩니다. 그렇다면 눈에 띄기 위해서는 얼마나 많은 성장이 필요합니까? 최소 금액은 JND입니다.
심리학자와 신경 과학자들은 많은 영역에서 JND를 측정합니다. 빛을 얼마나 밝게 발견해야 합니까? 소리가 얼마나 더 커야 합니까? 그들은 종종 강제 선택 패러다임을 사용하여 측정을 얻을. 이 비디오는 크기에 초점을 맞추고 셰이프 영역이 변경될 때 JND를 측정하는 표준 접근 방식을 시연합니다.
1. 장비
2. 자극 및 실험 설계

그림 1. 원 크기에 대한 저드 눈에 띄는 차이(JND)를 측정하는 실험에서 단일 강제 선택 시험의 회로도 묘사. 먼저 준비된 화면으로 인해 참가자에게 평가판이 시작됩니다. 다음으로 디스플레이에 파란색 디스크 두 개가 나란히 나타납니다. 그들은 단지 200 ms에 대한 존재 남아, 어느 시점에서 디스플레이는 응답을 위해 참가자를 묻는 메시지가 표시됩니다. 'L' 키는 왼쪽의 개체를 나타내고 오른쪽에 있는 개체를 나타내는 'R' 키를 사용합니다.

그림 2. 강제 선택 JND 실험의 샘플 출력 테이블입니다. 열은 실험 프로그램의 관련 데이터를 보고합니다.
3. 실험 실행
4. 결과 분석

그림 3. 원 반경에 대한 JND를 찾기 위한 강제 선택 실험의 결과입니다. 플롯은 비교 자극의 크기의 함수로서 비교 자극이 더 큰 (참가자에 의해) 선택된 시간의 비율이다. 일정한 자극은 항상 10 px의 반경을 가졌다.
차이를 인지하기 위해 정확히 얼마나 많은 변화가 필요할까요?
예를 들어, 매일 키가 빠르게 자라는 어린 아이들을 생각해 보십시오. 그러나 특히 농구공에 도달하는 데 여전히 어려움을 겪는 경우 미묘한 변화를 알아차리기 어려운 경우가 많습니다.
훨씬 더 오랜 기간에 걸쳐, 그들의 급격한 성장은 눈에 띄는 것 이상이 됩니다. 사실, 그 양은 엄청나게 보일 수 있습니다! 이러한 높이의 변화는 경과 후에만 알아차릴 수 있는데, 이는 작은 일상의 차이가 너무 작아서 인식할 수 없기 때문입니다.
최소이지만 인지된 양은 눈에 띄는 차이이며, 이 예에서는 눈에 띄는 성장의 가장 작은 양입니다.
이 비디오는 형상 크기에서 눈에 띄는 차이를 측정하는 표준 접근 방식을 보여줍니다. 실험을 설계하고 실행하는 데 필요한 단계에 대해 논의할 뿐만 아니라 데이터를 분석하고 결과를 해석하는 방법도 설명하며, 얼마나 작은 면적의 변화가 감지되어야 하는지를 설명합니다.
이 실험에서 참가자들은 크기가 다른 두 개의 서로 다른 원을 간략하게 보여주고 어느 것이 더 큰지 선택하도록 강요받습니다.
각 시도 중에 하나는 항상 같은 둘레로 제시되는 반면 다른 하나는 다양합니다. 이 접근법을 상수 자극 방법이라고 합니다.
이 경우 상수 자극은 반경이 10px이고 화면의 왼쪽 또는 오른쪽에 무작위로 위치하도록 설계되었습니다. 대조적으로, 비교 자극이라고 하는 다른 원은 5에서 9 사이, 11에서 15px 사이의 반경을 갖습니다.
이 10가지 가능성이 주어지면 비교 자극이 각 측면에 10번씩 표시되어 총 200번의 시행이 이루어집니다. 종속 변수는 어떤 자극이 더 큰 자극으로 선택되었는지 기록됩니다.
참가자들은 두 자극 사이의 크기 차이를 감지한 경우 올바르게 선택해야 합니다. 그러나 모양이 둘레가 더 가깝고 눈에 띄는 차이보다 작으면 성능이 저하될 것으로 예상됩니다.
실험을 시작하려면 실험실에서 참가자에게 인사를 건넵니다. 컴퓨터 앞에 편안하게 앉아서 작업 지침을 설명하십시오: 스페이스 바를 누를 때까지 화면에 "Ready?"라는 단어가 표시됩니다.
두 개의 파란색 자극이 나타나는 것을 보고 참가자에게 왼쪽 반응의 경우 'L' 키를, 오른쪽 반응의 경우 'R' 키를 눌러 어떤 자극이 더 크다고 생각하는지 표시하도록 지시합니다. 어느 것이 더 큰지 확실하지 않은 경우 추측해야 한다는 것을 상기시켜 주십시오.
참가자가 가질 수 있는 질문에 답한 후 회의실에서 나갑니다. 학생들에게 5분 동안 200번의 시도를 모두 완료하게 하세요. 실험이 끝나면 방으로 돌아가 실험에 참여해 줘서 고맙다고 말하세요.
데이터를 분석하려면 먼저 각 참가자의 응답을 캡처한 프로그래밍된 출력 파일을 검색합니다. 데이터를 빠르게 훑어보고 성능이 합리적인지, 즉 비교 자극의 크기가 5픽셀과 15픽셀일 때 정확도가 거의 완벽에 가까웠는지 확인합니다.
다음으로, 'Accuracy'라는 출력 테이블에 열을 추가하여 기록된 답변이 올바른지 여부를 확인합니다. 모든 시행에 대한 올바른 반응과 비교하십시오. 다음 IF 문을 사용하여 제공된 응답이 올바르면 1을, 올바르지 않으면 0을 등록합니다.
이제 'Proportion of Comparison Responses'라는 레이블이 지정된 다른 열을 테이블에 추가합니다. 'Comparison Position' 열을 'Response'와 비교하고 새 IF 문을 사용하여 비교 자극이 선택되었을 때 '1'을 표시하거나 상수 원이 선택되었을 때 '0'을 표시합니다.
결과를 시각화하려면 x축에서 비교의 크기와 y축에서 더 크게 선택된 횟수의 비율로 산점도를 만듭니다. 일정한 자극은 항상 10px 반경을 가졌기 때문에 5 또는 6px 반경의 자극은 거의 선택되지 않았고 14 또는 15의 자극은 항상 선택되었습니다.
반경이 9 또는 11픽셀인 경우 비교가 더 어려웠고 참가자들은 종종 실수를 했습니다. 실제로, 성과는 우연한 수준이었으며, 이는 차이가 인식되지 않고 있음을 시사합니다.
눈에 띄는 차이를 계산하려면 시간의 75%를 선택한 비교 크기(이 경우 반경 12)에서 시간 반경 8의 25%를 선택한 비교 크기를 뺀 값을 취하고 결과를 2px의 답에 대해 2로 나눕니다.
즉, 원의 반지름이 2px 이상 달라야 크기가 정확하게 인식됩니다.
이제 시각적 대상에 대한 인식에서 눈에 띄는 차이에 대해 잘 알고 계신가요? 크기, 이 패러다임이 신경 생리학 연구에서 뇌가 어떻게 반응하는지 탐구하고 음식의 지방 수치를 구별하는 것과 같은 다른 행동 상황에서 어떻게 사용되는지 살펴 보겠습니다.
연구자들은 시각 피질의 개별 뉴런이 물체와 같은 세계의 물리적 속성을 어떻게 인코딩하는지 조사했습니다. 크기.
자극 제시와 함께 발사 패턴을 측정하는 전기 생리학적 기록 기술을 사용하여 연구원들은 크기에 민감한 뉴런이 실제로 크기가 다른 물체에 동일한 방식으로 반응하는 경우가 있음을 발견했습니다.
이것이 JND가 거의 눈에 띄지 않는 이유입니다: 때때로, 뇌에서, 관련 자극은 실제로 구별할 수 없는 효과를 생성합니다.
또한 연구자들은 식품의 지방 농도를 감지하기 위한 개별 임계값을 특성화하기 위해 눈에 띄는 차이 작업을 사용했습니다.
그들은 체질량 지수가 더 높은 개인은 샘플에서 지방산을 맛보기 전에 더 높은 눈에 띄는 차이 또는 더 높은 역치가 필요하다는 것을 발견했습니다. 이러한 결과는 과도한 지방 섭취를 제한하는 새로운 접근 방식으로 이어질 수 있습니다.
당신은 방금 눈에 띄는 차이점에 대한 JoVE의 소개를 보았습니다. 이제 실험을 설계하고 실행하는 방법과 결과를 분석하고 평가하는 방법을 잘 이해했습니다.
시청해 주셔서 감사합니다!
그림 3의 그래프는 비교 자극이 반경 크기의 함수로 선택된 시간의 비율을 보여줍니다. 일정한 자극은 항상 이 실험에서 10px 반경을 가지고 있음을 기억하십시오. 이 때문에 반경 5 또는 6 px의 비교는 거의 선택되지 않으며, 거의 항상 14 또는 15 px 경우 반경으로 선택됩니다. 그러나 반지름이 9 또는 11 px로 비교가 어렵습니다. 참가자는 종종 실수를 합니다. JND는 다음과 같이 정의됩니다: 시간의 약 75%를 선택했을 때의 비교 크기는 25%로 선택될 때 의 크기를 뺀 값으로 모두 2로 나뉩니다. 여기서 는 각각 12와 8입니다. 따라서 원 반지름에 대한 JND는 2 px입니다.
이것이 JND의 정확한 계산인 이유에 대한 자세한 수학적 이유가 있으며, 통계 및 일반 분포(bell 곡선)의 특성과 관련이 있습니다. 그러...
JND를 측정하는 지속적인 자극 접근법의 주요 응용 프로그램 중 하나는 신경 과학에 왔다, 특히 신경 생리학 연구에서 개별 뉴런의 발사가 세계에 대한 물리적 특성을 인코딩하는 방법을 조사하기 위해 고안. 이 연구 결과는 일반적으로 그들의 시각 피질에 이식된 전극을 가진 원숭이를 관련시킵니다. 전극은 빠른 전기 신호를 실시함으로써 발사 또는 스파이크에 의해 시각적 자극에 반응하는 개별 세포를 관통한다. JND 방법을 사용하는 연구에서, 연구원은 개별 뉴런이 시끄러운 것을 발견했습니다 - 그들은 자극의 크기 또는 밝기 또는 색상에 반응하는 것은 매번, 그러나 몇몇 가변성. 그 결과 매우 유사한 두 자극이 일부 시간과 동일한 응답을 유도합니다. 반경이 10 px인 원은 반경 9px 또는 반경이 11px인 원과 동일한 뉴런 응답을 얻을 수 있습니다. JND가 거의 눈에 띄는 이유입니다 : 때로는 뇌에서 관련 자극이 실제로 구별 할 수없는 효과를 일으킵니다.
Chapters in this video
0:00
Overview
1:17
Stimulus and Experimental Design
2:36
Running the Experiment
3:29
Data Analysis and Representative Results
5:40
Applications
7:06
Summary
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