전체 투입 3 차원 가상 현실에서 실시 인간 두려움 컨디셔닝

본 영상에서는 인간의 실제와 같은 공포 조건화 데이터를 생성하기 위해 Duke의 몰입형 가상 환경인 DIVE를 사용하는 방법을 보여줍니다. 가상 소프트웨어로 가상 세계를 구축하고, 자극 제시를 위한 코드를 생성합니다. 피험자는 피부 전도도 측정과 손목 자극을 위한 전극을 부착하며, 가상 현실 환경 내에서 버튼을 누를 수 있도록 설정합니다.

DIVE에서 동적 자극을 제시하는 동안 피부 전도도 반응 및 버튼 누르기 데이터를 수집하며, 생리학적 데이터와 기대 측정치를 분석하여 조건 자극 또는 맥락에 대한 공포 습득, 공포 소거 및 공포 기억 유지 정도를 입증합니다. 안녕하세요, 저는 듀크 대학교 인지 신경과학 센터의 교수인 Kevin Lebar입니다.

저는 Duke Immersive Virtual Environment의 책임자인 Rachel Brady입니다. 안녕하세요, 제 이름은 Nicole Huff이며, Dr.Lamar 연구소의 박사후 연구원입니다.

안녕하세요, 시각화 기술 그룹의 David Zelensky입니다. 오늘은 완전 몰입형 3D 가상 현실을 이용하여 인간 공포 조건화 실험을 수행하는 절차를 보여드리겠습니다. 저희는 공포 습득 및 기억 유지에 미치는 맥락적 영향을 조사하기 위해 이 절차를 사용합니다.

그럼 시작하겠습니다. 공포 습득 및 기억에 미치는 맥락적 영향을 조사하기 위해, 피험자들은 Duke's Immersive virtual environment라고 알려진 완전 몰입형 가상 환경에서 동적인 조건 자극을 제시받습니다. 이 dive 시스템은 3m x 3m x 3m 크기의 방으로 구성되어 있으며, 네 개의 모든 벽면과 천장, 그리고 바닥에 후면 투사 방식을 통해 입체 그래픽 컴퓨터 이미지가 상영됩니다.

각 벽면에는 개별 DLP 프로젝터가 설치되어 있으며, 이는 각각 전용 컴퓨터에 의해 제어됩니다. DIVE 내부로 출입할 수 있도록 벽면 중 하나가 슬라이드 방식으로 열리며, 참여자의 머리와 손 위치에 대한 3D 위치 및 방향 정보를 제공하는 트래킹 시스템이 구축되어 있습니다. 액티브 스테레오 비전은 참여자가 착용하는 액정 셔터 안경을 통해 제공됩니다.

6대의 벽면 전용 컴퓨터는 트래킹 시스템과 통신하고, 사운드 시스템을 제어하며, 공정한 조건화를 위해 사용되는 전기 충격 시스템을 제어하는 메인 컴퓨터에 의해 제어됩니다. 7대의 컴퓨터는 NVIDIA 그래픽 카드의 genlock 기능을 통해 이미지 프레임 경계에서 동기화됩니다. 가상 환경 내의 탐색은 모든 가상 세계에서 동일한 고정된 경로로 제한됩니다. 이동.

이 경로는 가상 소프트웨어 시스템을 통해 제어됩니다. VIRs는 가상 현실 주변기기 네트워크와 오픈 소스 라이브러리를 통해 추적 시스템과 통신합니다. VRPM은 참여자의 머리와 손의 위치 및 방향뿐만 아니라 버튼 입력 정보를 등록합니다.

OLS는 머리 추적 정보를 사용하여 참여자에게 정확한 원근감으로 3D 장면을 렌더링합니다. 이제 DIVE 시스템 내에서 공정 조건 형성 실험을 위해 참여자를 설정하는 방법을 알아보겠습니다. 공정 조건 형성 실험 동안, DIVE 내부의 참여자들은 조건 형성 절차를 시작하기 전, 전기적 손목 자극과 짝지어진 뱀과 거미로 구성된 동적 조건 자극에 노출되었습니다. 먼저, 각 참여자를 특정 조건에 무작위로 배정하십시오. 모든 참여자에 대해 뱀 이미지 또는 거미 이미지로 구성된 자극을 CS plus 자극으로 지정합니다.

CS plus 자극과 짝지어질 무조건 자극은 각 참가자의 손목에 가하는 전기 자극으로 구성됩니다. CS plus로 선택되지 않은 자극은 대조군 역할을 하며, 이를 CS minus 자극이라고 합니다. 이제 참가자가 자극을 보게 될 특정 가상 환경을 무작위로 배정하십시오.

하나의 가능한 가상 현실 맥락은 실내 환경으로 구성되며, 다른 맥락은 CS plus 자극과 쌍을 이룰 전기 자극을 설정하기 위한 실외 환경으로 구성됩니다. 전극에 전도성 젤을 소량 도포한 후, 피험자의 주로 사용하는 손목 정중신경 위에 양극 표면 자극 전극을 고정하고, 고무 스트랩으로 전극 리드를 고정한 다음 grass tele factor SD nine 자극기에 연결합니다. 이제 적절한 자극 전압을 찾기 위해, 전압을 30 volts의 낮은 수준으로 설정하여 200 milliseconds 동안 자극합니다.

30~50 Hz에서, 피험자가 통증을 느끼지 않으면서 견딜 수 있는 수준에 도달했다고 표시할 때까지 전압을 5 V씩 단계적으로 높입니다. 목표는 통증은 없으나 매우 불쾌하게 느껴지는 설정을 찾는 것입니다. 본 실험에서 인간 피험자의 공포에 대한 종속 변수는 피부 전도도 반응입니다.

피실험자는 먼저 손을 씻고 말린 후, 건물 온도에 적응하기 위해 최소 10분 동안 대기해야 합니다. SCR 전극을 부착하기 전에, 비우세손의 첫 번째와 두 번째 손가락 중간 마디를 new prep으로 각질 제거하고 마른 수건으로 닦아낸 다음, 전극에 Cigna 전도성 겔을 소량 도포합니다. 이제 SCR을 측정하기 위해, 비우세손의 첫 번째와 두 번째 손가락 중간 마디에 은-염화은(silver, silver chloride) 전극 디스크를 부착합니다.

리드선은 제어실 내 DIVE 바로 바깥에 위치한 BioPack 생리적 기록 시스템으로 연결됩니다. 바이오 시스템은 전기 자극 및 SCR 전극 설정이 포함된 T'S 소프트웨어를 실행하는 컴퓨터의 자극 제시와 동기화됩니다. 참가자는 DIVE 중앙에서 정면을 향하며, 3D 안경에는 헤드 트래킹 기능이 활성화되어 있고, 주로 사용하는 손에는 참가자가 뱀이나 거미를 마주쳤을 때 버튼 누르기 반응을 기록할 장치가 쥐어져 있습니다.

이제 참가자에게 뱀이나 거미를 마주쳤을 때 전기 자극을 받을 가능성이 얼마나 된다고 생각하는지를 완드의 버튼을 눌러 표시하는 것이 과제임을 안내하십시오. 버튼은 왼쪽에서 오른쪽 순서로 배치되어 있으며, 왼쪽일수록 자극을 받을 가능성이 가장 낮음을 의미합니다. 버튼을 누르는 것이 전기 자극의 발생 여부에 영향을 주지 않는다는 점을 상기시키십시오. 이제 공정한 조건화 실험을 살펴보겠습니다.

공포 조건화 실험은 24시간 간격의 두 세션으로 나누어 수행됩니다. 첫 번째 세션은 초기 순응 기간과 그 직후에 이어지는 공포 습득 단계로 구성됩니다. 두 번째 세션은 초기 순응 기간 동안의 기억 유지 테스트 및 소거 훈련으로 구성됩니다.

3D 전체 몰입형 회색 배경에서 각 CS 유형의 자극을 네 번의 시행으로 피험자에게 제시합니다. 단, 각 시행에서는 강화 자극이나 훈련 및 테스트가 이루어질 가상 세계 없이 자극만 4초 동안 나타나며, 뱀이나 거미의 등장을 알리는 달그락거리는 소리 또는 두드리는 소리가 동시에 발생합니다. 이 단계는 DIVE 실험 환경에 적응하고 조건 자극에 대한 정향 반응을 줄이기 위한 과정입니다. 습관화 단계가 끝난 직후, 공포 습득 단계를 시작하십시오.

각 CS 유형에 대해 16회의 혼합 시도를 제시하며, 이때 CS-는 단독으로 제시하고 16회의 CS+ 시도 중 5회는 약 24시간 후에 전기 자극으로 강화합니다. 두 번째 세션을 시작하십시오. 이 단계에서는 참가자가 처음에 배정된 그룹에 따라 공포 습득 컨텍스트와 동일하거나 다른 가상 컨텍스트에서 전기 자극이 없는 H Cs 유형의 시도를 16회 제시합니다.

참가자에 대한 과제 및 지침은 두 번째 세션과 동일합니다. 이제 세션 내 DIVE 동등 환경에서 수행된 공포 조건화 실험의 몇 가지 결과를 보여드리겠습니다. 그룹 간 공포 습득 및 소거가 확인되었으며, 이는 완전 몰입형 환경의 제약과 기능 내에서도 신뢰할 수 있고 유용한 공포 조건화 연구가 수행될 수 있음을 나타냅니다. 또한, 실험 1일 차와 2일 차에 동일한 맥락에 머물렀던 참가자들은 맥락 변화를 경험한 참가자들에 비해 강력한 맥락적 공포 기억을 보였습니다.

공포의 유지 정도는 일반적인 실험실 매칭 패러다임보다 DIVE에서 더 강하게 나타납니다. 지금까지 완전 몰입형 가상현실을 사용하여 인간 공포 조건화 실험을 수행하는 방법을 보여드렸습니다. 이 기술은 공포 기억에 미치는 맥락적 영향력을 조사하는 데 유용합니다.

그리고 이러한 실험을 수행할 때, 해석 가능한 데이터를 생성할 수 있도록 가상 현실의 기능을 제한하는 것이 중요하다는 점을 기억하십시오. 예를 들어, 참가자의 움직임 정도뿐만 아니라 자극의 배치와 지속 시간을 제어해야 합니다. 이것으로 모두 마치겠습니다.

시청해 주셔서 감사합니다. 여러분의 실험에 좋은 결과가 있기를 바랍니다.