Method Article

De combinatie van Computer Game-Based Behavioural experimenten met High-Density EEG en infrarood Gaze Tracking

DOI:

10.3791/2320

December 16th, 2010

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Procedures voor het opnemen van high-density EEG en de blik gegevens tijdens computer game-based cognitieve taken zijn omschreven. Met behulp van een video-spel om cognitieve taken presenteren verbetert de ecologische validiteit zonder in te boeten experimentele controle.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Experimentele paradigma's zijn waardevol voor zover de timing en andere parameters van hun stimuli zijn goed aangegeven en gecontroleerd, en voor zover zij opleveren gegevens relevant zijn voor de cognitieve verwerking die optreedt onder ecologisch valide omstandigheden. Deze twee doelen vaak op gespannen voet staan, want goed gecontroleerde stimuli vaak te repetitief om onderwerpen motivatie te ondersteunen. Onderzoeken waarin elektro-encefalografie (EEG) zijn vaak bijzonder gevoelig voor dit dilemma tussen ecologische validiteit en experimentele controle: het bereiken van voldoende signaal-ruis in fysiologische gemiddelden eisen van grote aantallen herhaalde proeven in lange opnamesessies, het beperken van het onderwerp zwembad aan personen met de mogelijkheid en geduld om een ​​set taak over en weer uit te voeren. Deze beperking een ernstige beperking onderzoekers het vermogen aan jongere bevolking, alsmede van klinische populaties geassocieerd met een verhoogde angst of aandachtsprocessen afwijkingen te onderzoeken. Zelfs volwassen, niet-klinische vakken kunnen niet in staat zijn om hun typische prestaties of cognitieve betrokkenheid te bereiken: een ongemotiveerde onderwerp voor wie een experimentele taak is weinig meer dan een karwei is niet hetzelfde, gedragsmatig, cognitief, of neuraal, als een onderwerp die intrinsiek gemotiveerd is en bezig met de taak. Een groeiende hoeveelheid literatuur toont aan dat het inbedden experimenten in videogames kan een manier te bieden tussen de hoorns van dit dilemma tussen experimentele controle en ecologische validiteit. Het verhaal van het spel zorgt voor een meer realistische context waarin taken zich voordoen, het vergroten van hun ecologische validiteit (Chaytor & Schmitter-Edgecombe, 2003). Bovendien is deze context geeft motivatie om taken te voltooien. In ons spel, onderwerpen uit te voeren verschillende missies om de middelen te verzamelen, af te weren piraten, te onderscheppen communicatie of het vergemakkelijken van diplomatieke relaties. Daarbij, ze voeren ook een scala aan cognitieve taken, waaronder een Posner aandacht verschuift paradigma (Posner, 1980), een go / no-go-test van de motor inhibitie, een psychofysische beweging samenhang drempel taak, het Embedded Figures Test (Witkin , 1950, 1954) en een theorie-of-mind (Wimmer & Perner, 1983) taak. Het spel software registreert automatisch spel stimuli en onderwerpen de acties en reacties in een logbestand, en stuurt event codes om te synchroniseren met fysiologische data recorders. Dus het spel kan worden gecombineerd met fysiologische maatregelen zoals EEG of fMRI, en met van moment tot moment dat het volgen van de blik. Gaze tracking kan controleren proefpersonen naleving van gedrags-taken (bijvoorbeeld fixatie) en openlijke aandacht voor experimentele stimuli, en ook fysiologische arousal zoals weergegeven in pupilverwijding (Bradley et al.., 2008). Op groot genoeg sampling frequenties, kan staren tracking ook helpen beoordelen geheime aandacht, zoals weerspiegeld in microsaccades - oogbewegingen die te klein zijn om een ​​nieuw object foveate, maar worden zo snel in het beginstadium en hebben dezelfde relatie tussen de hoekafstand en de hoogste snelheid net als saccades die grotere afstanden doorkruisen. De verdeling van aanwijzingen van microsaccades correleert met het (anders) heimelijke de richting van de aandacht (Hafed & Clark, 2002).

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Ontwerp een onderhoudende en Wetenschappelijk Informatieve Video Game

  1. Breng een iteratief game design proces waarbij belangen van wetenschappelijke waarde en speelbaarheid elkaar op de hoogte. Als een onderzoeker, heb je ideeën met betrekking tot de prikkels en gedrag paradigma's die u wilt zien ingebouwd in een computer game. Omdat je niet een game designer, kan de taak van het bouwen van deze paradigma's in games lijkt een detail dat kan worden aangepakt nadat de meeste van het werk is voltooid. Niets is minder waar. Of een spel zal aantrekken gemotiveerde spelers - en dus of uw gegevens zullen worden verzameld onder omstandig....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Misschien wel de belangrijkste hinderpaal voor integratieve studies is de praktische limiet op de hoeveelheid tijd die een proefpersoon (in het bijzonder een uit een klinische populatie) redelijkerwijs kan worden verwacht uit te voeren voordat ze vermoeid. Helaas, vaak de meer gecontroleerd een stimulans is vanuit het standpunt van de wetenschapper gezien, kunnen de meer repetitieve en vervelend het experiment lijkt vanuit het standpunt van het onderwerp interessant is. Behavioural onderzoek naar neuropsychiatrische aan.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
Geen belangenconflicten verklaard.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit project wordt gefinancierd door Autism Speaks Pilot Research Grant # 2597 en door de US National Science Foundation Faculteit Early Career Development Award # BCS-0846892.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
128-kanaals BioSemi ActiveTwo meetsysteemBioSemihttp://www.biosemi.com
32 kanaal A-set + CMS/DRLBioSemiP32-ABC-ACMS
32 kanaal B-setBioSemiP32-ABC-B
32 kanaal C-setBioSemiP32-ABC-C
32 kanaal D-setBioSemiP32-ABC-D
EX1-EX8 elektrodenBioSemi8 x TP PIN
128-kanaals capBioSemiCAP M 128
EyeLink 1000 infrarood bliktrackerSR Research Ltd.
EyeLink 1000 Remote Camera UpgradeSR Research Ltd.n/aMaakt doelstickerracking mogelijk
SignaGel elektrode gelParker Laboratories Inc.n/a
0,05% KCl elektrolytisch (NaCl) gelN/An/aGekocht bij samenstellingsapotheek
Intensity ProBlackmagic Design

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Bell, A. J., Sejnowski, T. J. An information maximisation approach to blind separation and blind deconvolution. Neural Computation. 7, 1129-1159 (1995).
  2. Belmonte, M. K. Shifts of visual spatial attention modulate a steady-state visual ev....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Computer Game Based ExperimentsHigh Density EEGInfrared Gaze TrackingEvent Related PotentialsPosner Attention Shifting ParadigmGo No Go TestMotion Coherence TaskEmbedded Figures TestTheory of Mind TaskGSR Electrodes

Related Articles