Met behulp van snelle seriële visuele presentatie voor het meten van de Set-specifieke Capture, een gevolg van afleiding terwijl Multitasking

Summary

Deze methode maakt gebruik van een dynamische visuele weergave index kosten van afleiding tijdens visuele zoekactie, met inbegrip van zowel "voorwaardelijke attentional opname" en "set-specifieke opname," oftewel een kosten van afleiding die optreedt wanneer de deelnemers Multi-zoeken behouden doelen tegelijkertijd. Deze methode heeft geopenbaard basismechanismen en beperkingen van visuele aandacht.

Abstract

Deze methode maakt gebruik van een snelle seriële visuele presentatie (RSVP) paradigma voor het meten van de kosten van de afleiding tijdens deelnemers meerdere zoek doelen handhaven. Het protocol geeft twee soorten afleiding binnen een enkele taak - contingent attentional opname en set-specifieke opname - die staan voor verschillende typen van beperkingen van de cognitieve verwerking. Deelnemers zoeken voor brieven in twee of meer "doel" inktkleuren (bijvoorbeeld groen en oranje) binnen een continue stroom van RSVP ongelijkmatig gekleurde letters, terwijl het negeren van twee perifere RSVPs briefwisseling. Bij het opsporen van een doel, zijn deelnemers te identificeren van de brief. Op sommige proeven weergegeven doel-gekleurde afleiders in de periferie slechts voorafgaand aan de presentatie van een doel, een daling veroorzaakt in target identificatie prestaties. Voorwaardelijke attentional vastleggen wordt waargenomen door het onderzoek van de prestaties op proeven waarin de perifere afleider dezelfde kleur als de target op dat proces is (bijvoorbeeld beide oranje). Set-specifieke vastleggen wordt vertegenwoordigd door prestaties op proeven waarin de perifere afleider is doel-gekleurde (bijvoorbeeld oranje), maar niet dezelfde kleur als de target op dat proces (bijvoorbeeld groen.) Door het variëren van de hoeveelheid tijd (dat wil zeggen, het aantal prikkels verschijnen) tussen de indiening van de distractor en het doel, kunnen onderzoekers zien hoe deelnemers herstellen van de kosten van deze afleiding na verloop van tijd. In vergelijking tot statische displays die vaak worden gebruikt voor het meten van voorwaardelijke attentional vastleggen, produceert de dynamische weergave veel grotere effecten, waardoor de onderzoeker subtiele effecten van kleinere manipulaties te kunnen identificeren. Een ongewone aspect van ons ontwerp is dat zij in dienst een ononderbroken weergave heeft; "filler" prikkels Sluit één proces naar de volgende naadloos en deelnemers reageren tijdens dit interval wanneer ze een doelwit detecteren. De ononderbroken weergave vermindert kans prestaties naar bijna-nulemissie niveaus (in plaats van 50%) en biedt onderzoekers met een gevoeliger maatregel van prestatieverschillen in proef typen.

Introduction

Voorwaardelijke attentional vangen verwijst naar een prestatie-kosten (langzamere reactietijden en lagere nauwkeurigheid) dat zich voordoet wanneer een deelnemer ten onrechte aandacht aan een afleider vergelijkbaar met hun doel zoeken regisseert. Indexeren topdown oriënteren van aandacht, voorwaardelijke attentional vangst treedt alleen op wanneer een doel-relevante afleider is aanwezig (bijvoorbeeld een groene cijfer bij het zoeken naar de groene letters), maar niet als een doel-onbelangrijke stimulus aanwezig is (b.v., een blauwe cijfer). Studies van voorwaardelijke attentional opname geweest integraal deel uitmaakt van het begrip van bovenaf oriënteren en de beperkingen van informatieverwerking, namelijk dat zodra een stimulans vangt de aandacht, het is verwerkt in een seriële en bewuste wijze^{1 , 2 , 3}. voorwaardelijke attentional vastleggen is meestal gemeten met behulp van statische displays die een gemeenschappelijke visuele gezocht, zoals het zoeken naar een rode peper in de producten sectie van een supermarkt^3,4na te bootsen. In dit voorbeeld, misschien een item functies voor delen met het doel, zoals een rode appel, aandacht, de zoekactie vertragen vangen. Voorwaardelijke attentional vastleggen kan worden waargenomen voor kleur^3,,^5,,^6,7, vorm⁸, motion⁹, tijd¹⁰en semantische relevantie^{11 , 12}. Naast statische displays, voorwaardelijke attentional vastleggen is gemeten met behulp van dynamische displays die situaties nabootsen zoals het zoeken naar een oriëntatiepunt tijdens het rijden langs een weg, of op zoek naar een persoon in een snel bewegende menigte^{13 ,14}.

Meer recentelijk, onderzoekers hebben onderzocht de gevolgen van de afleiders bijwonen wanneer meer dan één Zoek doel actief is (bijvoorbeeld op zoek naar een rode peper en knoflook op de dezelfde tijd^{7,8,15, 16 , 17 , 18 , 19 , 20 , 21 , 22 , 23}.) in dergelijke situaties, afleiding kosten kunnen rampzalig zijn vooral. Terwijl bewijs is over de vraag of multi doel zoekopdrachten prestaties schaden wanneer afleiding niet aanwezig is gemengd, attentional vangen van doel-gerelateerde afleiders kan leiden tot zeer grote tekorten in prestaties. In het bijzonder, we geïdentificeerd een nieuwe vorm van attentional vangen genoemd "set-specifieke capture," die optreedt wanneer meerdere doelen tegelijkertijd worden gehandhaafd. In het geval van set-specifieke vastleggen zijn kosten van de prestaties vooral groot wanneer een afleider lijkend op één doelgroep doel (bijvoorbeeld een appel) grijpt de aandacht van de doel-item overeenkomen met de andere (bijvoorbeeld de knoflook) doel^{7, 20,21,22}. Zie afbeelding 1 voor een uitleg van een typische zoeken, met behulp van het voorbeeld van deze supermarkt.

Zoals in het geval met voorwaardelijke attentional capture, opname set-specifieke onthult dat informatie wordt verwerkt in een seriële en bewuste manier: wanneer een afleider aandacht opvangt, attentional middelen worden getrokken uit de buurt van het doel. Daarnaast toont set-specifieke vastleggen dat leiding aandacht tot de afleider van functies tot verbetering van de verwante doel binnen werkgeheugen leidt. Dus, wanneer meer dan één doel gelijktijdig wordt onderhouden, dit doel verbetering gaat ten koste van alle andere huidige doelen^7,21,22. Set-specifieke vastleggen is een gevolg van multitasking, verwant aan de kosten van de schakelaar en²⁴mengen kosten gevonden in taakverandering studies, maar ook los van deze maatregelen. Het is belangrijk dat toekomstige studies deze multitasking kosten, onderzoeken zowel om te begrijpen de omvang en de aard van de bijzondere waardevermindering om praktische redenen (bijvoorbeeld veiligheid-gerelateerde situaties met dual-tasking), evenals om te verfijnen onze begrip van de mechanica van visueel zoeken en hoe de doelen worden gehandhaafd. Bijvoorbeeld biedt set-specifieke vastleggen ondersteuning voor het idee dat één enkel doel op kan worden gericht terwijl een target of doel lijkende afleider wordt bijgewoond, maar dat meer doelpunten worden bijgehouden in een accessoire staat tijdens visueel zoeken^{25, 26 , 27}.

De huidige methode biedt een robuuste manier van meten van zowel voorwaardelijke attentional opname en set-specifieke opname binnen een enkele paradigma. Het maakt gebruik van een dynamische weergave, geïnspireerd door eerdere werk op de attentional blink en de voorwaardelijke attentional vangen met snelle seriële visuele presentaties (RSVPs) van stimuli^{13,14,28,29, 30}. Dit type display levert veel grotere gevolgen dan statische weergave taken uit te voeren, die meestal gebaseerd zijn op de reactie tijd als een afhankelijke maatregel, in plaats van nauwkeurigheid^3,31,32. Deze grotere effecten kunnen onderzoekers dit paradigma gebruiken om te meten hoe gevoeliger manipulaties van set-specifieke vastleggen, zoals het effect van de praktijk²⁰.

In deze taak zoeken deelnemers een ongelijkmatig gekleurde, centraal gelegen RSVP voor letters verschijnen op een van de twee "target" inktkleuren (bijvoorbeeld groen en oranje; Zie Figuur 2 voor voorbeeld stimulans kleuren). Elk gewenst moment die een deelnemer detecteert een brief van de doelgroep-gekleurde verschijnen in het centrale display, ze geven aan of de brief was van de eerste helft van het alfabet ("druk op de 'J' key") of de tweede helft van het alfabet ("druk op de 'K' key"). Ondertussen, negeren de deelnemers twee RSVP displays bestaande uit voornamelijk grijze letters die aan weerszijden van de centrale display verschijnen. Zo, op een bepaald moment zijn er drie letters op het scherm in één keer - één centraal gelegen en twee randapparaat. De letters zijn identiteit en kleur elke 116 ms wijzigen.

Een experiment kan bestaan uit de volgende proef typen: Target alleen Afleider alleen, Non-Target gekleurde afleider (NTC), hetzelfde doel gekleurde afleider (STC), en ander doel gekleurde afleider (DTC) . In het Doel alleen proef type, een brief van het doel (bijvoorbeeld een groene C) verschijnt in de centrale RSVP, zonder eventuele kleurveranderingen in de perifere RSVPs voorafgaand aan het. In het Afleider alleen proef type, een doel-gekleurde item wordt weergegeven in een van de perifere RSVP-displays zonder een item van de doelgroep wordt daarna weergegeven. Het doel van een dergelijk proces is om te voorkomen dat de deelnemers met behulp van een perifere kleurverandering te voorspellen een aankomende doel, door sommige proeven waarin een afleider niet een doelwit voorspellen deed. In de NTC, STC en DTC proef typen weergegeven een gekleurde brief afleider in een van de perifere displays voordat het doel wordt centraal, met een "vertraging" van 1-4 display frames (116-464 ms) tussen de weergave van de afleider en de doelstelling weergegeven. Voor de NTC de proeven, de afleider is niet doel-gekleurde (bijvoorbeeld een paarse 'V'). STC de proeven, de afleider (bijvoorbeeld, een oranje 'B') is dezelfde kleur als het volgende doel (bijvoorbeeld een oranje 'T'). Bij DTC proeven is de afleider (bijvoorbeeld een oranje 'C') doel-gekleurde, maar niet dezelfde kleur als de aankomende doel (bijvoorbeeld een groene 'V'). Zie Figuur 3 voor een schematische voorstelling van de taak, inclusief voorbeelden van elk type proef. Zie Video 1 (video) voor een voorbeeld van de taak. Films op lus bekijkt, bevat het voorbeeld twee doelstellingen. Video 2 (video) is het dezelfde video op een lagere snelheid voor de duidelijkheid.

Voorwaardelijke attentional opname wordt aangegeven door het verschil tussen de prestaties van de NTC en STC, zoals een target-gekleurde item vangt de aandacht alleen wanneer het draagt gelijkenis aan één van de huidige doelstellingen (dat wil zeggen, niet op NTC proeven, die meestal het opleveren van hetzelfde nauwkeurigheidsniveau als doel alleen proeven). Set-specifieke opname wordt aangegeven door het verschil tussen de prestaties van de STC en DTC. We hebben gepubliceerd meerdere versies van deze taak, met licht verschillende configuraties van proces types (dat wil zeggen, met of zonder NTC en afleider alleen proeven; met enkel lag's 1 en 3, met een scala aan doelkleuren, met drie doelen, enz. ^{7 , 20 , 21 , 22}).

Een opvallend kenmerk van deze methode is dat het een ononderbroken weergave gebruikt. Elk onderzoek bevat de minimale componenten proef protocoltype, (bijvoorbeeld een perifere afleider, een doel en elke letter die in de tijd tussen de afleider en de doelstelling van verscheen.) "Filler" prikkels Sluit één proces naar de volgende naadloos en deelnemers reageren tijdens dit intertrial interval, wanneer ze een doelwit detecteren. Het interval duurt van 15-21 frames (1740-2436 ms), die voldoende tijd om te reageren; meeste reacties optreden binnen 700 ms. een voordeel van deze methode is dat de kans prestaties is in de buurt van 0%; deelnemers zijn niet expliciet bewust dat een proces is beëindigd als ze een doel-item missen. Dit zorgt voor drie soorten resultaten: 1) een geïdentificeerde brief, die tot een juiste reactie, 2) een gevonden maar niet geïdentificeerde item (bijvoorbeeld leiden zal, "Ik zag iets groen"), die zal leiden tot een 50% kans op een juiste reactie, en 3) een onopgemerkt / gemiste artikel, wat leidt tot geen reactie (gecodeerd als onjuist). Deze drie uitkomsten geven meer informatie over de mate van stimulans verwerking dan taken met een twee alternatieve gedwongen keuze respons die kan niet tussen detectie-zonder-identificatie (dat wil zeggen, een fout antwoord differentiëren) en een ronduit miss (dat wil zeggen, een omissie fout).

We beschrijven de methode hier als we hebben gebruikt in gepubliceerde werk, in welke deelnemers zoekactie voor gekleurde letters. Echter kan het worden gewijzigd voor gebruik met beelden³³ en mogelijk andere prikkels, zoals woorden³⁴. Bovendien kunnen afleiders als andere gekleurde objecten in het centrale display in plaats van net als gekleurde letters verschijnen in de periferie (bijvoorbeeld een target-gekleurde cijfers in het centrale display)²¹worden weergegeven. Het is ook waarschijnlijk dat set-specifieke vastleggen in statische beeldschermen kan worden geïdentificeerd. De verdere ontwikkeling van de extensies van deze methode zal toelaten onderzoekers te onderzoeken onderwerpen zoals het effect van beloning en motivatie op afleiding³⁵, of doelen of afleiding kosten gemoduleerd worden door het aantal gelijktijdig onderhouden ³³. andere toepassingen bijvoorbeeld meten afleiding kosten in levensechte contexten zoals wanneer een veeleisende visuele voltooiing zoeken taak (bijvoorbeeld luchthaven Bagage screening of radiologie screening)^{36,37 , 38}.

Protocol

Al de hier beschreven methoden werden goedgekeurd door de Arcadia Universiteit institutionele Review Board.

1. ontwerpen en voor te bereiden op het Experiment voor gegevensverzameling

Opmerking: Zie de inleiding voor algemene informatie over ontwerp en proces typen. Zie het onderwerp voor meer informatie over specifieke keuzes die in elk van deze sub stappen kunnen worden gemaakt. Zie Video 1 voor een dynamische weergave van de taak, en de Video 2 voor een vertraagd onderaan versie van de taak.

1. Kies proces types (dat wil zeggen, alleen Target, hetzelfde doel gekleurde afleiding, en verschillende Target gekleurde afleiding, alsmede een of beide van afleider alleen en niet doel gekleurde afleiding), en het gewenste aantal experimenten binnen elk type proef ^{7 , 20}.
2. Kies de doel-afleider lag lengtes in elk proces type waarin afleiders en doelen (bijvoorbeeld de LAG's 1, 2, 3 en 4, of gewoon lag's 1 en 4, enz.)
3. Kleuren kiezen voor de letters - doelkleuren, perifere afleider kleuren en centrale vuller kleuren; Er moet ten minste twee doelkleuren. Er zorg voor dat doel kleuren worden gescheiden in kleurruimte door ten minste één "filler" kleur die wordt weergegeven in de centrale RSVP. Zie Figuur 2 voor voorbeeld stimulans kleuren.
4. Programma de taak met behulp van een flexibele en betrouwbare presentatie software stimuleringspakket (b.v.Psychtoolbox uitgevoerd in MATLAB³⁹).
   Nota: Verwijs naar software tutorials om te leren over het maken van stimulans presentaties en Verzamel antwoorden.
5. Ervoor zorgen dat de brief stimuli subtend 2.07 x 1,88 graden van visuele hoek en zijn geschreven in lettertype Arial. De perifere letters 4,22 graden van visuele hoek rechts en links van de centrale letter tonen.
6. Elk frame van het scherm voor 116 ms presenteren.
   Opmerking: Er zijn drie brieven per frame display: de centrale letter en twee perifere letters.
7. Anders dan wanneer een target verschijnt, toewijzen "filler" kleuren de brieven in de centrale RSVP (Zie Figuur 1). Willekeurig, deze kleuren toewijzen met het voorbehoud dat geen twee letters verschijnen adjacently tijdig in de RSVP-reeks dezelfde kleur hebben.
8. Anders dan wanneer een gekleurde perifere afleider verschijnt, kleur toewijzen grijs aan de letters in de perifere locaties.
9. Toetsenbord antwoorden voor 1740 ms na elke proces verzamelen.
10. De volgorde van alle van de proeven gedurende het gehele experiment willekeurig.
11. Een tweedelige oefensessie opnemen aan het begin van het experiment dat vergemakkelijkt de deelnemers in de taak en ze al de tijdrit typen blootstelt.
    1. In het eerste deel, omvatten ten minste 16 doel alleen proeven, gepresenteerd in alle doelkleuren met zelfs vertegenwoordiging van elke kleur.
    2. Deelnemers van de to-be-searched doelkleuren herinneren door kleurvlakken van deze kleuren die net boven het RSVP-display verschijnen en houd ze vast gedurende het eerste deel van de praktijk.
    3. Start de praktijk bij een lage snelheid van RSVP, 250 ms per frame. Verhoging van de snelheid (afname de framerate) door 10 ms telkens een doel tot het bereiken van de laatste experiment snelheid wordt gepresenteerd.
    4. In het tweede deel, verwijder de kleurvlakken en proef types met perifere afleiders te introduceren. Ten minste 12 proeven omvatten in totaal, en ervoor te zorgen dat allerlei van de proef ten minste eenmaal worden gepresenteerd.
12. Voorzien van deelnemers zelfstudie pauzes elke minuut. Na 32 proeven, stoppen de doorlopende RSVP-reeks en een scherm dat zegt: "Neem een pauze. Druk op de spatiebalk om te blijven". Op dit scherm herinneren deelnemers van de kleuren die ze zoeken. Presenteren van deze tekst: "ter herinnering: Dit zijn uw doelkleuren:" en gevolgd door "ABCXYZ" geschreven in elke doelkleur.

2. instellen van het apparaat

1. Een computer met een vernieuwingsfrequentie van 60 Hz gebruiken en een monitor en grafische kaart combinatie waarmee milliseconde precisie van timing (Zie de Tabel van de materialen).
2. Ervoor zorgen dat het toetsenbord, monitor en deelnemer stoel op een vaste locatie, zoals goede en consistente afstand van de deelnemer op het computerscherm belangrijk is. Als een gedeelde ruimte, gebruiken plakband om te markeren van gewenste locaties van apparatuur op de receptie/tafel.

3. het werven van deelnemers voor het experiment.

1. Werven-deelnemers die 18-35 jaar oud, vrij van neurologische aandoeningen, hebben gecorrigeerd tot normale visie, en zijn niet kleurenblind.
2. Een berekening van de macht met behulp van eerder gepubliceerde resultaten en/of pilot deelnemers om te bepalen van de juiste steekproefomvang uitvoeren. ^{40 , 41}

4. test de deelnemers

1. Toestemming nodig volgens de afgifte review board beleid.
2. Plaats de deelnemers op een afstand van 57 cm van de monitor, op welke afstand 1 cm op het scherm komt met 1 graad van visuele hoek overeen. Deze kijkafstand met het gebruik van een kin rust of experimentator toezicht afdwingen.
3. Check voor colorblindness, door de voltooiing van een online colorblindness test⁴²deelnemer te vragen. Niet analyseren van gegevens van een deelnemer die kleurenblind wordt geacht.
4. De software niet openen, navigeer naar de map van het experiment en typt u het experimentscript (ontworpen op basis van de richtsnoeren van sectie 1) in het opdrachtvenster en druk op invoeren; het programma zal lopen.
5. Helpen de deelnemer via de instructies, die zijn afgedrukt op een reeks van schermen en kunnen worden gelezen in een zelfstudie mode. Naast het lezen van de instructies op het scherm, staat het volgende: "deze taak is erg moeilijk, met gemiddeld ongeveer 75% correcte prestaties. Niet worden ontmoedigd als u voelt dat u maken veel fouten.)"
6. Toezicht op de deelnemer tijdens het experiment om ervoor te zorgen dat hij/zij onderhoudt een uniforme kijkafstand van het beeldscherm, is de voltooiing van de taak naar behoren (bijvoorbeeld met behulp van de juiste reactie sleutels gebruikt), en is niet in slaap vallen of steeds afgeleid.
7. Het geven van feedback en aanmoediging tijdens de oefensessie.
   1. Herinner de deelnemers van de belangrijkste reacties. Vertel hen, "Remember, de"J"antwoord sleutel is voor een doel van de letters uit de eerste helft van het alfabet, en de"K"antwoord sleutel is voor een doel van de letters uit de tweede helft van het alfabet. Druk niet op "J" voor een doelkleur en "K" voor de andere."
   2. Herinneren van deelnemers te vertragen en te overwegen welke reactie te maken na het identificeren van een brief, en dat het antwoord goed geregistreerd als "correct" zelfs als het niet onmiddellijk optreedt.
8. Wanneer het programma wordt afgesloten, nabespreking en ontslaan van de deelnemer. Het uitleggen van het doel van het experiment en vragen te beantwoorden. Vragen of de deelnemer had problemen met het experiment of met het voltooien van de taak.

Results

Wij rapporteren verschillende voorbeelden van representatieve gegevens. In het eerste voorbeeld waren er twee LAG's (1 en 3), twee afleider proces types (STC en DTC) en 57 deelnemers. Ook waren er alleen Target en afleider alleen proces types. In een herhaalde maatregelen ANOVA met de factoren proef type en lag was er een belangrijkste effect van elke factor evenals een interactie tussen de twee. Presteerde beter lag 3 (betekenen (M) = 0.655, Standaardfout (SE) = 0.018) ...

Discussion

Er zijn verschillende overwegingen bij het gebruik van deze methode. De belangrijkste stap is om ervoor te zorgen dat het ontwerp vereist deelnemers om te zoeken naar twee of meer doelen tegelijkertijd, en dat er "STC" en "DTC" afleider proef typen, als deze de onderzoeker van een maatregel van set-specifieke opname (STC - DTC voorzien zal ). Het is ook nuttig om een proef type van "NTC" goed die maatregel afhankelijk attentional vangen (NTC - STC), hoewel een NTC prestaties met doel alleen prestaties, kan schatten indie...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
MATLAB	Mathworks	R2014b	Algemeen computingplatform
Psychtoolbox	Psychtoolbox	PTB-3	Toolbox van routines voor gebruik met MATLAB
G*Power	Universität Düsseldorf	G*Power 3.1.9.2 voor Windows	Software om te helpen bij het uitvoeren van powerberekeningen
24” HDMI Gaming Monitor	ASUS	VG248QE	Hoge kwaliteit LCD-monitor met uitstekende timing