Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Het meten van de switchkosten van smartphonegebruik tijdens het lopen

2K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/60555

⸱

30 april 2020

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1HEC Montréal, 2Université de Montréal

In dit artikel

Erratum-melding

Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice

Samenvatting

Dit onderzoeksontwerp meet de taakwisselingskosten van het gebruik van een smartphone tijdens het lopen. Deelnemers ondergaan twee experimentele condities: een controleconditie (lopen) en een multitasking conditie (sms'en tijdens het lopen). Deelnemers schakelen tussen deze taken en een richting bepalende taak. EEG-gegevens en gedragsmaatregelen worden geregistreerd.

Samenvatting

Dit artikel presenteert een studieprotocol om de kosten voor het wisselen van taken van het gebruik van een smartphone tijdens het lopen te meten. Deze methode houdt in dat deelnemers op een loopband lopen onder twee experimentele omstandigheden: een controleconditie (d.w.z. gewoon lopen) en een multitasking-conditie (d.w.z. sms'en tijdens het lopen). Tijdens deze omstandigheden moeten de deelnemers schakelen tussen de taken met betrekking tot de experimentele toestand en een richtingsbepalende taak. Deze richtingstaak wordt gedaan met een lichtvoetige wandelfiguur, die schijnbaar naar links of rechts van de deelnemer loopt. De prestaties van de richtingstaak vertegenwoordigen de kosten van de deelnemer voor het schakelen tussen taken. Er waren twee prestatiemetingen: 1) correcte identificatie van de richting en 2) responstijd. EEG-gegevens worden geregistreerd om de alfa-oscillaties en cognitieve betrokkenheid te meten die optreden tijdens de taakwisseling. Deze methode is beperkt in zijn ecologische geldigheid: voetgangersomgevingen hebben veel stimuli die tegelijkertijd plaatsvinden en concurreren om aandacht. Niettemin is deze methode geschikt voor het vaststellen van de kosten voor het schakelen tussen taken. De EEG-gegevens maken de studie mogelijk van de onderliggende mechanismen in de hersenen die verband houden met verschillende kosten voor het schakelen tussen taken. Dit ontwerp maakt het mogelijk om te vergelijken tussen taakwisselingen bij het uitvoeren van één taak tegelijk, in vergelijking met taakwisseling bij multitasking, voorafgaand aan de stimuluspresentatie. Dit maakt het mogelijk om zowel de gedragsmatige als neurofysiologische impact van deze twee verschillende taakwisselingscondities te begrijpen en te lokaliseren. Bovendien, door de kosten van taakwisseling te correleren met de hersenactiviteit, kunnen we meer te weten komen over wat deze gedragseffecten veroorzaakt. Dit protocol is een geschikte basis voor het bestuderen van de overstapkosten van verschillende smartphonegebruiken. Verschillende taken, vragenlijsten en andere maatregelen kunnen eraan worden toegevoegd om de verschillende factoren te begrijpen die betrokken zijn bij de taakwisselingskosten van smartphonegebruik tijdens het lopen.

Inleiding

Omdat zowel de penetratie van smartphones als de neiging tot multitasken toenemen, is het belangrijk om de impact van smartphonegebruik tijdens het lopen op de aandacht te begrijpen. De literatuur heeft herhaaldelijk aangetoond dat taakwisseling kosten met zich meebrengt1, inclusief smartphonegebruik tijdens het lopen. Studies hebben aangetoond dat het gebruik van een smartphone tijdens het lopen afleidend en gevaarlijk kan zijn 2,3,4. Deze gevaren zijn in verband gebracht met de aandachtsstoornissen van het uitvoeren van een dergelijke taak 3,4,5,6,7. Vanwege de complexe aard van de voetgangersomgeving kan het bestuderen ervan in een experimentele context die ecologisch geldig is, problematisch zijn. Niettemin kan het uitvoeren van dergelijke studies in echte voetgangersomgevingen zelf complicaties met zich meebrengen, omdat veel externe variabelen een rol kunnen spelen en er een risico is op schade aan de deelnemer als gevolg van afleiding. Het is belangrijk om zo'n fenomeen te kunnen bestuderen in een relatief veilige omgeving die zo realistisch mogelijk blijft. In dit artikel beschrijven we een onderzoeksmethodologie die de kosten van het wisselen van taken van sms'en tijdens het lopen bestudeert, terwijl zowel de geldigheid van de taak wordt verhoogd als de potentiële risico's worden beperkt.

Bij het gebruik van een smartphone tijdens het lopen, worden individuen gedwongen om over te schakelen van de smartphonetaken naar wandel- en omgevingsgerelateerde taken. Om een dergelijk fenomeen te bestuderen, vonden we het daarom relevant om deze methode te kaderen in de literatuur over multitasking, specifiek gericht op het taakwisselingsparadigma. Om dit te doen, werd het taakwisselingsparadigma gebruikt1, waarbij deelnemers moesten schakelen tussen een pre-stimulustaak en een post-stimulustaak. Een van de twee pre-stimulustaken betrof multitasking, terwijl de andere dat niet deed. In de post-stimulus taak moesten deelnemers reageren op een stimulus waarvan de perceptie wordt beïnvloed door verdeelde aandacht8. Bovendien hebben experimentele laboratoriumstudies die proberen zo ecologisch geldig mogelijk te zijn, vaak virtuele voetgangersomgevingen gebruikt om de aandachtsimpact van smartphonegebruik tijdens het lopen te begrijpen 4,9. Niettemin, om de onderliggende neurofysiologische mechanismen vast te leggen, kozen we ervoor om ons te concentreren op de specifieke taak-schakelende reactie op één stimulus om het aantal stimuli waarop deelnemers moesten reageren te minimaliseren. Op deze manier kunnen we nauwkeuriger de kosten voor het schakelen van taken vaststellen die puur afkomstig zijn van het verschuiven van de aandacht weg van de smartphone naar de stimulus. Met onze onderzoeksopzet gebruiken we gedragsmetingen (d.w.z. kosten voor het wisselen van taken) en neurofysiologische gegevens om de aandachtsstoornissen die worden gevonden tijdens het gebruik van voetgangers smartphones beter te begrijpen.

Tijdens een taakwisselingsexperiment voerden deelnemers meestal ten minste twee eenvoudige taken uit met betrekking tot een reeks stimuli, waarbij elke taak een andere set cognitieve bronnen vereist die een "takenset" wordt genoemd 1. Wanneer individuen gedwongen worden om tussen taken te schakelen, moeten hun mentale middelen zich aanpassen (d.w.z. remming van eerdere takenset en activering van de huidige takenset). Dit "task-set herconfiguratie" proces wordt verondersteld de oorzaak te zijn van de taak-switching kosten1. De kosten voor het wisselen van taken worden meestal bepaald door de verschillen in de responstijd en/of het foutenpercentage tussen onderzoeken waarbij deelnemers schakelen tussen taken en die waar ze dat niet doen10. In ons experiment hadden we drie takensets: 1) reageren op een stimulus van een point-light walker; 2) sms'en op een smartphone tijdens het lopen; en 3) gewoon lopen. We vergeleken de schakelkosten tussen twee verschillende omstandigheden: 1) gewoon lopen voordat je op de stimulus reageert, en 2) lopen tijdens het sms'en voordat je reageert. Op deze manier legden we de kosten van multitasking op een smartphone vast voordat we de taak overschakelden en konden we deze direct vergelijken met de niet-multitasking-switchkosten van gewoon lopen vóór het verschijnen van de visuele stimulus. Omdat de smartphone die in dit onderzoek werd gebruikt van een specifiek merk was, werden alle deelnemers voorafgaand aan het experiment gescreend om er zeker van te zijn dat ze wisten hoe ze het apparaat op de juiste manier moesten gebruiken.

Om een realistische ervaring te simuleren die representatief is voor de voetgangerscontext, hebben we besloten om een point-light walker-figuur te gebruiken als een visuele stimulus, die een menselijke vorm vertegenwoordigt die loopt met een afwijkingshoek van 3,5 ° naar links of rechts van de deelnemer. Deze figuur bestaat uit 15 zwarte stippen op een witte achtergrond, waarbij de stippen het hoofd, de schouders, heupen, ellebogen, polsen, knieën en enkels van een mens vertegenwoordigen (figuur 1). Deze stimulus is gebaseerd op biologische beweging, wat betekent dat het het bewegingspatroon volgt dat typisch is voor mens en dier11. Bovendien is deze prikkel meer dan ecologisch geldig; het vereist complexe visuele verwerking en aandacht om succesvol te worden geanalyseerd12,13. Interessant is dat Thornton et al.8 ontdekten dat een goede identificatie van de richting van de puntachtige wandelaar sterk wordt beïnvloed door verdeelde aandacht, waardoor het geschikt is als prestatiemaatstaf bij het bestuderen van taakwisselingskosten bij multitasking. Deelnemers werd gevraagd om mondeling aan te geven in welke richting de figuur liep. Het uiterlijk van de wandelaar werd altijd voorafgegaan door een auditieve aanwijzing die zijn verschijning op het scherm aangaf.

Prestaties op de point-light walker-taak en neurofysiologische gegevens stelden ons in staat om de aandachtsimpact van beide aandoeningen te bepalen en te helpen bepalen wat ze veroorzaakte. De prestaties werden gemeten door te kijken naar de foutpercentages en responstijden bij het bepalen van de richting van de point-light walker-figuur. Om de onderliggende cognitieve en aandachtsmechanismen te begrijpen die betrokken zijn bij de aandachtsstoornissen die we vonden met de prestatiemaatstaf, beoordeelden we de neurofysiologische gegevens van de deelnemers met behulp van de EEG-actiCAP met 32 elektroden. EEG is een geschikt hulpmiddel in termen van tijdelijke precisie, wat belangrijk is bij het proberen te zien wat slechte prestaties op specifieke momenten in de tijd veroorzaakt (bijvoorbeeld het uiterlijk van de point-light walker-figuur), hoewel artefacten in de gegevens aanwezig kunnen zijn als gevolg van bewegingen. Bij het analyseren van de EEG-gegevens zijn twee indexen bijzonder relevant: 1) alfa-oscillaties; en 2) cognitieve betrokkenheid. Onderzoek heeft aangetoond dat alfa-oscillaties zowel werkgeheugencontrole als actieve remming van taak-irrelevante hersencircuits kunnen vertegenwoordigen 14,15,16,17. Door de alfa-oscillaties op basisniveau te vergelijken met die met de stimuluspresentatie18,19, verkregen we de alfa-ratio. Met deze ratio bepaalden we de gebeurtenisgerelateerde veranderingen die ten grondslag kunnen liggen aan de aandachtsstoornis die wordt waargenomen tijdens het sms'en tijdens het lopen. Met betrekking tot cognitieve betrokkenheid ontwikkelden Pope et al.20 een index waarbij bèta-activiteit verhoogde opwinding en aandacht vertegenwoordigt, en alfa- en theta-activiteit een afname van opwinding en aandacht weerspiegelen21,22. Deze analyse werd uitgevoerd om te bepalen of verhoogde betrokkenheid voorafgaand aan het verschijnen van de stimulus de herconfiguratie van de takenset zou bemoeilijken die nodig is om te reageren op het walker-figuur.

Met de methodologie die in dit artikel wordt beschreven, proberen we de onderliggende mechanismen te begrijpen die van invloed zijn op de prestaties van taakwisseling bij deelnemers die zich bezighouden met multitasking-episodes. De loopconditie vertegenwoordigt een niet-multitaskingtaakschakelaarprestatie die wordt vergeleken met een multitaskingtaakschakelaar (d.w.z. sms'en tijdens het lopen). Door de rollen van remming van takensets en activering van takensets te meten, probeerden we de schakelkosten die optreden bij het sms'en tijdens het lopen beter te begrijpen. Het is relevant om op te merken dat de oorspronkelijke studie werd uitgevoerd in een meeslepende virtuele omgeving23 , maar later werd gerepliceerd in een experimentele ruimte (zie figuur 2) met een projector die de walker-figuur op een scherm voor de deelnemer weergeeft. Omdat deze virtuele omgeving niet meer beschikbaar is, is het protocol aangepast aan het huidige experimentele ruimteontwerp.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Voordat u met de gegevensverzameling begint, is het belangrijk om alle noodzakelijke ethische onderzoeksgoedkeuring voor menselijke deelnemers te ontvangen. Dit moet gebeuren via de juiste toetsingscommissies en/of beoordelingscommissies voor menselijke deelnemers.

Dit protocol is goedgekeurd en gecertificeerd door de ethische commissie van HEC Montréal voor de Tech3Lab onderzoeksfaciliteit.

1. Voorbereiding van de visuele stimulus

  1. Maak de experimentele sjabloon voor de visuele stimulus met een visuele experimentpresentatiesoftware, zoals E-prime. Maak er een voor de praktijkproef (zes onderzoeken) en één voor de experimentele omstandigheden (22 onderzoeken).
  2. Open de E-prime software en ga naar het structuurvenster, waar de logica van het experiment kan worden gemaakt.
    1. Dubbelklik op SessionProc (de tijdlijn voor het rangschikken van de volgorde van weergave van de E-objecten).
    2. Sleep het object TextDisplay van de werkset naar de regel SessionProc .
      1. Dubbelklik op het TextDisplay-object dat in de SessionProc is ingevoegd en schrijf de onderzoeksinstructies: "Wanneer u de auditieve aanwijzing hoort, steek dan uw hoofd op en geef hardop aan welke richting de rollator gaat, naar links of naar rechts. Het experiment gaat binnenkort van start."
      2. Klik op het pictogram Eigenschappenpagina's boven aan het tekstweergavevenster . Klik op het tabblad Algemeen en wijzig de instelling van het vak Naam in instructies. Klik op het vervolgkeuzemenu Duur en selecteer Oneindig. Klik op het tabblad Duur/Invoer en kies Toevoegen, selecteer Toetsenbord en druk op OK. Klik nogmaals op OK om de eigenschappenpagina's af te sluiten. Dit zorgt ervoor dat de instructies op het scherm blijven staan totdat u drukt om het experiment te starten.
    3. Sleep in SessionProc nu een List-object naar de SessionProc-regel (plaats het na de instructies). Dubbelklik op het object List . Schrijf in de kolom Procedure "Left-Trial", druk op Enter en klik op JA in het pop-upvenster waarin u wordt gevraagd een nieuwe procedure te maken. Wanneer in het volgende pop-upvenster wordt gevraagd om dit als standaardwaarde te instellen, klikt u op NEE.
    4. Dubbelklik op het object List in de regel SessionProc. Klik op de groene knop met de naam Attribuut toevoegen. Noem het attribuut als: correct response. Klik op OK.
    5. Klik op de lege ruimte in de kolom correct antwoord en schrijf L (dit is om aan te geven dat deze lijst object als voor de wandelaar naar links gaat).
    6. Ga terug naar SessionProc en klik op het nieuwe object dat is gemaakt met de naam Left-Trial.
    7. Ga naar de SessionProc en dubbelklik op het object Left-Trial .
      1. Sleep het InLine-object naar de regel Links-Proefversie en wijzig de naam ervan.
        1. SelectITI. Dubbelklik op het InLine-object en schrijf de volgende code:
          Dim nRandom als geheel getal
          nRandom = Willekeurig (16500, 17500)
          c.SetAttrib "ITIDur", nRandom
        2. De code presenteert de walker stimulus met tijdsintervallen tussen 16.500 ms en 17.500 ms.
    8. Dubbelklik op Left-Trial. Sleep een diaobject naar de regel Links-Proefversie . Hernoem het Wachtend, dit object wordt een leeg scherm dat verschijnt tussen de visuele stimuli voor de hoeveelheid tijd bepaald door de code in stap 1.2.7.
    9. Dubbelklik op het object Slide .
      1. Klik op het subobject met de naam SlideText en klik ergens in de dia om het object daar te plaatsen.
      2. Verwijder de bestaande tekst uit die afbeelding.
      3. Klik op Eigenschappenpagina's voor subobjecten.
      4. Stel op het tabblad Frame zowel de breedte als de hoogte in op 100%. Klik op OK.
    10. Klik op de eigenschappenpagina's en ga naar het tabblad Duur/Invoer . Typ in duur de volgende waarde: [ITIDur].
    11. Dubbelklik op Left-Trial en sleep een SoundOut-object naar de regel Left-Trial .
      1. Dubbelklik op het object SoundOut .
      2. Selecteer onder Bestandsnaam de juiste map met geluidssignalen.
      3. Wijzig de buffergrootte in 1.000 ms.
      4. Klik op OK.
    12. Ga terug naar Left-Trial en sleep een Slide-object naar de left-trial-regel en hernoem het naar Walker Left.
      1. Dubbelklik op dit nieuwe object.
      2. Voeg een SlideMovie-subobject toe door op het subobject te klikken en vervolgens op de dia te klikken.
      3. Klik op Eigenschappenpagina's voor subobjecten en selecteer onder Bestandsnaam de map van het videobestand van de linkerwandelaar.
      4. Stel stop na-modus in op OffsetTime.
      5. Klik op Stretch en kies JA.
      6. Stel Filmactie beëindigen in op Beëindigen.
      7. Klik op het tabblad Frame en stel de breedte en de hoogte in op 100%.
      8. Stel voor de positie zowel de X- als de Y-positie in op 50%.
      9. Stel ten slotte de randkleur in op wit.
      10. Klik op OK.
      11. Klik op de eigenschappenpagina's van het object Slide .
        1. Klik op het tabblad Duur/Invoer .
        2. Stel de duur in op 4.000. Stel PreRelease in op 500.
        3. Klik op OK.
    13. Herhaal deze hele procedure (d.w.z. uit stappen 1.2.3 tot en met 1.2.9) voor de juiste proef. Noem de procedure Right-Trial. Wanneer u de procedure volgt, wijzigt u alleen het juiste antwoord (d.w.z. in R of L) en het videobestand. Gebruik de videobestandsmap voor de juiste wandelaar.
  3. Dubbelklik op de SessionProc.
    1. Object slepen en neerzetten en schuiven naar de sessionproc-lijn
    2. Dubbelklik op dit object en voeg een SlideText-subobject toe.
    3. Schrijf Pauze als de tekst.
    4. Nogmaals, ga naar de subobjecteigenschappenpagina's en maak op het tabblad Frame de breedte en hoogte 100%. Maak de positie voor X en Y 50%.
    5. Klik op OK.
  4. Dubbelklik op het object List dat al is gemaakt.
    1. Klik op de eigenschappenpagina's van het object List .
    2. Stel op het tabblad Selectie de volgorde in op Willekeurig en klik op OK.
    3. Voeg in de kolom Gewicht de volgende nummers in:
      1. Oefening: voer het getal 3 in zowel de rij Links-Trial als de rij Rechts-Trial in.
      2. Experiment: voer het getal 11 in zowel de rij Links-Proef als de rij Rechts-Proef in.
  5. Klik boven in het venster op het pictogram Genereren om een uitvoerbaar scriptbestand te maken. Sla het op het bureaublad op voor eenvoudige toegang. Dit is het bestand dat tijdens het experiment wordt uitgevoerd.
    1. Bewaar de oefenproef als "Praktijk" en de experimentele proeven als "Experiment".
    2. Test het script dat is gemaakt door op het pictogram Uitvoeren te klikken.
  6. In de map E-studio wordt een E-run bestand aangemaakt. Beide bestanden die zijn gemaakt (één voor de praktijkproef en één voor de experimentele proeven) kunnen in een map op het bureaublad van de computer worden geplaatst. Om het visuele experiment uit te voeren, klikt u gewoon op het juiste pictogram.
  7. Zodra de experimentele sjablonen van de visuele stimulus zijn gemaakt, probeert u ze weer te geven met de projector.
    1. Wijzig met de projectorinstellingen de hoogte van de rollatorfiguur en zorg ervoor dat deze direct voor de plaats staat waar de deelnemer op de loopband zou staan.
    2. Meet met een meetlint de hoogte van de rollator direct op het projectiescherm. Bereken de afstand tussen het scherm en de ogen van een persoon die op de loopband staat om de stimulus 25 ° visuele hoek te laten dekken en verplaats de loopband dienovereenkomstig. Om de benodigde afstanden te berekenen, kan men de volgende website gebruiken: http://elvers.us/perception/visualAngle/

2. Inrichting van de laboratoriumomgeving

  1. Schakel de vier opnamecomputers, de EEG-versterker, de projector, de loopband, de luidsprekers en de smartphone in.
  2. Stel de opnameapparatuur in.
    1. Open de synchronisatiesoftware met de specifieke subroutine die voor het onderzoek is gemaakt met markers op 10 s.
      1. De synchronisatiesoftware stuurt elke 10 s een puls die verschijnt in de vorm van een marker en lichtpuls in het EEG en video-opnames.
    2. Schakel de video-opnamesoftware in. De camera's moeten ook automatisch worden ingeschakeld. Zo niet, schakel ze dan handmatig in.
    3. Open en stel de EEG-opnamesoftware in voor de deelnemer.
    4. Open de map met het uitvoerbare scriptbestand voor visuele stimulus dat is gemaakt met de presentatiesoftware voor visuele experimenten.
    5. Bereid de EEG-opstelling en materialen voor volgens de procedures die door de fabrikanten worden voorgesteld.
    6. Verwijder het gesprek van de vorige deelnemer van de smartphone.
    7. Plaats een nieuwe fles water naast de ruststoel van de deelnemer.

3. Voorbereiding van de deelnemer

  1. Verwelkom de deelnemer in zaal 1 en vertel kort over de studieduur en de vergoeding.
  2. Vraag deelnemers om hun sieraden (bijvoorbeeld oorbellen, piercings, kettingen), brillen, smartphones en alle inhoud in hun zak te verwijderen, deze in een prullenbak te plaatsen en in een kluisje te plaatsen.
  3. Vraag deelnemers om zich te ontdoen van kauwgom die ze mogelijk eten en zorg ervoor dat ze hebben gegeten voordat ze aan het experiment beginnen.
  4. Zorg ervoor dat de deelnemer comfortabele wandelschoenen draagt en laat ze hun schoenveters dubbel knopen om de veiligheid van de deelnemer tijdens het experiment te garanderen.
  5. Laat de deelnemer het toestemmingsformulier lezen en ondertekenen.
    1. Lees het volgende script en laat de deelnemer zitten zodat hij het toestemmingsformulier kan lezen en ondertekenen:

      "Hier is een toestemmingsformulier waarin staat dat u ermee instemt om deel te nemen aan dit onderzoek. Lees het zorgvuldig door en onderteken het. Aarzel niet als je vragen hebt."
  6. Breng de deelnemer naar de aangewezen voorbereidingsruimte voor de deelnemer, kamer 3, waar de EEG-dop moet worden opgezet.
  7. Lees het voorbereide script dat de stroom van het experimentele proces uitlegt:

    "Het valt je misschien op dat ik af en toe een tekst lees. Dit wordt gedaan om ervoor te zorgen dat alle deelnemers identieke instructies krijgen. In deze studie zijn we geïnteresseerd in hoe mensen omgaan met een stimulus voor hen tijdens het verzenden van sms-berichten en het lopen met een gematigde snelheid. Gedurende ongeveer 40 minuten sms't u [naam onderzoeksassistent] die u eerder met deze smartphone hebt ontmoet [toon de smartphone]. Terwijl je aan het sms'en bent hoor je van tijd tot tijd een geluid. Dit geluid wordt gevolgd door een beeld van een wandelend personage. Jouw taak is om hier je hoofd naar het scherm te heffen [wijs naar het scherm] en hardop aan te geven of het personage naar rechts of naar links loopt. U wordt niet gevraagd om iets anders te doen. Ik zal uw antwoorden opschrijven. Merk op dat er in alle blokken twee keuzes zijn voor een antwoord (rechts en links), dus het is onmogelijk dat er bijvoorbeeld alleen links of rechts als een enkele keuze zal zijn. De richting waar het personage vandaan komt is totaal willekeurig. Nadat je je antwoord hebt gedicteerd, ga je gewoon door met sms'en [name van onderzoeksassistent]. Het is belangrijk om je niet om te draaien als je antwoordt of als je met me wilt praten omdat je gedestabiliseerd zou kunnen raken en zou kunnen vallen. Houd je hoofd naar voren. Ik zal hier achter deze spiegel zitten [wijs naar het glas] gedurende de duur van het experiment. Heb je vragen?"
  8. Meet de hoofdomtrek van de deelnemer voor de EEG-elektrodekap. Voor dit experiment werd een EEG actiCap met 32 voorgeïnmplificeerde elektroden gebruikt.
    1. Kies de juiste maat EEG-dop, plaats deze op een schuimkop voor ondersteuning en plaats alle elektroden op de juiste locatie.
    2. Meet de hoofdomtrek van de deelnemer opnieuw om het startpunt van de dop te bepalen met behulp van het 10-20-referentiesysteem.
    3. Plaats de dop op het hoofd van de deelnemer vanaf de voorkant en houd deze in positie terwijl u hem naar achteren trekt. Zorg ervoor dat de dop goed is geplaatst.
    4. Sluit de kabels van de EEG-dop aan op de EEG-besturingskast.
    5. Toon de gelapplicator aan de deelnemer zodat ze kunnen zien dat het niet scherp is en laat ze het aanraken als ze dat willen. Lees het volgende script:

      "Hier is de applicator en de tip die ik zal gebruiken om de gel op de EEG-dop te doen die je op je hoofd hebt. Je kunt het aanraken; het doet geen pijn. De punt is net kort genoeg om nooit je hoofd te raken."
    6. Schakel de EEG-elektrodedoos in zodat alle elektrodelampjes rood worden.
    7. Activeer de elektroden door eerst het haar uit de weg te bewegen en vervolgens de gel op elke elektrode aan te brengen: begin met de geslepen elektrode en vervolgens de referentie-elektrode. Zodra deze twee elektroden groen worden, voegt u de resterende elektroden toe.
    8. Plaats de gel totdat alle elektrodesensoren groen worden.
    9. Meet de impedantie op de schakelkast.
    10. Koppel de kabels los van de besturingskast en sluit ze aan op de move-adapter (d.w.z. de adapterkit die de gegevens draadloos terugstuurt naar de besturingskast).
    11. Plaats de adapterkit in een fanny pack en vraag de deelnemer om deze rond zijn middel te bevestigen, met de kabels en de adapterkit op de rug van de deelnemer geplaatst.
    12. Ga terug naar de computerruimte (kamer 4) en controleer de impedantie van elke elektrode.
    13. Controleer of de gegevenskwaliteit bevredigend is door het signaal op het beeldscherm van de EEG-software visueel te inspecteren. Repareer indien nodig de problematische elektroden.
  9. Neem de deelnemer mee naar de experimentele ruimte (d.w.z. kamer 2).
  10. Laat de deelnemer op de loopband staan en bevestig de veiligheidssleutel van de loopband aan de deelnemer.
  11. Zet de loopband aan op een snelheid van 0,8 mph en laat de deelnemer 2 minuten lopen, zodat ze vertrouwd raken met de snelheid. Herinner de deelnemer tijdens deze 2 minuten aan de instructies:

    "Gedurende ongeveer 40 minuten sms't u [naam van onderzoeksassistent] met een smartphone. Terwijl u sms't, hoort u van tijd tot tijd een geluid. Dit geluid wordt gevolgd door een beeld van een wandelend personage. Jouw taak is om op dat moment je hoofd naar het scherm te heffen en hardop aan te geven, naar jouw mening, of het personage naar rechts of links van je loopt. U wordt niet gevraagd om iets anders te doen. Ik zal uw antwoorden opschrijven. Na het geven van je antwoord ga je gewoon door met sms'en [naam onderzoeksassistent]. Het is belangrijk om altijd een antwoord te geven. Als u het niet zeker weet, vertel ons dan uw beste gok. Draai je niet om als je je antwoord geeft of als je met me wilt praten omdat je gedestabiliseerd zou kunnen raken en zou kunnen vallen. Houd je hoofd naar voren. Er zijn vier delen van het experiment, twee waar je sms't [naam van onderzoeksassistent] tijdens het lopen, en twee waar je gewoon loopt. Elk deel duurt ongeveer 12 minuten en er is een pauze van 2 minuten tussen elk deel. Heb je vragen?"

4. Praktijkproef

  1. Geef de deelnemer de smartphone.
  2. Vertel de deelnemer dat ze een oefenproef zullen doen.
  3. Klik op het uitvoerbare scriptbestand van de stimulus voor de oefenproeven. Voer het deelnemersnummer in en begin met de proefperiode.
  4. Laat de deelnemer oefenen met het reageren op de visuele stimuli terwijl hij deelneemt aan een sms-gesprek met de onderzoeksassistent. Deze oefensessie duurt 3 min.
  5. Zodra de sessie begint, volgt u het sms-gespreksscript dat voor het onderzoek is gemaakt.
  6. Noteer het antwoord van de deelnemer op elke stimulusweergave op een spreadsheetsjabloon.
  7. Laat de deelnemer na de 3 min op een stoel zitten en wat water drinken. Gedurende deze tijd past u de loopbandsnelheid aan op 0,4 mph.
  8. Herinner de deelnemer aan de onderzoeksinstructies.

5. Gegevensverzameling

  1. Setup
    1. Ga naar het workflowblad om de voorwaardevolgorde voor de huidige deelnemer te kiezen. Er zijn twee volgordes mogelijk: In volgorde A gebruiken trials 1 en 3 de sms-conditie, terwijl trials 2 en 4 de control condition gebruiken. In volgorde B gebruiken de onderzoeken 1 en 3 de controlevoorwaarden en de onderzoeken 2 en 4 de sms-voorwaarden. Tijdens elke proef verschijnt de visuele stimulus 22 keer.
    2. Zorg ervoor dat alle opnamesoftware klaar is om synchroon te worden gestart.
    3. Schakel alle opnamesoftware in (bijv. EEG, video)
    4. Laat de deelnemer weer op de loopband stappen en de snelheid langzaam weer verhogen tot 0,8 mph.
    5. Schakel het visuele stimulusprogramma in en begin het uit te voeren.
    6. Lees de instructies van het onderzoek, afhankelijk van de experimentele toestand.
      1. Voer het uitvoerbare scriptbestand van de stimulus uit voor de experimentproeven . Voer het deelnemersnummer en de gekozen code in voor de specifieke voorwaarden. Begin de proefperiode.
  2. Controleconditie
    1. Zorg ervoor dat de smartphone tijdens deze taak buiten het gezichtsveld van de deelnemer is.
    2. Instrueer de deelnemer om gewoon op de loopband te lopen en te reageren op de visuele stimulus elke keer dat deze verschijnt door "links" of "rechts" te antwoorden:

      "Voor deze taak moet je gewoon op de loopband lopen. Van tijd tot tijd hoor je een geluid. Dit geluid wordt gevolgd door een beeld van een wandelend personage. Jouw taak is om dan je hoofd naar het scherm te heffen en hardop aan te geven, naar jouw mening, of het personage naar rechts of naar links beweegt. U wordt niet gevraagd om iets anders te doen. Ik zal je antwoorden zelf opschrijven. Nadat je je antwoord hebt gedicteerd, loop je gewoon verder. Het is belangrijk om altijd een antwoord te geven. Als u het niet zeker weet, vertel ons dan uw beste gok. Draai je niet om als je je antwoord geeft of als je met me wilt praten omdat je gedestabiliseerd zou kunnen raken en zou kunnen vallen. Houd je hoofd naar voren. Begin wanneer ik je het signaal geef. Heb je vragen?"
    3. Geef de deelnemer het signaal dat de studie op het punt staat te beginnen en de visuele stimulusstudie te starten.
    4. Noteer de reactie van de deelnemer elke keer dat ze antwoorden op de visuele stimulus. Wanneer een deelnemer niet reageert, laat u het veld leeg.
    5. Laat de deelnemer aan het einde van de proef gaan zitten en wat water drinken.
    6. Blijf tijdens deze pauzes alle opnamesoftware uitvoeren en laat de loopband aan met een snelheid van 0,4 mph.
    7. Na de pauze krijgt u de deelnemer weer op de loopband en terwijl ze lopen, verhoogt u geleidelijk de snelheid terug naar 0,8 mph.
  3. Voorwaarde sms'en
    1. Terwijl de deelnemer op de loopband loopt, geeft u hen de smartphone.
    2. Instrueer de deelnemer om te sms'en zoals ze van nature zouden doen (bijvoorbeeld met één hand of twee handen) tijdens het lopen op de loopband en reageer op de visuele stimulus elke keer dat deze verschijnt door "links" of "rechts" te antwoorden:

      "Voor deze taak sms je [naam onderzoeksassistent] met een smartphone. Open op de smartphone de berichtentoepassing. Selecteer vervolgens het gesprek met de woorden "Hallo". Je zult actief moeten deelnemen aan een sms-gesprek. Terwijl je aan het sms'en bent hoor je van tijd tot tijd een geluid. Dit geluid wordt gevolgd door een beeld van een wandelend personage. Jouw taak is om hier je hoofd naar het scherm te heffen en naar jouw mening aan te geven of het personage naar rechts of naar links beweegt. U wordt niet gevraagd om iets anders te doen. Ik zal je antwoorden zelf opschrijven. Nadat je je antwoord hebt gedicteerd, ga je gewoon door met sms'en. Het is belangrijk om altijd een antwoord te geven. Als u het niet zeker weet, vertel ons dan uw beste gok. Draai je niet om als je je antwoord geeft of als je met me wilt praten omdat je gedestabiliseerd zou kunnen raken en zou kunnen vallen. Houd je hoofd naar voren. Begin wanneer ik je het signaal geef. Heb je vragen?"
    3. Geef de deelnemer het signaal dat de studie op het punt staat te beginnen en de visuele stimulusstudie te starten.
    4. Instrueer de deelnemer om een sms-gesprek te voeren terwijl hij op de loopband loopt. Instrueer ze om ook te reageren op de visuele stimulus elke keer dat deze verschijnt door "links" of "rechts" te antwoorden.
    5. Laat de onderzoeksassistent het gespreksscript volgen en houd het gesprek gaande gedurende de hele aandoening.
    6. Noteer de reactie van de deelnemer elke keer dat ze antwoorden op de visuele stimulus. Wanneer een deelnemer niet reageert, laat u het veld leeg.
    7. Neem aan het einde van de proef de smartphone van de deelnemer en laat de deelnemer gaan zitten en wat water drinken.
    8. Blijf tijdens deze pauzes alle opnamesoftware uitvoeren en laat de loopband aan met een snelheid van 0,4 mph.
    9. Na de pauze krijgt u de deelnemer weer op de loopband en terwijl ze lopen, verhoogt u geleidelijk de snelheid terug naar 0,8 mph.

6. Einde van de gegevensverzameling

  1. Laat de deelnemer aan het einde van de experimentele manipulatie de loopband uitzetten. Laat de deelnemer gaan zitten en drink wat water.
  2. Verwijder de EEG-dop en neem de deelnemer mee naar een douche waar ze hun haar kunnen wassen als ze dat willen.
  3. Geef de deelnemer zijn vergoeding en bedank hem voor zijn deelname. Zorg ervoor dat de deelnemer vertrekt met zijn kopie van het toestemmingsformulier en dat hij al zijn persoonlijke items ophaalt.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Dit onderzoeksprotocol werd oorspronkelijk uitgevoerd met 54 deelnemers, die elk reageerden op 88 richtingsproeven. De helft van die onderzoeken vond plaats wanneer deelnemers gewoon liepen voorafgaand aan de stimuluspresentatie; de andere helft deed zich voor wanneer de deelnemers aan het sms'en waren tijdens het lopen voorafgaand aan de stimuluspresentatie.

Gedragsresultaten
Prestaties op de richting van de point-light walker vertegenwoordigen de kosten voor het schakelen...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Een cruciale keuze bij het gebruik van het protocol zou het waarborgen van de kwaliteit van de neurofysiologische gegevens zijn. Er is een inherente complicatie aan het gebruik van een hulpmiddel zoals EEG tijdens beweging, omdat overmatige beweging veel ruis in de gegevens kan veroorzaken. Het is daarom belangrijk om voorafgaand aan de gegevensverzameling te overwegen hoe de gegevens worden voorbereid om zoveel mogelijk artefacten te verwijderen zonder het werkelijke signaal te wijzigen. Niettemin is het nog steeds vrij...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

De auteurs erkennen de financiële steun van de Social Sciences and Humanities Research Council of Canada (SSHERC).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
The Observer XTNoldusIntegratie- en synchronisatiesoftware: De Noldus Observer XT (Noldus Information Technology) wordt gebruikt om alle gedrags-, emotionele en cognitieve betrokkenheidsgegevens te synchroniseren.
MediaRecorderNoldusAudio- en video-opnamesoftware
FaceReaderNoldusSoftware voor automatische analyse van de 6 basisgezichtsuitdrukkingen
E-PrimePsychology Software Tools, Inc.Software voor computergestuurd ontwerp van experimenten, gegevensverzameling en -analyse
BrainVision RecorderBrain VisionSoftware die wordt gebruikt voor het opnemen van neuro-/elektrofysiologische signalen (EEG in dit geval)
AnalyzerEEG signaalverwerkingssoftware
QualtricsQualtricsOnline enquête-omgeving
Tapis RoulantThermoTread GT Office Treadmill
SyncboxNoldusSyncbox start de co-registratie van EEG- en blikgegevens door een Transistor-Transistor Logic (TTL) signaal naar de EGI versterker te sturen en een toetsaanslag signaal naar de Tobii Studio v 3.2.
Move2actiCAPBrain VisionAdd-on voor een digitaal draadloos systeem voor EEG
iPhone 6sApple
iMessageApple
iPadApple

Referenties

  1. Monsell, S. Task switching. Trends in Cognitive Sciences. 7 (3), 134-140 (2003).
  2. Haga, S., et al. Effects of using a Smart Phone on Pedestrians' Attention and Walking. Procedia Manufacturing. 3, 2574-2580 (2015).
  3. Hatfield, J., Murphy, S. The effects of mobile phone use on pedestrian crossing behaviour at signalised and unsignalised intersections. Accident Analysis, Prevention. 39 (1), (2007).
  4. Stavrinos, D., Byington, K. W., Schwebel, D. C. Distracted walking: Cell phones increase injury risk for college pedestrians. Journal of Safety Research. 42 (2), 101-107 (2011).
  5. Nasar, J., Hecht, P., Wener, R. Mobile telephones, distracted attention, and pedestrian safety. Accident Analysis, Prevention. 40 (1), 69-75 (2008).
  6. Hyman, I. E., Boss, S. M., Wise, B. M., McKenzie, K. E., Caggiano, J. M. Did you see the unicycling clown? Inattentional blindness while walking and talking on a cell phone. Applied Cognitive Psychology. 24 (5), 597-607 (2010).
  7. Pourchon, R., et al. Is augmented reality leading to more risky behaviors? An experiment with pokémon go. Proceedings of the International Conference on HCI in Business, Government, and Organizations. , 354-361 (2017).
  8. Thornton, I. M., Rensink, R. A., Shiffrar, M. Active versus Passive Processing of Biological Motion. Perception. 31 (7), 837-853 (2002).
  9. Neider, M. B., McCarley, J. S., Crowell, J. A., Kaczmarski, H., Kramer, A. F. Pedestrians, vehicles, and cell phones. Accident Analysis, Prevention. 42, 589-594 (2010).
  10. Wylie, G., Allport, A. Task switching and the measurement of "switch costs". Psychological Research. 63 (3-4), 212-233 (2000).
  11. Johansson, G. Visual perception of biological motion and a model for its analysis. Perception, Psychophysics. 14 (2), 201-211 (1973).
  12. Cavanagh, P., Labianca, A. T., Thornton, I. M. Attention-based visual routines: Sprites. Cognition. 80 (1-2), 47-60 (2001).
  13. Troje, N. F. Retrieving Information from Human Movement Patterns. Understanding Events. , 308-334 (2008).
  14. Klimesch, W. EEG alpha and theta oscillations reflect cognitive and memory performance: A review and analysis. Brain Research Reviews. 29 (2-3), 169-195 (1999).
  15. Jensen, O., Gelfand, J., Kounios, J., Lisman, J. E. Oscillations in the Alpha Band (9-12 Hz) Increase with Memory Load during Retention in a Short-term Memory Task. Cerebral Cortex. 12 (8), 877-882 (2002).
  16. Busch, N. A., Herrmann, C. S. Object-load and feature-load modulate EEG in a short-term memory task. NeuroReport. 14 (13), 1721-1724 (2003).
  17. Herrmann, C. S., Senkowski, D., Röttger, S. Phase-Locking and Amplitude Modulations of EEG Alpha. Experimental Psychology. 51 (4), 311-318 (2004).
  18. Pfurtscheller, G., Aranibar, A. Event-related cortical desynchronization detected by power measurements of scalp EEG. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 42 (6), 817-826 (1977).
  19. Sauseng, P., et al. EEG alpha synchronization and functional coupling during top-down processing in a working memory task. Human Brain Mapping. 26 (2), 148-155 (2005).
  20. Pope, A. T., Bogart, E. H., Bartolome, D. S. Biocybernetic system evaluates indices of operator engagement in automated task. Biological Psychology. 40 (1-2), 187-195 (1995).
  21. Scerbo, M. W., Freeman, F. G., Mikulka, P. J. A brain-based system for adaptive automation. Theoretical Issues in Ergonomics Science. 4 (1-2), 200-219 (2003).
  22. Charland, P., et al. Assessing the Multiple Dimensions of Engagement to Characterize Learning: A Neurophysiological Perspective. Journal of Visualized Experiments. (101), e52627(2015).
  23. Courtemanche, F., et al. Texting while walking: An expensive switch cost. Accident Analysis, Prevention. 127, 1-8 (2019).
  24. Townsend, J. T., Ashby, F. G. The stochastic modeling of elementary psychological processes. , Cambridge University Press. Cambridge. (1983).
  25. Jung, T., et al. Removal of eye activity artifacts from visual event-related potentials in normal and clinical subjects. Clinical Neurophysiology. 111, 1745-1758 (2000).
  26. Luck, S. J. An Introduction to the Event-related Potential Technique (Cognitive Neuroscience). , MIT Press. Cambridge, MA. (2005).
  27. Steiger, J. H. Tests for comparing elements of a correlation matrix. Psychological Bulletin. 87 (2), 245-251 (1980).
  28. Léger, P. -M., et al. Task Switching and Visual Discrimination in Pedestrian Mobile Multitasking: Influence of IT Mobile Task Type. Information Systems and Neuroscience: Vienna Retreat on NeuroIs 2019. Davis, F., Riedl, R., vom Brocke, J., Léger, P. -M., Randolph, A., Fischer, T. H. , Springer. 245-251 (2020).
  29. Mourra, G. N. Addicted to my smartphone: what factors influence the task-switching cost that occurs when using a smartphone while walking. , Retrieved from: http://biblos.hec.ca/biblio/memoires/m2019a610182.pdf (2019).
  30. Schabrun, S. M., van den Hoorn, W., Moorcroft, A., Greenland, C., Hodges, P. W. Texting and walking: strategies for postural control and implications for safety. PloS One. 9 (1), 84312(2014).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Erratum


Formal Correction: Erratum: Measuring the Switch Cost of Smartphone Use While Walking
Posted by JoVE Editors on 8/24/2020. Citeable Link.

An erratum was issued for: Measuring the Switch Cost of Smartphone Use While Walking. An author's name was updated.

The name was corrected from:

Gabrielle-Naïmé Mourra

to:

Gabrielle Naïmé Mourra

Trefwoorden

Kosten van taalschakelingEEG alpha oscillatiesloopbandprotocolappen tijdens het lopenpoint light walkermeting van cognitieve betrokkenheidgedragsmatige neurofysiologische vergelijkinganalyse van multitaskingprestatiesvolgorde van experimentele condities
Het meten van de switchkosten van smartphonegebruik tijdens het lopen
Neem contact met ons op
Aanbevelen aan bibliotheek

Privacy

Gebruiksvoorwaarden

Beleid

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.