Celem tego protokołu jest wprowadzenie zastosowania odbijającej się piłki o jednostajnie zmieniającej się prędkości w zadaniu synchronizacji metronomu.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
Celem tego protokołu jest wprowadzenie zastosowania odbijającej się piłki o jednostajnie zmieniającej się prędkości w zadaniu synchronizacji metronomu.
Synchronizacja sensomotoryczna (SMS), podstawowa ludzka zdolność do koordynowania ruchów z zewnętrznymi rytmami, od dawna uważana jest za specyficzną dla modalności. W kanonicznym zadaniu synchronizacji metronomu, które wymaga stukania palcem wraz z sekwencją izochroniczną, dobrze ugruntowanym odkryciem jest to, że synchronizacja jest znacznie bardziej stabilna w przypadku sekwencji słuchowej składającej się z tonów słuchowych niż w przypadku sekwencji wizualnej składającej się z wizualnych błysków. Jednak ostatnie badania wykazały, że okresowo poruszające się bodźce wzrokowe mogą znacznie poprawić synchronizację w porównaniu z błyskami wizualnymi. W szczególności stwierdzono, że synchronizacja odbijającej się wizualnie piłki o jednostajnie zmieniającej się prędkości jest nie mniej stabilna niż synchronizacja tonów słuchowych. W tym przypadku obecny protokół opisuje zastosowanie odbijającej się piłki o jednostajnie zmieniającej się prędkości w zadaniu synchronizacji metronomu. Uwzględniono użycie odbijającej się piłki w sekwencjach z różnymi interwałami między początkami (IOI). Reprezentatywne wyniki ilustrują wydajność synchronizacji odbijającej się piłki w porównaniu z wydajnością tonów słuchowych i błysków wizualnych. Biorąc pod uwagę jej porównywalną wydajność synchronizacji do tonów słuchowych, odbijająca się piłka ma szczególne znaczenie dla rozwiązania obecnego tematu badawczego, jakim jest to, czy mechanizmy specyficzne dla modalności leżą u podstaw SMS.
Synchronizacja sensoromotoryczna (SMS) odnosi się do koordynacji ruchów (np. uderzeń palcem) z zewnętrznym rytmem i jest kanonicznie badana za pomocą prostego zadania synchronizacji z metronomem, w którym badany musi uderzać palcem w rytm sekwencji izochronicznej1,2. Przewaga modalności słuchowej nad wzrokową w synchronizacji z metronomem jest znana od ponad wieku: synchronizacja z sekwencją słuchową składającą się z tonów (Rycina 1A) jest znacznie stabilniejsza niż z sekwencją wizualną składającą się z błysków (Rycina 1B)1. Ta przewaga słuchowa w synchronizacji z metronomem została jednak niedawno zakwestionowana przez badania wykorzystujące okresowo poruszające się bodźce wizualne3,4,5,6 (należy zauważyć, że okresowo poruszające się bodźce wizualne odnoszą się do ruchów ciągłych). Hove et al. wykorzystali sekwencję wizualną złożoną z paska poruszającego się w górę i w dół ze stałą prędkością i stwierdzili, że synchronizacja z paskiem była stabilniejsza niż synchronizacja z błyskami, ale wciąż mniej stabilna niż synchronizacja z tonami słuchowymi3,6. Iversen et al. zastosowali odbijającą się piłkę, której prędkość zmieniała się zgodnie z sprostowanym przebiegiem sinusoidalnym, i wykazali, że synchronizacja z odbijającą się piłką była zbliżona do synchronizacji z tonami słuchowymi5. Niedawno Gan et al. użyli odbijającej się piłki o jednostajnie zmiennej prędkości (tj. symulującej efekt grawitacji) (Rycina 1C) i stwierdzili, że synchronizacja z odbijającą się piłką nie była mniej stabilna niż synchronizacja z tonami słuchowymi4.
Celem niniejszego protokołu jest przedstawienie procedury zastosowania odbijającej się piłki o jednostajnie zmiennej prędkości w zadaniu synchronizacji z metronomem, zgodnie z opisem Gan et al.4. Zadanie synchronizacji z metronomem obejmuje sekwencję słuchową składającą się z tonów słuchowych (sekwencja AT, Rysunek 1A) oraz sekwencję wizualną składającą się z błysków wizualnych (sekwencja VF, Rysunek 1B), które są powszechnie stosowane w badaniach nad SMS1. Trzecim rodzajem sekwencji w zadaniu jest sekwencja wizualna składająca się z odbijającej się piłki (sekwencja VB, Rysunek 1C). Podczas gdy przez długi czas uważano, że podstawą SMS są mechanizmy specyficzne dla danej modalności, takie jak silniejsze połączenia między korą słuchową a ruchową niż między korą wizualną a ruchową2, kwestia tego, czy SMS jest specyficzny dla modalności, przyciągnęła ostatnio znaczną uwagę badawcza1,7. Odbijająca się piłka, wprowadzona w niniejszym protokole, jest szczególnie użyteczna w rozwiązywaniu problemu modalności ze względu na porównywalne wyniki synchronizacji w przypadku odbijającej się piłki i tonów słuchowych. Co więcej, synchronizacja z metronomem może być elastycznie wykonywana w ograniczonym zakresie IOI (100-1 800 ms)8. Aby zilustrować zastosowanie odbijającej się piłki dla różnych IOI, niniejszy protokół obejmuje IOI wynoszące 600 ms (co stanowi w przybliżeniu najbardziej preferowane IOI) oraz IOI wynoszące 900 ms.

Rycina 1: Ilustracja bodźców. Badany wystukuje rytm zgodnie z sekwencją izochroniczną, która składa się z tonów słuchowych (A: sekwencja AT), migających wizualnie kulek (B: sekwencja VF) lub wizualnie odbijającej się piłki (C: sekwencja VB). W przypadku C prędkość i trajektoria odbijającej się piłki są przedstawione jako funkcje czasu i oznaczone odpowiednio liniami niebieską i zieloną. Dystans ruchu odbijającej się piłki wynosi 9,2 mm, a prędkość szczytowa w punkcie odbicia (i.e., w najniższej pozycji piłki) wynosi 0,061 mm/ms. Przedstawiono osiem zdarzeń w sekwencji z IOI wynoszącym 600 ms. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Ten protokół został zatwierdzony przez Institutional Review Board of Psychology Department of Sun Yat-Sen University.
UWAGA: Do realizacji tego protokołu służy niestandardowy program "BouncingBall"9. Wyodrębnienie pliku "BouncingBall.zip" generuje katalog "BouncingBall", który zawiera pliki bodźców słuchowych i wzrokowych (patrz sekcja 1 poniżej), skrypt "BouncingBall_run.m" do programowania prezentacji bodźców i nagrywania odpowiedzi (patrz sekcja 2 poniżej) oraz prezentacji bodźców i rejestracji odpowiedzi (patrz sekcja 3 poniżej), oraz skrypt "BouncingBall_analyze.m" do programowania analiz danych (patrz sekcja 4 poniżej) i wykonywania analiz danych (patrz sekcja 4 poniżej) § 5 poniżej).
1. Przygotowanie bodźców słuchowych i wzrokowych
UWAGA: Katalog "BouncingBall" zawiera wygenerowane bodźce. Czytelnicy mogą używać lub modyfikować bodźce w zależności od potrzeb.
2. Programowanie prezentacji bodźców i rejestrowania reakcji
UWAGA: Programowanie prezentacji bodźców i nagrywania reakcji jest już zaimplementowane w skrypcie "BouncingBall_run.m" w katalogu "BouncingBall", który można otworzyć i edytować za pomocą oprogramowania do edycji tekstu. Czytelnicy mogą konfigurować lub modyfikować ustawienia zgodnie z wymaganiami, postępując zgodnie z komentarzami w skrypcie.
3. Procedura eksperymentalna
UWAGA: Prezentowanie bodźców i rejestrowanie odpowiedzi odbywa się poprzez wpisanie "BouncingBall_run(SequenceType, IOI, ScreenX, ScreenY, isFormal)" w oknie poleceń oprogramowania. "ScreenX" i "ScreenY" odnoszą się odpowiednio do szerokości i wysokości ekranu komputera w cm. Dane gwintowania są automatycznie zapisywane w pliku "SequenceType_IOI_ScreenX_ScreenY.mat" przez program. IsFormal odnosi się do tego, czy eksperyment jest eksperymentem formalnym, czy praktyką.
4. Programowanie analiz danych
UWAGA: Programowanie analiz danych jest już zaimplementowane w skrypcie "BouncingBall_analyze.m" w katalogu "BouncingBall", który można otworzyć i edytować za pomocą oprogramowania do edycji tekstu. Czytelnicy mogą konfigurować lub modyfikować ustawienia zgodnie z wymaganiami, postępując zgodnie z komentarzami w skrypcie. Nieprzetworzone dane synchronizacji to sekwencja czasów stukania. Użyj metody cyklicznej, aby przeanalizować zmienne dane synchronizacji okresowej, które zostały szczegółowo opisane w4,5,10. W tym miejscu niniejszy protokół opisuje procedurę analizy stabilności (R) synchronizacji, przy użyciu zestawu narzędzi do statystyk cyklicznych (np. CircStat toolbox11 ), jak opisano w Gan et al.4
5. Przeprowadzanie analiz danych
UWAGA: Poniżej znajduje się analiza danych z jednego tematu, zebranych w sposób przedstawiony powyżej. Wykonywanie analiz danych odbywa się poprzez wpisanie "Bouncingball_analyze(RecordedFile)" w oknie poleceń oprogramowania, które zwraca średnią i odchylenie standardowe (SD) stabilności.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Jednym z najlepiej znanych wyników w badaniach nad SMS jest fakt, że synchronizacja z metronomem jest znacznie stabilniejsza w przypadku sekwencji słuchowej składającej się z tonów niż w przypadku sekwencji wizualnej składającej się z błysków1, co sugeruje istnienie specyficznych dla danej modalności mechanizmów SMS2. Jednakże niedawne badania wykazały, że okresowo poruszające się bodźce wizualne mogą znacząco poprawić synchronizację w porów...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół ten ilustruje, jak badać odbijającą się piłkę o jednostajnie zmieniającej się prędkości w zadaniu synchronizacji metronomu. Biorąc pod uwagę jej porównywalną wydajność synchronizacji do tonów słuchowych, odbijająca się piłka ma szczególne znaczenie dla rozwiązania obecnego tematu badawczego, jakim jest to, czy SMS jest specyficzny dla modalności.
Krytycznym krokiem w obecnym protokole jest wprowadzenie jednostajnie zmieniającej się prędkości odbijającej się piłki, a instrukcje krok p...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Ta praca była wspierana przez Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (31371129).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Psychtoolbox | http://psychtoolbox.org | 3.0.12 | |
| MATLAB | MathWorks | 7.11.0 (R2010b) | |
| Adobe Photoshop | Adobe Systemy | Adobe Photoshop CS6 | |
| monitor komputerowy | AOC | G2460PQU/BR Słuchawki LCD | |
| PHILIPS | SHM6500 | ||
| klawiatura komputerowa | Dell | kb113t | |
| smartfon Apple | iphone6s | ||
| IBM SPSS Statystyki | IBM | IBM, SPSS Statystyki 21 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie