Celem tego protokołu jest wprowadzenie zastosowania odbijającej się piłki o jednostajnie zmieniającej się prędkości w zadaniu synchronizacji metronomu.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
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 sensoryczno-motoryczna (SMS) odnosi się do koordynacji ruchów (np. uderzeń palcem) z zewnętrznym rytmem i jest kanonicznie badana przy użyciu prostego zadania synchronizacji z metronomem, w którym badany musi uderzać palcem zgodnie z izochroniczną sekwencją1,2. Przewaga modalności słuchowej nad wizualną w synchronizacji z metronomem jest znana od ponad wieku: synchronizacja jest znacznie stabilniejsza w przypadku sekwencji słuchowej składającej się z tonów dźwiękowych (Rycina 1A) niż w przypadku sekwencji wizualnej składającej się z błysków wizualnych (Rycina 1B)1. Ta słuchowa przewaga synchronizacji z metronomem została jednak ostatnio zakwestionowana przez badania z wykorzystaniem okresowo poruszających się bodźców wizualnych3,4,5,6 (należy zauważyć, że okresowo poruszające się bodźce wizualne odnoszą się do ruchów ciągłych). Hove et al. wykorzystali sekwencję wizualną składającą się z paska poruszającego się w górę i w dół ze stałą prędkością i stwierdzili, że synchronizacja z paskiem była bardziej stabilna niż synchronizacja z błyskami wizualnymi, ale wciąż mniej stabilna niż synchronizacja z tonami słuchowymi3,6. Iversen et al. zastosowali odbijającą się piłeczkę, której prędkość zmieniała się zgodnie z prostowaną sinusoidą, i wykazali, że synchronizacja z odbijającą się piłeczką była zbliżona do synchronizacji z tonami słuchowymi5. Niedawno Gan et al. wykorzystali odbijającą się piłeczkę o jednostajnie zmiennej prędkości (tzn. symulującą efekt grawitacji) (Rycina 1C) i stwierdzili, że synchronizacja z odbijającą się piłeczką nie była mniej stabilna niż synchronizacja z tonami słuchowymi4.
Celem niniejszego protokołu jest wprowadzenie procedury zastosowania skaczącej piłeczki o jednostajnie zmiennej prędkości w zadaniu synchronizacji z metronomem, zgodnie z opisem Gan et al.4. Zadanie synchronizacji z metronomem obejmuje sekwencję słuchową złożoną z sygnałów dźwiękowych (sekwencja AT, Rysunek 1A) oraz sekwencję wizualną złożoną 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 ze skaczącej piłeczki (sekwencja VB, Rysunek 1C). Choć od dawna uważano, że podstawą SMS są mechanizmy specyficzne dla danej modalności, takie jak silniejsze połączenia między korą słuchową a motoryczną niż między korą wizualną a motoryczną2, kwestia tego, czy SMS jest specyficzny dla modalności, przyciągnęła ostatnio dużą uwagę badawczą1,7. Skacząca piłeczka wprowadzona w niniejszym protokole jest szczególnie użyteczna w rozwiązywaniu problemu modalności ze względu na porównywalne wyniki synchronizacji w przypadku skaczącej piłeczki i sygnałów dźwiękowych. Ponadto synchronizacja z metronomem może być elastycznie przeprowadzana w ograniczonym zakresie IOI (10-1 80 ms)8. Aby zilustrować zastosowanie skaczącej piłeczki dla różnych IOI, niniejszy protokół obejmuje IOI wynoszące 600 ms (co odpowiada w przybliżeniu najczęściej preferowanemu IOI) oraz IOI wynoszące 90 ms.

Rysunek 1: Ilustracja bodźców. Proband wystukuje rytm zgodnie z sekwencją izochroniczną, która składa się z tonów słuchowych (A: sekwencja AT), wizualne migające kule (B: sekwencji VF), lub wizualną skaczącą piłeczkę (C: sekwencja VB). W Cprędkość i trajektoria odbijającej się kuli są przedstawione jako funkcje czasu i zaznaczone odpowiednio liniami niebieską i zieloną. Dystans ruchu odbijającej się kuli wynosi 9,2 mm, a prędkość szczytowa w punkcie odbicia (t. j., przy najniższej pozycji kulki) wynosi 0,061 mm/ms. Przedstawiono osiem zdarzeń w sekwencji o IOI wynoszącym 60 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 najbardziej 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 błysków światła1, co sugeruje istnienie specyficznych dla danej modalności mechanizmów SMS2. Jednakże niedawne badania wykazały, że okresowo poruszające się bodźce wizualne mogą znacznie poprawić synchronizac...
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.