1. Bodźce i projekt

Rysunek 1: Podstawowe elementy wyświetlacza stacji obiektowej. Każda próba rozpocznie się od pokazu fiksacji, a uczestnicy zostaną poinstruowani, aby zamocować krzyż przed rozpoczęciem próby. Każda próba zakończy się wyświetleniem odpowiedzi, w której uczestniczka wybierze kształt, który pamięta, że widziała między czterema kropkami. Pomiędzy wyświetlaczem fiksacji i odpowiedzi, wyświetlacz celu pokaże pierścień składający się z ośmiu kształtów, a także pojawi się maska z czterech kropek w pozycji otaczającej jeden z kształtów. Jak opisano bardziej szczegółowo w procedurze, maska i wyświetlacz celu mogą pojawiać się w różnej kolejności, ale każdy z nich pozostanie obecny przez 30 ms.

Rysunek 2: Asynchroniczność początku bodźca wynosząca 0 ms. W próbie z SOA wynoszącym 0 ms, maska i cele pojawiają się jednocześnie. Ponieważ każdy z nich jest zaprogramowany tak, aby pozostawał obecny przez 30 ms, są one obecne i wygasają również razem.

Rysunek 3: Asynchroniczność początku bodźca wynosząca 50 ms. SOA wynosząca 50 ms, niezależnie od tego, czy jest negatywna, czy pozytywna, oznacza, że jeden bodziec rozpocznie się 50 ms po drugim. Ale te bodźce są zaprogramowane tak, aby trwały tylko 30 ms, co oznacza, że SOA 50 pozostawi 20 ms z pustym wyświetlaczem (z wyjątkiem krzyża fiksacji). W tym eksperymencie zdefiniowaliśmy SOA jako początek maski docelowej, co oznacza, że ujemne wartości SOA są powiązane z maską pojawiającą się jako pierwsza, a wartości dodatnie są związane z pojawieniem się maski jako drugiej.

Rysunek 4: Asynchroniczność początku bodźca wynosząca 10 ms. Gdy maski i cele są zaprogramowane tak, aby pozostawały obecne przez 30 ms, SOA o długości 10 ms pozostawiają 20 ms, podczas których maska i cel nakładają się na siebie.
2. Przeprowadzanie eksperymentu
3. Analiza wyników
Źródło: Laboratorium Jonathana Flombauma – Uniwersytet Johnsa Hopkinsa
Maskowanie wizualne to termin używany przez naukowców zajmujących się percepcją…
1. Bodźce i projekt

Rysunek 1: Podstawowe elementy wyświetlacza stacji obiektowej. Każda próba rozpocznie się od pokazu fiksacji, a uczestnicy zostaną poinstruowani, aby zamocować krzyż przed rozpoczęciem próby. Każda próba zakończy się wyświetleniem odpowiedzi, w której uczestniczka wybierze kształt, który pamięta, że widziała między czterema kropkami. Pomiędzy wyświetlaczem fiksacji i odpowiedzi, wyświetlacz celu pokaże pierścień składający się z ośmiu kształtów, a także pojawi się maska z czterech kropek w pozycji otaczającej jeden z kształtów. Jak opisano bardziej szczegółowo w procedurze, maska i wyświetlacz celu mogą pojawiać się w różnej kolejności, ale każdy z nich pozostanie obecny przez 30 ms.

Rysunek 2: Asynchroniczność początku bodźca wynosząca 0 ms. W próbie z SOA wynoszącym 0 ms, maska i cele pojawiają się jednocześnie. Ponieważ każdy z nich jest zaprogramowany tak, aby pozostawał obecny przez 30 ms, są one obecne i wygasają również razem.

Rysunek 3: Asynchroniczność początku bodźca wynosząca 50 ms. SOA wynosząca 50 ms, niezależnie od tego, czy jest negatywna, czy pozytywna, oznacza, że jeden bodziec rozpocznie się 50 ms po drugim. Ale te bodźce są zaprogramowane tak, aby trwały tylko 30 ms, co oznacza, że SOA 50 pozostawi 20 ms z pustym wyświetlaczem (z wyjątkiem krzyża fiksacji). W tym eksperymencie zdefiniowaliśmy SOA jako początek maski docelowej, co oznacza, że ujemne wartości SOA są powiązane z maską pojawiającą się jako pierwsza, a wartości dodatnie są związane z pojawieniem się maski jako drugiej.

Rysunek 4: Asynchroniczność początku bodźca wynosząca 10 ms. Gdy maski i cele są zaprogramowane tak, aby pozostawały obecne przez 30 ms, SOA o długości 10 ms pozostawiają 20 ms, podczas których maska i cel nakładają się na siebie.
2. Przeprowadzanie eksperymentu
3. Analiza wyników
Zaloguj się lub , aby uzyskać dostęp do pełnej treści. Dowiedz się więcej o dostępie Twojej instytucji do treści JoVE tutaj
Świat wizualny jest pełen obiektów, które oddziałują na siebie w przestrzeni i czasie, a nakładanie się na siebie w tych wymiarach może wpływać na ich świadome postrzeganie – koncepcja ta określa się mianem maskowania wizualnego.
Podobnie jak w przypadku osoby noszącej kostium, zjawisko to występuje, gdy docelowy przedmiot – taki jak twarz – nie może być dostrzeżenie z powodu obecności drugiego obiektu – maski.
Kiedy cel jest podstawiony bodźcem, który nakłada się na siebie w części tego samego położenia przestrzennego, jest to forma maskowania wizualnego zwana substytucją obiektu.
Opierając się na metodach zapoczątkowanych przez Ennsa i Di Lollo w 1997 roku, film ten pokazuje, jak zaprojektować i wdrożyć eksperyment maskowania podstawiania obiektów, a także jak analizować dane i interpretować wyniki dotyczące świadomego postrzegania kształtów.
W tym eksperymencie maskowanie substytucji obiektów jest indukowane u uczestników, gdy obserwują prezentację czterech elementów na ekranie komputera: krzyża fiksacji, wyświetlania celu, maski i wyborów odpowiedzi.
Na początku każdej próby pokazywany jest krzyż fiksacyjny, który składa się z 50-milimetrowych linii na środku ekranu i zapewnia, że uczestnicy zwracają uwagę.
Po nim następuje drugi element, wyświetlacz docelowy: osiem kształtów, które są losowo wybierane z zestawu czterech obrazów - koła, kwadratu, rombu i trójkąta. Są one wyświetlane wokół niewidocznego okręgu o promieniu 150 mm przez 30 ms.
Zaraz po nich znajduje się trzeci element, maska, która składa się z czterech czarnych kropek, każda o promieniu 25 mm, ułożonych tak, aby tworzyły cztery rogi kwadratu wystarczająco dużego, aby objąć jeden kształt. Maska otacza lokalizację losowo wybranego kształtu celu i pozostaje widoczna przez 30 ms podczas próby.
Krytyczną zmienną niezależną jest tutaj asynchroniczność początku bodźca? SOA w skrócie – zdefiniowany jako różnica czasu między pojawieniem się docelowego wyświetlacza a maską.
Asynchroniczność nadejścia bodźca pozytywnego oznacza, że maska pojawi się po wyświetleniu celu. Na przykład przy SOA wynoszącym 50 ms, wyświetlacz docelowy jest wyświetlany przez 30 ms, po którym następuje okres 20 ms, w którym obecny jest tylko krzyżyk fiksacji, zanim maska zostanie założona na 30 ms.
Dla SOA krótszych niż 30 ms, powiedzmy 10, wyświetlacz docelowy jest wyświetlany przez 10 ms, zanim maska stanie się widoczna. Po kolejnych 20 ms wyświetlacz docelowy znika, a maska pozostaje przez kolejne 10 ms.
Czas, w którym wyświetlacz docelowy i maska znajdują się na ekranie, jest określany jako nakładanie się bodźców. Jest to maksimum, gdy asynchroniczność początku bodźca wynosi zero.
Gdy asynchroniczność początku bodźca jest ujemna, kolejność elementów jest odwrócona: maska pojawia się przed wyświetlaczem celu. Przy SOA wynoszącym -10 ms maska jest prezentowana przez 10 ms, zanim cel nałoży się na siebie na 20 ms. Następnie znika, pozostawiając wyświetlacz docelowy widoczny przez dodatkowe 10 ms.
W przypadku większych wartości ujemnych, takich jak SOA -50 ms, maska jest wyświetlana przez 30 ms. Następnie następuje okres 20 ms, w którym pojawia się tylko krzyżyk fiksacji, zanim wyświetlacz celu włączy się na 30 ms.
Niezależnie od SOA, czwartym i ostatnim elementem jest wyświetlanie odpowiedzi: cztery kształty ułożone poziomo na środku ekranu. Są one wyświetlane do momentu naciśnięcia przez uczestnika klawisza odpowiadającego wybranemu przez siebie kształtowi.
Zmienna zależna to odsetek poprawnych odpowiedzi zarejestrowanych w liczbie SOA. Oczekuje się, że maskowanie podstawiania obiektów będzie indukowane w dyskretnym zakresie czasu, co spowoduje zmniejszenie wydajności podczas dodatnich SOA, gdy maska pojawia się wkrótce po tym i nakłada się na wyświetlacz docelowy.
Aby rozpocząć eksperyment, przywitaj się z jednym z zrekrutowanych uczestników w laboratorium i poprowadź go przez formularze zgody. Następnie pozwól im usiąść wygodnie, w odległości 60 cm od monitora komputera testowego.
Wyjaśnij instrukcje dotyczące zadania: zobaczą pierścień o ośmiu kształtach wraz z czterema kropkami, które pojawią się w losowym miejscu. Wskaż, że ta maska może czasami nakładać się na kształt w czasie, ale może również poprzedzać go lub następować po nim.
Poinstruuj uczestnika, aby zapamiętał kształt, który pojawia się w przestrzeni pomiędzy, a w razie wątpliwości, aby po prostu zgadł.
Po zrozumieniu głównych zasad opisz jeszcze kilka punktów: Powinni nacisnąć spację, aby rozpocząć każdą próbę; A kiedy na wyświetlaczu pojawi się krzyżyk fiksacyjny, nie powinni ruszać oczami podczas prób.
Teraz poproś uczestnika, aby uruchomił program i obserwował, jak kończą kilka prób. W tym momencie opuść pokój.
Bez nadzoru pozwól uczestnikowi ukończyć wszystkie 300 prób?20 dla każdej wartości asynchroniczności początku bodźca. Zwróć uwagę, że istnieje 15 wartości - od ujemnych, z maską poprzedzającą cel - do dodatnich, z maską następującą, w tym strefą nakładania się.
Gdy uczestnik wykona zadanie, wróć do pokoju i podziękuj mu za udział w eksperymencie.
Aby przeanalizować dane, oblicz dokładność odpowiedzi - jako procent poprawności - we wszystkich asynchronicznych wystąpieniach bodźca i narysuj wykres średnich dla 15 punktów czasowych.
Zgodnie z przewidywaniami, przy bardzo dużych sygnałach SOA wynoszących 150 lub 300 ms, dodatnich lub ujemnych, wydajność była bardzo dokładna, ponieważ maska i wyświetlacz celu były postrzegane jako oddzielne zdarzenia.
Podobnie, w przypadku ujemnych SOA między -90 a -10 ms, wydajność była dość dokładna, ponieważ uwaga uczestnika była kierowana na właściwe miejsce przez pojawienie się maski przed wyświetleniem celu.
Jednak dokładność spadła do 50%, gdy SOA były bliskie zeru, ponieważ bodźce nakładały się na siebie i pojawiały się zbyt krótko, aby można je było dostrzec.
Krytyczny zakres SOA składał się z wartości od 10 do 90, gdzie wyświetlacz celu był wyświetlany przed maską. Tutaj wydajność była słaba, spadając prawie na poziomie szansy. Sugeruje to, że miało miejsce maskowanie substytucji obiektów i że maska z czterema kropkami wystarczyła, aby zmylić mózg, zanim uformowała się świadoma percepcja kształtu.
Teraz, gdy jesteś już zaznajomiony z maskowaniem podstawiania obiektów, przyjrzyjmy się, jak jest ono wykorzystywane w badaniach nad świadomością, a także w tych, które badają obwody neuronalne zaangażowane w percepcję wzrokową.
Ten paradygmat maskowania można połączyć z powtarzającą się przezczaszkową stymulacją magnetyczną (rTMS), aby wyizolować obwody mózgowe zaangażowane w świadomą percepcję. Cewka magnetyczna może być używana do wielokrotnego indukowania małych potencjałów elektrycznych w mózgu, powodując krótką dezaktywację niewielkiej części kory mózgowej.
W jednym z badań Hirose i jego współpracownicy odkryli, że jeśli regiony V5/MT+ kory wzrokowej, o których wiadomo, że odgrywają rolę w percepcji ruchu, zostały dezaktywowane podczas zadania, były w stanie zniwelować efekty maskowania. Sugeruje to, że zakłócenie rTMS spowodowało, że maska i cel nie były już postrzegane jako część tego samego zdarzenia, dzięki czemu badany mógł zobaczyć oba.
Inni badacze badają, czy bodziec musi być postrzegany, aby wpływać na zachowanie, takie jak torowanie werbalne. Aby uzyskać więcej informacji na temat tego efektu, zapoznaj się z naszym filmem z kolekcji psychologii poznawczej, Verbal Priming.
W badaniu przeprowadzonym przez Goodhew i współpracowników wykorzystali wariant zadania maskowania – cztery kropki w masce były albo różowe, albo niebieskie – i poprosili uczestników o zapamiętanie koloru. Maskom przedstawiono bodźce docelowe składające się ze słów PINK, BLUE, MAIL, HOUR, JQCG i AWHF.
Przy SOA wynoszącym 200 ms uczestnicy nazywali kolor maski szybciej, gdy słowo docelowe było nazwą koloru, niż gdy cel nie był inny. Działo się tak niezależnie od tego, czy uczestnik potrafił poprawnie zidentyfikować cel jako słowo lub nie-słowo, co sugeruje, że bodźce nie muszą być postrzegane ani wchodzić do świadomości, aby były użyteczne.
Właśnie obejrzałeś film JoVE na temat maskowania podstawiania obiektów. Teraz powinieneś dobrze zrozumieć, jak zaprojektować elementy i przeprowadzić eksperyment, a także jak analizować i oceniać wyniki.
Dzięki za oglądanie!
View the full transcript and gain access to JoVE Science Education videos
Q1: What is object substitution masking and how does it differ from other types of visual masking?
Object substitution masking occurs when a target item cannot be perceived because a second object overlaps it in space and time. Unlike other masking types, the mask substitutes for the target by occupying the same spatial location. Discovered by Enns and Di Lollo in 1997, this phenomenon demonstrates that overlapping visual stimuli can prevent conscious perception of a shape, even when both objects are briefly visible.
Q2: What is stimulus onset asynchrony and why is it critical in object substitution masking experiments?
Stimulus onset asynchrony (SOA) is the time difference between when the target display and mask appear. It is the critical independent variable because masking effects occur only within a specific SOA range. Positive SOAs produce strong masking when the mask follows the target, while negative SOAs show reduced masking. This timing relationship determines whether the brain perceives the stimuli as separate events or as a single confusing stimulus.
Q3: How is stimulus overlap related to the timing of target and mask presentation?
Stimulus overlap occurs when both the target display and mask are visible simultaneously on screen. Overlap is maximal when SOA equals zero, meaning both stimuli appear at the same time. With positive SOAs, overlap decreases as the mask appears later. With negative SOAs, the mask appears first, then the target overlaps briefly before the mask disappears. The duration and timing of overlap directly influence whether object substitution masking occurs.
Q4: What experimental setup and participant instructions are used in object substitution masking studies?
Participants sit 60 cm from a monitor and view eight shapes arranged in a ring, followed by four dots forming a mask. They are instructed to remember the target shape, press spacebar to start each trial, and keep their eyes fixed on the center. The experiment presents 300 trials across 15 different SOA values. Participants respond by selecting the shape they perceived, and their response accuracy is recorded as the dependent variable.
Q5: What do response accuracy patterns reveal about the range of object substitution masking?
Response accuracy is highest at very large positive or negative SOAs (150-300 ms), where stimuli appear as separate events. Accuracy drops to 50% near zero SOA due to stimulus overlap. The critical masking range occurs between 10-90 ms positive SOA, where accuracy falls near chance level. This pattern demonstrates that the four-dot mask confuses the brain only when it appears shortly after the target, preventing conscious shape perception.
Q6: How can transcranial magnetic stimulation be combined with object substitution masking to study perception?
Repeated transcranial magnetic stimulation (rTMS) uses a magnetic coil to briefly deactivate specific brain regions during the masking task. Research by Hirose and colleagues showed that deactivating the V5/MT+ visual cortex region negated masking effects, suggesting the mask and target were no longer perceived as part of the same event. This approach isolates which brain circuits are necessary for the masking phenomenon to occur.
Q7: Can stimuli influence behavior without entering conscious awareness?
Yes, research by Goodhew and colleagues demonstrated that masked stimuli can influence behavior without conscious perception. Participants named mask colors faster when the masked target word matched the color, regardless of whether they consciously identified the target. This suggests that visual information can be processed and affect responses even when masked and unavailable to investigating visual awareness and inattentional blindness.
Rozdziały w tym filmie
0:00
Overview
1:05
Experimental Design
4:39
Running the Experiment
6:16
Representative Results
7:39
Applications
9:50
Summary