Pomiar podprogowy po filmie (PMSM) do badania ukrytych uprzedzeń społecznych
February 29th, 2020
Ten protokół opisuje wykorzystanie filmów do badania mechanizmów mózgowych leżących u podstaw ukrytych uprzedzeń społecznych podczas funkcjonalnego rezonansu magnetycznego. Kiedy twarz bohatera jest przedstawiona po filmie podprogowo, wywołuje to ukrytą reakcję opartą na wiedzy o bohaterze zdobytej podczas filmu.
Pomiar podprogowy po filmie może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania w zrozumieniu neuroprzetwarzania leżącego u podstaw percepcji społecznej, takich jak to, w jaki sposób wiedza kontekstowa wpływa na naszą ukrytą reakcję na innych. Ukryta stronniczość jest bardzo trudnym zjawiskiem do zbadania. Prezentując bodźce przez bardzo krótkie okresy czasu, można zmierzyć ukrytą reakcję mózgu, który postrzega świadome przetwarzanie.
W naszym nowym paradygmacie prezentujemy filmy osobom eksperymentalnym, aby kształtować ich ukryte uprzedzenia. Może to być istotne dla badaczy, którzy są zainteresowani badaniem percepcji społecznej i ukrytych uprzedzeń wśród grup społecznych, których nie można rozróżnić na podstawie ich wyglądu, takich jak grupy polityczne, grupy religijne, grupy o różnej orientacji seksualnej i inne. Poniższy protokół zostanie zademonstrowany przez Maritę Kattelus i Johana Westo.
Po przybyciu na miejsce uczestnicy są informowani o etapach eksperymentu, ryzyku i wykorzystaniu ich danych. Odprawa kończy się pytaniem, czy mają jakiekolwiek pytania dotyczące eksperymentu, a dalsza odprawa zostanie dostarczona po zakończeniu eksperymentu. Uczestnik zapoznaje się z instruktażem eksperymentu i podpisuje formularz zgody.
Uczestnik proszony jest o usunięcie wszystkich metalowych przedmiotów ze swojego ubrania lub najlepiej o zmianę na niezawierającą metalu ściereczkę laboratoryjną. Ciała uczestników powinny zostać zeskanowane za pomocą wykrywacza metalu, aby upewnić się, że żaden metal nie został zapomniany do usunięcia. Należy przestrzegać standardowych przeciwwskazań do wykonania rezonansu magnetycznego.
Uczestnik proszony jest o wejście do pracowni fMRI w celu konfiguracji projektora wideo i systemu audio. Upewnij się, że słuchawki prawidłowo emitują dźwięk. Uczestnik kładzie się na łóżku fMRI, podczas gdy odtwarzany jest przykładowy film, aby sprawdzić, czy obraz jest dobrze widoczny, a poziom dźwięku jest wygodny i wyraźny.
W przypadku jakichkolwiek skarg ze strony uczestnika, należy dokonać odpowiednich korekt. Podłącz system śledzenia ruchu gałek ocznych zgodny z fMRI. Śledzenie służy do zapewnienia, że osoba badana jest uważna podczas eksperymentu i nie zasypia ani nie śni na jawie podczas skanowania fMRI.
Po zabezpieczeniu śledzenia ruchu gałek ocznych rozpocznij proces kalibracji, aby rozpocząć rejestrowanie ruchów gałek ocznych. Poinformuj badanego, że eksperyment ma się rozpocząć i poinstruuj uczestników, aby zrelaksowali się tak, jakby oglądali program telewizyjny w jego domu. Przypomnij uczestnikowi, aby postępował zgodnie ze slajdami z instrukcjami, które poprowadzą go przez skanowanie różnych kroków.
Teraz śmiało rozpocznij skanowanie fMRI. Przenieś uczestnika do innego pomieszczenia, w którym można zebrać dodatkowe dane dotyczące zachowania. Po zebraniu wszystkich danych poinformuj uczestnika o rzeczywistym celu eksperymentu i odpowiedz na wszelkie dodatkowe pytania, które mogą się pojawić.
Podczas skanowania fMRI uczestnikowi zostanie zaprezentowana 30-minutowa zawartość audiowizualna, która obejmuje slajdy instruktażowe, czterominutowy pomiar linii bazowej, 20-minutowy film, czterominutowy pomiar podprogowy po filmie i slajdy końcowe. Pamiętaj, że czas trwania filmu może się wydłużyć, jeśli zajdzie taka potrzeba. Cztery minuty pomiarów podprogowych, bazowych i po filmie, są identyczne.
Na tym etapie uczestnik nie powinien być informowany o charakterze lub celu i powinien otrzymać następującą instrukcję. Wkrótce zobaczysz klip kalibracyjny. Ten klip jest przeznaczony do kalibracji skanera MRI pod kątem Twoich odpowiedzi.
Klip trwa tylko cztery minuty i będzie wyglądał jak biały szum na ekranie telewizora. Utrzymuj wzrok skupiony na znaku na środku ekranu, dopóki nie otrzymasz powiadomienia o innym problemie. Po slajdzie z instrukcją na środku ekranu na dwie sekundy pojawi się krzyżyk fiksacji, po którym nastąpią czterominutowe bodźce do podstawowego pomiaru podprogowego.
Czterominutowe bodźce podprogowe zawierają biały szum praktycznie podzielony na 16 bloków po 15 sekund każdy. 16 bloków białego szumu zawiera dwa rodzaje bloków, blok spoczynkowy, po którym następuje blok warunkowy. Aby stworzyć czterominutowe bodźce podprogowe, zacznij od 15-sekundowego klipu z białym szumem.
Biały szum służy również jako bodziec maskujący dla twarzy. Dlatego użyj dynamicznego klipu z białym szumem, który ma duże zniekształcenia i ruchy. Gdy masz już 15-sekundowy dynamiczny klip z białym szumem, śmiało utwórz 15-sekundowy blok warunkowy, wstawiając do niego 10 błysków twarzy bohatera.
Podprogowe błyski powinny trwać 40 milisekund, zaczynając od początku bloku warunku wstawionego co 1500 milisekund. Aby uzyskać zdjęcie twarzy głównego bohatera, możesz wyszukać zdjęcie aktora w Internecie lub wziąć klatkę z filmu. Korzystając z internetu, upewnij się, że aktor wygląda podobnie do swojego wyglądu w filmie.
Zdjęcia twarzy zrobione z internetu lub filmu powinny mieć neutralny wyraz twarzy, duże, wyraźne i dobrze oświetlone, a także zwrócone w stronę aparatu. Dostosuj obraz, wyśrodkowując go na środku ekranu. Upewnij się, że w tle twarzy nie ma żadnych istotnych elementów.
Jeśli tak, śmiało wytnij je lub zamaskuj, aby stworzyć neutralny obraz. Na koniec odwróć obraz z kolorowego na czarno-biały przed jego wstawieniem. Gdy masz już gotowy blok spoczynku i blok warunku, zduplikuj je, aby stworzyć czterominutowe bodźce podprogowe.
Pod koniec procesu powinieneś mieć cztery minuty zawierające 16 bloków, z których każdy trwa 15 sekund. Reprezentatywne wyniki. W poniższej sekcji podzielimy się niektórymi mocnymi i słabymi wynikami przy użyciu pomiarów podprogowych po filmie z naszego ostatniego badania.
Zbadaliśmy ukryte uprzedzenia wśród 14 osób homoseksualnych i 15 heteroseksualnych w stosunku do głównego bohatera filmu Ksiądz. 20-minutowa wersja opowiada historię katolickiego księdza, który zmaga się między oddaniem swojej wierze a pragnieniem bycia kochanym przez innego mężczyznę. Aby przeanalizować różnice między grupą homoseksualną i heteroseksualną, przeprowadziliśmy dwukierunkową analizę ANOVA z efektem mieszanym, która porównuje różnice w odważnych odpowiedziach między twarzami po obejrzeniu filmu w porównaniu z punktem odniesienia.
Zgodnie z hipotezą, wyniki ujawniły znacznie większe śmiałe sygnały u osób homoseksualnych i heteroseksualnych w odpowiedzi na twarz homoseksualnego bohatera. Chociaż grupa heteroseksualna wykazała również znaczenie w wielu regionach, w tym w prawym ciele migdałowatym, lewej wyspie i obustronnej bruździe centralnej, wyniki nie były wystarczająco silne, aby przetrwać korekcję. Oznacza to, że stronniczość w grupie i poza nią może różnić się siłą, dlatego zaleca się unikanie korzystania z małych grup prób podczas przeprowadzania porównań grupowych.
Ten film pokazuje, jak można zastosować naszą metodę w badaniu fMRI. Pomiar podprogowy po filmie może być również używany z innymi nowszymi metodami obrazowania. Korzystając z tej metody, ważne jest, aby wybrać film, który jest wciągający, profesjonalnie zrealizowany i związany z tematem śledztwa.
Na szczęście szybkie wyszukiwanie w Internecie może pomóc w znalezieniu dowolnego filmu przedstawiającego dowolną grupę społeczną w prawie każdym języku. To właśnie sprawia, że postacie filmowe są doskonałym kandydatem jako bodziec do badania percepcji społecznej i ukrytych uprzedzeń.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Przegląd
Niniejsze badanie bada neuroprzetwarzanie leżące u podstaw ukrytych uprzedzeń społecznych z wykorzystaniem pobudzaczy podprogowych po obejrzeniu filmów podczas skanowania fMRI. Protokół koncentruje się na zrozumieniu, w jaki sposób wiedza kontekstowa wpływa na ukryte reakcje wobec grup społecznych, które nie mogą być odróżnione wyglądem.
Kluczowe Elementy Badania
Dział Społeczny
- Neuroscience
- Psychologię społeczną
- Obrazowanie funkcjonalne
Tło
- Ukryte uprzedzenia stanowią wyzwanie w badaniach percepcji społecznej.
- Zrozumienie tych uprzedzeń wymaga innowacyjnych paradygmatów eksperymentalnych.
- Badanie wykorzystuje techniki pomiaru podprogowego.
Cel Badania
- Zbadanie ukrytych reakcji wywoływanych przez pobudzacze prezentowane podprogowo.
- Zrozumienie, w jaki sposób wiedza kontekstowa uczestników wpływa na ich uprzedzenia.
- Zbadanie uprzedzeń między grupami społecznymi odróżnionymi zmiennymi nienawizualnymi.
Metody Wykorzystane
- Niniejsze badanie wykorzystuje obrazowanie rezonansu magnetycznego funkcjonalnego (fMRI) jako główną platformę.
- Osoby badane oglądają film, który wpływa na ich ukryte uprzedzenia, po którym następuje podprogowy bodziec.
- Skanowanie fMRI trwa około 30 minut, w tym pomiary stanu podstawowego i po obejrzeniu filmu.
- Śledzenie ruchów oczu jest wykorzystywane, aby zapewnić uwagę uczestników podczas skanowania.
Główne Wyniki
- Skupiono się na różnicach w ukrytych uprzedzeniach między grupami w oparciu o orientację seksualną.
- Wykorzystuje podprogową prezentację do pomiaru zmian w odpowiedziach mózgu.
Wnioski
- Badanie to demonstruje skuteczność wykorzystania filmów w zrozumieniu ukrytych uprzedzeń.
- Pokazuje implikacje dla przyszłych badań nad mechanizmami percepcji społecznej.
Często zadawane pytania
Executive Industry Relevance
Understanding implicit social biases is critical for biopharma R&D when developing patient-centric therapies and inclusive clinical trial designs. The PMSM method enables mechanistic de-risking of target hypotheses by revealing how contextual knowledge shapes unconscious responses, supporting predictive confidence in biomarker and phenotypic screening strategies. This approach addresses discovery-stage challenges in modeling real-world social perception complexities that influence therapeutic outcomes and stakeholder engagement.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Interrogates therapeutic hypotheses by revealing how learned associations bias implicit neural responses to social stimuli.
- Operational Value: Enables functional target validation through subliminal measurement of brain responses independent of conscious awareness.
- Predictive Value: Supports portfolio triage by quantifying implicit bias mechanisms that may affect patient stratification or treatment adherence.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Prepares validated biological systems for downstream workflows by isolating implicit response components from explicit cognitive processing.
- Operational Value: Addresses assay standardization through fixed-duration subliminal stimuli (40-ms flashes every 1,500 ms) embedded in dynamic white noise masking.
- Scalability: Highlights screening readiness via reusable movie-based stimuli adaptable to diverse social identities (e.g., sexual orientation, political affiliation) without reliance on phenotypic appearance.
Translational & Preclinical Research
- Translational Continuity: Connects discovery through preclinical validation by modeling real-life social perception where implicit biases influence behavior beyond physical appearance.
- Risk-Adjusted Advancement: Supports go/no-go decisions by identifying mechanistic ambiguity in social processing pathways that could confound clinical outcomes.
- Biomarker Alignment: Focuses on predictive de-risking value when implicit neural responses serve as translatable biomarkers for social cognition endpoints.
Pipeline & Workflow Integration
The PMSM method integrates into the discovery continuum from hypothesis testing through lead identification, enabling biological de-risking of targets influenced by social cognition factors.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification by measuring BOLD signal differences in response to subliminal face presentations after contextual learning.
- Screening: Describes assay readiness through identical baseline and post-movie subliminal measurement blocks, ensuring reproducible quantitative outputs across conditions.
- Analytics: Highlights two-way mixed effect ANOVA as a statistical output enabling comparison of brain responses between groups (e.g., homosexual vs. heterosexual subjects) to detect significant implicit bias differences.
- Translational Research: Connects method to preclinical continuity by using ecologically valid movie stimuli that mirror real-world social knowledge acquisition.
- Enterprise Reuse: Frames the method as a reusable capability where any engaging, professionally executed movie can serve as a stimulus to investigate implicit biases across diverse social groups.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Predictive confidence, target validation, reduction of mechanistic ambiguity in social processing pathways.
- Operational Value: Standardization, reproducibility, and scalability via fixed-interval subliminal flashing protocols and eye-tracking-ensured attentiveness.
- Strategic Value: Better go/no-go decisions, capital efficiency, and reduced late-stage biological risk by identifying implicit bias confounders early in discovery.
- Portfolio Impact: Risk-adjusted prioritization and advancement decisions based on quantifiable neural responses to socially relevant stimuli.
Implementation Considerations
- Required scientific expertise in fMRI experimental design, social neuroscience, and implicit bias paradigms.
- Instrumentation and analytical infrastructure needs including fMRI-compatible eye tracking, dynamic white noise masking, and precise stimulus timing control (40-ms flashes).
- Cross-team standardization requirements for stimulus preparation (neutral face images, black-and-white conversion, centering) and protocol execution across labs.
- Adaptation considerations across model systems when translating human implicit bias findings to preclinical models of social behavior.
- Practical limitations include the need for engaging, topic-relevant movies and careful control of stimulus visibility to maintain subliminal presentation thresholds.
