Method Article

Jogo computador baseado combinando experimentos comportamentais com alta densidade de rastreamento Gaze EEG e Infravermelho

DOI:

10.3791/2320

December 16th, 2010

In This Article

Summary

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Procedimentos para gravação de alta densidade de dados EEG e olhar durante o jogo de computador baseado em tarefas cognitivas são descritos. Usando um videogame para apresentar tarefas cognitivas aumenta a validade ecológica sem sacrificar o controle experimental.

Abstract

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Paradigmas experimentais são valiosos na medida em que o tempo e outros parâmetros de seus estímulos são bem especificado e controlado, e na medida em que o rendimento de dados relevantes para o processamento cognitivo que ocorre sob condições ecologicamente válido. Esses dois objetivos, muitas vezes estão em desacordo, uma vez que estímulos bem controlada, muitas vezes são muito repetitivas para manter a motivação dos sujeitos. Estudos empregando eletroencefalografia (EEG) são muitas vezes especialmente sensíveis a este dilema entre validade ecológica e controle experimental: alcançar suficiente sinal-ruído em médias demandas fisiológicas grande número de ensaios repetidos dentro de longas sessões de gravação, limitando a piscina sujeitos a indivíduos com a capacidade e paciência para executar uma tarefa definida uma e outra vez. Essa restrição limita severamente a capacidade dos pesquisadores para investigar as populações mais jovens, bem como populações clínicas associadas com a ansiedade elevada ou anormalidades de atenção. Mesmo adulto, sujeitos não-clínicos podem não ser capazes de alcançar seus níveis típicos de desempenho ou envolvimento cognitivo: um sujeito desmotivado para quem uma tarefa experimental é pouco mais do que uma tarefa não é o mesmo, comportamental, cognitiva ou neuralmente, como um sujeito que está intrinsecamente motivado e comprometido com a tarefa. Um crescente corpo de literatura demonstra que a incorporação de experiências nos jogos de vídeo pode fornecer um caminho entre as pontas desse dilema entre o controle experimental e validade ecológica. A narrativa de um jogo fornece um contexto mais realista em que as tarefas ocorrem, melhorando a sua validade ecológica (Chaytor & Schmitter-Edgecombe, 2003). Além disso, neste contexto fornece motivação para completar tarefas. No nosso jogo, os indivíduos executam várias missões para coletar recursos, afastar os piratas, comunicações interceptar ou facilitar as relações diplomáticas. Ao fazê-lo, eles também realizam uma série de tarefas cognitivas, incluindo um paradigma Posner atenção-shifting (Posner, 1980), um go / no-go teste de motor de inibição, uma tarefa psicofísica movimento limiar coerência, o Embedded Figures Test (Witkin , 1950, 1954) e uma teoria da mente (Wimmer & Perner, 1983) tarefa. O software do jogo registra automaticamente estímulos jogo e as ações dos indivíduos e as respostas em um arquivo de log, e envia códigos de eventos para sincronizar com gravadores de dados fisiológicos. Assim o jogo pode ser combinado com medidas fisiológicas, tais como EEG, ou fMRI, e com a cada momento de rastreamento do olhar. Rastreamento de olhar pode verificar o cumprimento dos indivíduos com tarefas comportamentais (fixação, por exemplo) e atenção explícita aos estímulos experimentais, e também excitação fisiológica que se reflectem no dilatação da pupila (Bradley et al., 2008). Na grande frequências de amostragem suficiente, rastreamento olhar também pode ajudar a avaliar a atenção secreta que se reflectem no microsaccades - movimentos oculares, que são pequenos demais para foveate um novo objeto, mas são tão rápidos no início e têm a mesma relação entre a distância angular e velocidade de pico como fazer sacadas que atravessam grandes distâncias. A distribuição das direções de microsaccades correlaciona-se com a direção (não) secreto de atenção (Hafed & Clark, 2002).

Protocol

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1. Projetar um jogo de vídeo divertido e informativo Cientificamente

  1. Aplicar um processo iterativo game design em que as preocupações de valor científico e jogabilidade informar-se mutuamente. Como um experimentador, você tem idéias como aos estímulos e paradigmas comportamentais que você quer ver construído em um jogo de computador. Porque você não é um designer de jogos, a tarefa de construir esses paradigmas em jogos pode parecer um detalhe que pode ser abordado depois que a maioria dos trabalhos foi concluída. Nada poderia estar mais longe da verdade. Seja ou não um jogo irá atrair jogadores motivados - e, portanto, ou não os seus dado....

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Discussion

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Talvez o obstáculo mais importante para os estudos de integração é o limite prático sobre a quantidade de tempo que um único sujeito experimental (especialmente um de uma população clínica) pode razoavelmente esperar para realizar antes de se tornar desgastado. Infelizmente, muitas vezes os mais controlada é um estímulo a partir do ponto do cientista de vista, a mais repetitiva e tediosa experimento pode parecer a partir do ponto do sujeito de vista. Pesquisas comportamentais em transtornos neuropsiquiátricos, nos últim.......

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Disclosures

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Não há conflitos de interesse declarados.

Acknowledgements

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Este projecto é financiado pela Autism Speaks Pilot Research Grant # 2597 e pela Fundação Nacional de Ciência dos EUA Faculdade Early Career Development Award # BCS-0846892.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Sistema de medição BioSemi ActiveTwo de 128 canaisBioSemihttp://www.biosemi.com
32 canais A-set + CMS/DRLBioSemiP32-ABC-ACMS
32 canais B-setBioSemiP32-ABC-B
32 canais C-setBioSemiP32-ABC-C
32 canais D-setEletrodos BioSemiP32-ABC-D
EX1-EX8BioSemi8 x TP PIN
Tampa de 128 canaisBioSemiCAP M 128
EyeLink 1000 rastreador infravermelho do olharSR Research Ltd.
Atualização da câmera remota EyeLink 1000SR Research Ltd.n/aPermite o rastreamento de adesivos de alvo
SignaGel gel de eletrodoParker Laboratories Inc.n/a
0,05% KCl gel eletrolítico (NaCl)N/An/aComprado na farmácia de manipulação
Intensity ProBlackmagic Design

References

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  1. Bell, A. J., Sejnowski, T. J. An information maximisation approach to blind separation and blind deconvolution. Neural Computation. 7, 1129-1159 (1995).
  2. Belmonte, M. K. Shifts of visual spatial attention modulate a steady-state visual ev....

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