6.15: Маскировка подстановки объектов

1. Стимулы и дизайн

1. Для проведения этого эксперимента потребуется среда программирования, такая как MATLAB, или экспериментальное программное обеспечение для секвенирования, такое как E-Prime.
2. Каждое испытание будет состоять из четырех основных компонентов: фиксирующего креста, дисплея формального стимула (называемого дисплеем-мишенью), маски (четыре точки) и дисплея ответа. На рисунке 1 изображены четыре основных элемента в каждом испытании.
   1. Фон дисплея всегда будет белым.
   2. Фиксирующий крест представляет собой небольшой крест в центре дисплея, каждое плечо которого имеет размер 0,25 см. Фиксирующий крест будет присутствовать всегда, за исключением момента, когда появляется отображение отклика.
   3. Дисплей ответа будет состоять из черного контура квадрата, круга, ромба и треугольника, расположенных горизонтально и в центре экрана. Каждая фигура должна быть вписана в невидимый круг радиусом 0,75 см.
   4. Целевой дисплей будет включать в себя восемь фигур, случайным образом выбранных в каждом испытании из набора из четырех: черный контур круга, квадрата, ромба и треугольника. Не все фигуры должны появляться в каждом испытании, и, конечно, формы могут (и будут повторяться) в данном испытании. Опять же, каждая фигура будет иметь радиус 0,75 см. Они будут появляться в случайных позициях на невидимом круге радиусом 1,5 см от фиксирующего креста в центре экрана.
   5. Маска будет представлять собой четыре черных диска (точки) радиусом 0,25 см. Точки должны быть расположены так, чтобы образовать четыре угла квадрата, достаточно больших, чтобы вместить в себя все четыре формы мишеней.

Рисунок 1: Основные элементы отображения объектной подстанции. Каждое испытание будет начинаться с демонстрации фиксации, и участники будут проинструктированы о том, как зафиксировать крест перед началом испытания. Каждое испытание будет заканчиваться отображением ответа, на котором участница выберет форму, которую она помнит между четырьмя точками. Между фиксационным и реакционным дисплеями на целевом дисплее будет отображаться кольцо из восьми фигур, а также появится маска из четырех точек, расположенная вокруг одной из фигур. Как более подробно описано в этой процедуре, отображение маски и цели может отображаться в разном порядке, но каждый из них будет присутствовать в течение 30 мс.

3. Последовательность событий в каждом испытании будет начинаться с экрана фиксации, который будет присутствовать до тех пор, пока участник не нажмет пробел, и в течение 200 мс после.
4. Испытание всегда заканчивается отображением ответа, которое будет присутствовать до тех пор, пока участник не войдет в ответ (щелкнув по форме, которую, по его мнению, он видел между четырьмя точками в этом испытании).
5. Между дисплеями фиксации и реакции в течение 30 мс будет отображаться целевой дисплей и маска. Маска будет окружать положение случайно выбранной формы мишени в каждом испытании.
6. Критической независимой переменной в этом эксперименте является асинхронность начала стимула (SOA). Она определяется как разница во времени между возникновением двух стимулов, в случае данного эксперимента на дисплее маски и мишени. Таким образом, SOA - это время начала отображения цели за вычетом времени начала отображения маски. На рисунках 2-4 схематизированы несколько попыток эксперимента с различными SOA.
   1. Если SOA равен 0, это означает, что стимулы появляются вместе (и поскольку каждый из них длится 30 мс, они также исчезают вместе).
   2. Если SOA отрицательный, это означает, что маска появилась перед на целевом дисплее.
   3. Если SOA положительный, это означает, что маска появилась после целевого дисплея.
   4. Эксперимент будет включать в себя 15 различных SOA, 0 мс, а также положительные и отрицательные: 10, 30, 50, 70, 90, 150 и 300 мс.

Рисунок 2: Асинхронность начала стимула 0 мс. В исследовании с SOA 0 мс маска и мишени появляются одновременно. Поскольку каждый из них запрограммирован на присутствие в течение 30 мс, они присутствуют и исчезают вместе.

Рисунок 3: Асинхронность начала стимула в 50 мс. SOA в 50 мс, будь то отрицательный или положительный, означает, что один стимул будет срабатывать через 50 мс после другого. Но эти стимулы запрограммированы на продолжительность только 30 мс, а это означает, что SOA 50 оставит 20 мс с пустым дисплеем (за исключением фиксирующего креста). Для этого эксперимента мы определили SOA как целевое начало маски, что означает, что отрицательные значения SOA связаны с тем, что маска появляется первой, а положительные значения — с тем, что маска появляется второй.

Рисунок 4: Асинхронность начала стимула в течение 10 мс. С масками и мишенями, запрограммированными на присутствие в течение 30 мс, SOA продолжительностью 10 мс оставляют 20 мс, в течение которых маска и мишень перекрываются.

7. Сформируйте последовательность эксперимента таким образом, чтобы включить в него 20 попыток с каждой из 15 СОА, случайным образом смешивая все различные виды попыток.
8. Критическим фактором является то, что участник не знает, где будут появляться точки в каждом испытании, поэтому убедитесь, что точки появляются непредсказуемо от испытания к испытанию.
9. Убедитесь, что экспериментальная программа выводит достаточно информации о каждом испытании, чтобы вы могли проанализировать результаты позже. Релевантная информация для каждого испытания: номер испытания, SOA в этом испытании, форма, показанная между маской, и форма ответа, предоставленная участником.

2. Запуск эксперимента

1. Чтобы провести этот эксперимент, вам нужно набрать 10 участников, каждый из которых будет тестироваться индивидуально в тихой комнате.
2. Когда участник прибудет на эксперимент, посадите его на расстоянии 60 см от монитора тестового компьютера.
3. Изображение на экране должно быть изображением целевого дисплея с маской. Используйте это изображение, чтобы объяснить инструкции следующим образом:
   1. В каждом испытании этого эксперимента вы увидите кольцо форм, подобное тому, что показано здесь [указывает]. Кроме того, вы увидите четыре точки, как здесь. Иногда они будут накладываться друг на друга, как на этом изображении. Но иногда одно может предшествовать другому. Независимо от порядка их появления, ваша задача состоит в том, чтобы просто попытаться увидеть и запомнить форму, которая появляется в пространстве между этими четырьмя точками. Есть ли в этом смысл?"
   2. Прекрасно. Иногда это может казаться трудным – вам может казаться, что вы действительно не знаете ответа. Просто догадывайтесь в таких случаях. Еще несколько вещей. Каждое испытание будет начинаться с отображения только креста, как тот, что посередине. Прежде чем начать испытание, убедитесь, что вы фиксируете крест, и постарайтесь изо всех сил не двигать глазами. Когда вы будете готовы, вы нажмете пробел, чтобы начать пробную версию."
4. Объяснив участникам инструкции, начните эксперимент и наблюдайте за ним в течение четырех или пяти попыток, чтобы убедиться, что он понял инструкции. Затем оставьте их для завершения эксперимента.

3. Анализ результатов

1. Чтобы проанализировать результаты, сначала необходимо вычислить точность ответа отдельно для каждого субъекта и SOA.
2. Затем вы можете усреднить точность ответа по SOA по всем темам.
3. Чтобы определить, существует ли существенное влияние SOA на производительность, выполните повторные измерения ANOVA на точность в зависимости от SOA с помощью MATLAB или статистического пакета, такого как SPSS.

Визуальный мир полон объектов, которые взаимодействуют в пространстве и времени, и наложение в этих измерениях может влиять на их сознательное восприятие — концепция, называемая визуальной маскировкой.

Подобно тому, как кто-то носит костюмную маскировку, это явление происходит, когда целевой объект, такой как лицо, не может быть воспринят из-за наличия второго объекта — маски.

Когда цель заменяется стимулом, который частично перекрывается в одном и том же пространственном месте, это форма визуальной маскировки, называемая подстановкой объекта.

В этом видео, основанном на методах, впервые предложенных Эннсом и Ди Лолло в 1997 году, показано, как разработать и реализовать эксперимент по маскировке подстановки объектов, а также как анализировать данные и интерпретировать результаты, связанные с сознательным восприятием форм.

В этом эксперименте маскировка замещения объекта индуцируется у участников, когда они наблюдают за представлением четырех элементов на экране компьютера: фиксирующего креста, дисплея мишени, маски и вариантов ответа.

В начале каждого испытания демонстрируется фиксирующий крест, который состоит из 50-миллиметровых линий в центре экрана и обеспечивает внимание участников.

Далее следует второй элемент, целевой дисплей: восемь фигур, которые случайным образом выбираются из набора из четырех изображений — круга, квадрата, ромба и треугольника. Они отображаются вокруг невидимого круга радиусом 150 мм в течение 30 мс.

Сразу за ним следует третий элемент, маска, состоящая из четырех черных точек, каждая с радиусом 25 мм, расположенных так, чтобы образовать четыре угла квадрата, достаточно большого, чтобы заключить одну форму. Маска окружает местоположение случайно выбранной целевой формы и остается видимой в течение 30 мс во время испытания.

Критической независимой переменной здесь является асинхронность начала стимула? SOA для краткости?определяется как разница во времени между внешним видом целевого дисплея и маской.

Асинхронность положительного стимула означает, что маска появится после отображения мишени. Например, при SOA в 50 мс, целевой дисплей отображается в течение 30 мс, а затем в течение 20 мс присутствует только фиксирующий крест, прежде чем маска включается в течение 30 мс.

Для SOA менее 30 мс, скажем, 10, целевой дисплей отображается в течение 10 мс, прежде чем маска становится видимой. По прошествии еще 20 мс целевой дисплей исчезает, а маска остается еще на 10 мс.

Время, в течение которого целевой дисплей и маска находятся на экране, называется наложением стимулов. Это максимум, когда асинхронность начала стимула равна нулю.

Когда асинхронность начала стимула отрицательна, порядок элементов обратный: маска появляется перед дисплеем цели. При SOA -10 мс маска представляется в течение 10 мс, прежде чем цель перекрывается в течение 20 мс. Затем он исчезает, оставляя целевой дисплей видимым еще на 10 мс.

При больших отрицательных значениях, таких как SOA -50 мс, маска отображается в течение 30 мс. Затем в течение 30 мс появляется только фиксирующий крест, прежде чем целевой дисплей загорится на 30 мс.

Независимо от SOA, четвертым и последним элементом является отображение отклика: четыре фигуры, расположенные горизонтально в центре экрана. Они отображаются до тех пор, пока участник не нажмет клавишу, соответствующую выбранной им форме.

Зависимая переменная — это процент правильных ответов, записанных по всему количеству SOA. Ожидается, что маскировка подстановки объектов будет индуцироваться в дискретном диапазоне времени, что приведет к снижению производительности при положительных SOA, когда маска возникает вскоре после этого и перекрывается с целевым дисплеем.

Чтобы начать эксперимент, поприветствуйте одного из набранных участников в лаборатории и проведите его через формы согласия. Затем расположите их удобно на расстоянии 60 см от монитора тестового компьютера.

Объясните инструкции к заданию: они увидят кольцо из восьми фигур вместе с четырьмя точками, которые появятся в случайном месте. Укажите, что эта маска может иногда перекрывать форму во времени, но также может предшествовать ей или возникать после нее.

Попросите участника запомнить форму, которая появляется в пространстве между ними, и если он сомневается, просто угадать.

После того, как основные правила будут поняты, опишите еще несколько пунктов: Они должны нажимать пробел для начала каждого испытания; А когда на дисплее появляется крест фиксации, они не должны двигать глазами во время испытаний.

Теперь пусть участник запустит программу и понаблюдает за тем, как он завершает пару испытаний. На этом этапе выйдите из комнаты.

Без присмотра позвольте участнику выполнить все 300 попыток?20 для каждого асинхронного значения начала стимула. Обратите внимание, что существует 15 значений, варьирующихся от отрицательных, где маска предшествует цели, до положительных, с последующей маской, включая зону перекрытия.

Когда участник выполнит задание, вернитесь в комнату и поблагодарите его за участие в эксперименте.

Чтобы проанализировать данные, вычислите точность ответа (в процентах правильного) по всем асинхронностям начала стимула и постройте график средних значений для 15 временных точек.

Как и прогнозировалось, при очень больших SOA в 150 или 300 мс, положительных или отрицательных, производительность была высокоточной, поскольку маска и целевой дисплей воспринимались как отдельные события.

Аналогичным образом, для отрицательных SOA в диапазоне от -90 до -10 мс производительность была довольно точной, поскольку внимание участника было направлено на правильное местоположение по появлению маски перед целевым дисплеем.

Однако точность падала до 50%, когда SOA были близки к нулю, поскольку стимулы накладывались друг на друга и появлялись слишком короткими для восприятия.

Критический диапазон SOA состоял из значений от 10 до 90, где целевой дисплей отображался перед маской. Здесь производительность была низкой, она упала почти до уровня случайности. Это говорит о том, что маскировка с подменой объекта имела место и что четырехточечной маски было достаточно, чтобы запутать мозг, прежде чем сформировалось сознательное восприятие формы.

Теперь, когда вы знакомы с маскировкой подстановки объектов, давайте рассмотрим, как она используется в исследованиях сознательного осознания, а также в исследованиях нейронных схем, участвующих в визуальном восприятии.

Эта парадигма маскировки может быть объединена с повторяющейся транскраниальной магнитной стимуляцией, рТМС, чтобы изолировать мозговые цепи, участвующие в сознательном восприятии. Магнитная катушка может быть использована для многократного индуцирования небольших электрических потенциалов в мозге, вызывая кратковременную деактивацию небольшой части коры головного мозга.

В одном исследовании Хиросе и его коллеги обнаружили, что если области зрительной коры V5/MT+, которые, как известно, играют роль в восприятии движения, были деактивированы во время выполнения задачи, они смогли свести на нет эффекты маскировки. Это говорит о том, что нарушение рТМС привело к тому, что маска и мишень больше не воспринимались как часть одного и того же события, что позволило субъекту видеть и то, и другое.

Другие исследователи изучают, нужно ли воспринимать стимул, чтобы влиять на поведение, например, вербальный прайминг. Чтобы узнать больше об этом эффекте, посмотрите наше видео из коллекции когнитивной психологии «Вербальный прайминг».

В исследовании, проведенном Гудхью и его коллегами, они использовали вариацию задачи маскировки — четыре точки в маске были либо розовыми, либо голубыми — и попросили участников запомнить цвет. Маскам были представлены целевые стимулы, состоящие из слов PINK, BLUE, MAIL, HOUR, JQCG и AWHF.

При длительности SOA в 200 мс участники называли цвет маски быстрее, когда целевое слово было названием цвета, чем когда цель не называлась. Это было верно независимо от того, мог ли участник правильно идентифицировать цель как слово или не быть словом, предполагая, что стимулы не обязательно должны восприниматься или входить в сознание, чтобы быть полезными.

Вы только что посмотрели видео JoVE о маскировке подстановки объектов. Теперь у вас должно быть хорошее понимание того, как проектировать элементы и проводить эксперимент, а также как анализировать и оценивать результаты.

Спасибо за просмотр!