3 мая 2018 г.
Мы представляем фут степпинг серийный время реакции (SRT) задачи. Это изменение SRT задачи, дополняя классический SRT задачу, которая включает в себя только палец прессования движения, лучше приближается ежедневно последовательной деятельности и позволяет исследователям для изучения динамических процессов, лежащих в основе дискретных ответных мер и отделить процесс явного, действующих в неявных последовательность обучения.
Общая цель этого эксперимента состоит в том, чтобы изучить, как люди усваивают последовательность действий, имитирующих повседневную деятельность, и прояснить когнитивные процессы, в частности, явный процесс, управляющий имплицитной моторной последовательностью обучения. Эта задача предлагает новый способ обзора прогресса в развитии явного благополучия во время обучения имплицитной моторной последовательности. Использование этого задания может помочь ответить на ключевые вопросы в области моторного обучения и развития, такие как обучение имплицитной моторной последовательности и ее возрастное развитие.
Ключевое преимущество этой методики заключается в том, что по сравнению с классической задачей SRT, задача с шагом вперед включает в себя большую сложность моторного контроля и позволяет нам лучше понять процесс обучения последовательным навыкам в повседневной жизни, таким как танцы, игра на музыкальных инструментах или занятия спортом. Применение этой техники распространяется на то, чтобы помочь нам понять детей с двигательными трудностями, в частности, обучение двигательным последовательностям детей с тем, что называется расстройством координации развития или DCD. Впервые идея этого метода пришла нам в голову, когда мы наблюдали за одним из наших детей, которого мы изучали, у которого была DCD, когда он практиковался в игре Wii, Dance Dance Revolution.
Демонстрировать процедуру будут Элизабет Белл и Миа Каминита, аспиранты лаборатории нейромеханики. Начните с обеспечения надлежащего функционирования системы захвата движения, чтобы обеспечить точный сбор 3D-данных с отражающих маркеров. Для динамической калибровки проведите калибровочной палочкой, входящей в комплект поставки системы захвата движения, через пространство, куда будут перемещаться все отражающие маркеры, когда участники выполняют задачу SRT.
Для статической калибровки поместите калибровочную трубку на пол с положением и ориентацией, которые могут быть использованы в качестве начала координатной системы системы захвата движения. Запустите систему захвата движения, чтобы задать начало координат. В системе захвата движения присвойте каждому маркеру имя и создайте сегменты, соединяя маркеры вместе.
Свяжите все сегменты, чтобы завершить создание шаблона скелета. По прибытии попросите участников внимательно прочитать и подписать форму согласия. Привет, Миа, спасибо за добровольное участие в этом исследовании.
Эта форма согласия предоставит вам более подробную информацию о том, что именно мы собираемся сделать сегодня. Если вы согласитесь участвовать, можете ли вы просто поставить инициалы на каждой странице, а затем подписать последнюю? После этого у нас останется всего несколько анкет, которые мы пройдем.
Скрининг на соответствие критериям исследования с помощью таких опросников, как опросник доминирования рук, опросник глобального уровня физической активности и опросник неврологического здоровья. Попросите участника снять обувь и носки. Ладно, отлично, теперь мы готовы к захвату движения.
Если бы я мог просто попросить тебя снять обувь и носки, мы бы пошли. Хорошо. Затем с помощью двусторонней, гипоаллергенной, клейкой ленты и предварительно обмоточной ленты прикрепите к коже 38 сферических светоотражающих маркеров, каждый диаметром 50 миллиметров, на заранее определенных значимых костных ориентирах. Эта настройка маркеров аналогична показанному здесь шаблону скелета.
Удалите все нежелательные отражения, кроме этих 38 маркеров, с тела участника. Проведите испытание калибровки, проинструктировав участников спокойно встать на исходное положение в Т-образной позе и запустить систему захвата движения, чтобы захватить все маркеры в течение двух-десяти секунд. Прежде чем каждый участник приступит к выполнению задания, настройте параметры, включая, помимо прочего, идентификатор участника, идентификатор группы, количество учебных блоков, продолжительность представления стимула, а также интервал между стимулами или интервал ответного стимула, чтобы контролировать временной интервал между завершением движения и появлением следующего стимула.
Попросите участника встать в исходное положение. Хорошо, если вы можете войти в темно-синие прямоугольники, это будет ваша домашняя позиция. И отрегулируйте расстояние до исходного положения так, чтобы участники могли комфортно наступать на все шесть мишеней на полу.
Пусть участник быстро наступит на каждую мишень несколько раз. И обратно за левую ногу, отлично. И отмечать расстояние от исходной позиции до каждой мишени на максимально комфортной для каждого участника длине шага.
Скажите участнику, что как только стимул появляется в одном из шести мест, показанных на мониторе, ему необходимо как можно быстрее и точнее шагнуть к соответствующей цели на полу, а затем вернуться в исходное положение. Как только стимул появится в одном из шести мест, показанных на мониторе, вы как можно быстрее и точнее подойдете к соответствующей цели на полу, а затем вернетесь в исходное положение. Затем скажите участнику, чтобы он шагнул правой ногой к трем мишеням, расположенным с правой стороны, и левой ногой к трем другим мишеням.
Вы будете наступать правой ногой для трех мишеней в правой части экрана, а левой ногой для трех мишеней в левой части. Проинструктируйте участников держать локти по бокам и согнутыми под углом 90 градусов при выполнении задания, чтобы камеры могли видеть маркеры, расположенные на бедре. Пожалуйста, держите руки по бокам, а локти согнутыми под углом 90 градусов.
Проведите тренировочный блок, состоящий из 36 шагов, чтобы участники были знакомы с задачей. Стимулы на этом блоке появляются в случайном порядке. После тренировочного блока приступайте к экспериментальным блокам.
В этом протоколе есть шесть блоков, и каждый экспериментальный блок состоит из 100 шагов на стимул. Установите определенный порядок визуальных стимулов в соответствии с экспериментальными целями. Стимулы следуют либо определенной, либо случайной последовательности.
Предъявление приказа стимулов участникам неизвестно. Предоставляйте участникам обязательный трехминутный перерыв после каждого блока. Перед каждым экспериментальным блоком напоминайте участникам о необходимости реагировать на стимулы как можно быстрее и точнее.
Итак, мы повторим ту же задачу. Важно реагировать на раздражители как можно быстрее и точнее. Учитывая возможный компромисс в скорости и точности, крайне важно инструктировать испытуемого как можно быстрее и точнее в одно и то же время перед каждым блоком обучения.
После завершения всех учебных блоков попросите участников пройти пост-тест, состоящий из широко используемых тестов на запоминание и узнавание, описанных в литературе. На этом рисунке показано среднее время ответа 12 молодых людей в шести учебных блоках. Время отклика на новую последовательность значительно ниже в пятом блоке по сравнению с выученной последовательностью в четвертом блоке, что указывает на обучение последовательности.
Среднее время реакции демонстрирует ту же закономерность, что и время реакции. В частности, время реакции в пятом блоке медленнее, чем в четвертом. В отличие от времени отклика и времени реакции, время движения сопоставимо между четвертым и пятым блоками.
В дополнение к измерению времени, сфокусированному в классической задаче SRT, движение всего тела, особенно движение центра масс, также может быть измерено в задаче SRT с шагом ногой. На этом рисунке показаны данные одного участника о траекториях движения центра масс, которые происходят за 100 миллисекунд до появления стимулов. На этом рисунке показаны направления опережающего центра массового движения.
Направление опережающего движения для каждого стимула было очень непоследовательным в начале и становилось более последовательным по мере того, как обучение продвигалось по блокам. На этом рисунке показаны значительные изменения в изменчивости направления движения между блоками на уровне группы. В частности, вариабельность увеличилась с четвертого до пятого блока, что указывает на то, что направление движения центра масс будет очевидным признаком обучения двигательной последовательности в задаче SRT.
Что еще более важно, упреждающий центр движения масс, вероятно, отражает явный процесс, действующий в процессе обучения имплицитной моторной последовательности. Повышенная вариабельность от четвертого к пятому блоку была продемонстрирована только у участников, которым требовалось явное знание последовательности, но не у участников, которые не продемонстрировали явного знания. Более того, изменение вариативности от четвертого к пятому блоку в значительной степени коррелирует с объемом эксплицитных знаний, полученных участниками.
После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о преимуществах этой задачи с быстрым шагом, которая дополняет классическую задачу SRT с нажатием клавиш. Во-первых, он лучше имитирует обучение импульсной последовательности в повседневных действиях. Во-вторых, эта модифицированная задача SRT предлагает уникальную возможность исследовать временную эволюцию эксплицитного осознания, которое действует в процессе обучения имплицитным моторным последовательностям.
Наконец, с помощью этой задачи можно записывать и изучать другую информацию, например, непрерывные траектории движения. Измерение временной динамики движения может быть использовано для обзора скрытых когнитивных процессов в будущих исследованиях последовательного обучения.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В этой статье представлена задача на сериальную реакционную скорость с перемещением стоп (SRT), модифицированная версия классической задачи SRT, которая включает движения ногами. Этот подход позволяет исследователям лучше изучать когнитивные процессы, вовлеченные в неявное обучение последовательностям, и явные процессы, которые сопровождают его.
Disentangling reaction time and movement time in implicit motor sequence learning enables more precise target validation and mechanistic de-risking in early-stage neuromotor research. The foot-stepping SRT task provides a translationally relevant model for evaluating motor planning, execution, and postural control, supporting predictive confidence in disease-relevant systems. This approach informs portfolio decisions for programs targeting motor learning, neurodevelopmental disorders, and movement dysfunction.
This method bridges early discovery, lead identification, and preclinical validation for neuromotor and cognitive-motor programs.