空间线索

Sensation and Perception

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Overview

资料来源: 实验室的乔纳森 Flombaum — — 约翰 · 霍普金斯大学

注意是指人类能力有限,可以选择一些信息进行处理,而其他刺激环境中。注意经营所有感官: 视觉、 听觉、 触觉、 甚至味道和气味。它虽然在视觉领域中最经常研究。研究视觉注意力的常用方法是采用空间线索范式。这种范式允许研究者能够测量的视觉注意力在一些地点而不是其他后果。这种模式是由心理学家迈克尔 · 波斯纳在 70 年代末和 80 年代初,在一系列的论文他比作一个聚光灯,注意选择性地照亮场景的一些一部分开发的。1,2本视频演示空间线索实验,以研究视觉注意的标准程序。

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JoVE Science Education Database. 感觉和知觉的精华. 空间线索. JoVE, Cambridge, MA, (2019).

Procedure

1.设备

  1. 这个实验需要一台电脑和实验实施软件如 E-总理或如 MATLAB 或 PsychoPy 的编程环境。

2.刺激和实验设计

  1. 实验涉及短试验参与者必须检测和报告简短的视觉目标。每项试验包括三个框架。图 1描述了框架。

Figure 1
图 1。用于测量的视觉注意后果的空间线索范式中的事件序列。每项试验开始同样的方式,与交叉的中央固定和两边的两个绿色框框架之一,所示。在两个框架中,交叉固定取而代之的是一个箭头,指向的两个框 (50%的时间每个) 之一。最后,在框架三个字母是要么显示 L 或 T 在一个在两个框。在示例中所示,这封信是。在右侧面板中的示例中,这封信将显示在框中的箭头指向,生产一致的审判。在左边的面板中,字母出现对面的箭头,产生不一致的审判。利益衡量是的时间做出正确的反应 (反应时间),参与者特别是一致和不一致的审判之间的平均差异。

  1. 在一个框架中,有两个绿色的盒子,1.0 英寸 x 1.0 英寸的显示,垂直居中两边。此外,还有红色交叉固定由 0.5 英寸长线的正好位于中心的大汇演。绿色框应从显示的边缘约 1.5 英寸。
  2. 在第二帧,交叉固定取而代之的是一个线索,箭头指向的两个绿色框之一。红色,和容易看到,如图 1所示,就使箭头。
  3. 在三个,T 框架 ' 或 'L' 添加到两个盒子,之一,从帧两个箭头取而代之的交叉固定的再现。
    1. 参与者的任务是指示是否在框中信为 'L' 或 T ' 使用适当的键。每个字母会出现 50%的时间。
    2. 在 80%的审判,这封信出现在框中的箭头指向两个框架中。这些被称为全等试验。在其余的 20%的审判,这封信出现箭头的方向相反。这些被称为不一致的试验。
    3. 总体来看,字母同样经常会出现在左侧或右侧。
  4. 序列的实验,只是如所描述,按随机顺序包括一致和不一致的审判的正确比例。包括总 400 试验 (320 一致和 80 不一致)。
  5. 框架一应存在于每个审判 100 ms,100 ms,2 帧并三帧应该保持目前直到记录的响应。
  6. 最后,一定要编程实验收集相关数据。输出文件应该有一个标题所示在图 2中,表中每行包括一项试验数据: 试验次数、 出现 (左或右),出现 (L 或 T),是否这次审判是一致或不一致的 (称为条件),特定字母的字母的位置由参与者所做的按键和重要的是,反应时间的参与者,使按键,测量从这封信的一开始所花的时间。(这个数字应该记录以毫秒为单位,并预期在 50 到 500 之间的范围内)。

Figure 2
图 2。用于组织数据输出空间线索实验中的示例表。的利益衡量的主要方法是每次试验的反应时间。此外,条件需要记录比较一致和不一致的审判,在反应时间和信类型和给出的回应是必要的以便响应精度评价。它也是一个好主意,以记录信位置,以确保试验出现在正确的比例。请点击这里查看此图的大版本。

3.运行实验

  1. 若要运行实验,招募参加者 10 到 20 人。
  2. 当参与者到达实验室时,解释他们会做实验的目的是调查的视觉注意,性质和要求他们完成知情同意协议。
  3. 坐你测试在电脑前,他们的椅子移离显示器 60 厘米背参与者。
  4. 解释给他们详细的说明:
    1. "每个审判的这个实验将或多或少相同。你会看到红色的固定十字开头的每个审判。它是重要的是你保持你的眼睛,任何时候都固定在那个位置。后 100 ms,交叉固定将取代由一个红色的箭头指向,也将显示在两个绿色框之一。最后后 100 ms,, 箭头会消失和一封信将出现在两个框之一。它将永远 L 或 T,和你的工作是要报告一个它使用适当的键。我们希望你们能 keypress 尽快进行,而不会牺牲准确性,所以它是一个好的主意,让你右手的食指在 L 键上和你左手的食指上 T 键在任何时候都。你做出的反应后,会有半秒的延迟下, 一轮试验开始前。请注意,红色箭头不会总是指向那封信最终将出现的地方。你会做 400 实验中,应该只有大约 5 到 10 分钟。将会有短暂的两分钟,当你在中途休息。"你有什么问题吗?
  5. 一次你回答任何问题,启动程序,并观察几个试验的参与者,确保他们理解指令。然后你可以离开考场,直到实验完毕。

4.分析结果

  1. 随着实验的进行,您的程序应该会自动填充您的结果表中的单元格为每个参与者。因此在实验结束时,你将有一个表,400 行代表 400 试验的每个参与者。
  2. 首先,检查提供的答复准确。要做到这一点,向称为精度表中添加列。图 3显示填充的数据表。
    1. 若要确定是否给予的答案是正确的请比较与显示的字母的实际身份给予答复。此表包括其中的每个列的召回。
      1. Excel (或其他软件) 是能够自动确定响应是否正确由称为精度的新列中输入以下公式:
        = 如果 ("信类型"="响应给",1,0) 这意味着,如果信类型列中的字符是一个响应给列中相同,会有 1 精度列中。否则,将 0,指示不正确的响应。
      2. 计算平均精度为每个参与者通过一起平均新精度列中的值。如果参与者正确反应的比例小于 0.8,不进一步分析参与者的结果;这表明参与者误会了指示,或没有安置优先上准确地执行。
    2. 现在可以计算利息的措施。平均在一起参与者在一致的试验中,和分别,不一致的所有试验中的反应时间。然后计算一致和不一致的平均分组在一起的所有参与者。

Figure 3
图 3。使用从 25 空间线索试验结果填充的数据表。最后一列,称为 '精度,' 添加后试验已经完成,和公式用于自动化准确性检查。请点击这里查看此图的大版本。

我们在的环境来处理,而忽略了其他的刺激,选择某些信息的能力称为注意。

视觉注意既可以公开 — — 在那里眼睛有意识地朝向对象,像满月在上升 — — 或隐蔽的其中一个人注意到某些事情,他们不直接看。

例如,个人可能盯标志指向左边的岔路口。然而,他们仍然会辨别附近的猫头鹰进一步沿着这条路,因为那是他们暗示要走的方向。这一概念指空间线索 — — 隐性注意由一个特定的信号的转移在哪里。

基于以前的工作由心理学家迈克尔 · 波斯纳,该视频演示了如何执行一个计算机化的空间线索任务,包括如何解释数据调查的隐性的视觉注意的措施 — — 穿越一致和不一致的审判的反应次数。

在这个实验中,参与者必须检测和报告简要展示重点和随后改变注意力的视觉目标。

每一次审判中,参与者被要求观察顺序出现的三个框架: 由 ½ 英寸长线的第 1,红色十字,固定帧位于中心的显示。两个绿色的盒子,每个 1 的 1 英寸,垂直,居中显示的边缘从 1.5 英寸。

后 100 毫秒,第二帧显示为此相同的持续时间,但这一次,交叉固定替换一个提示 — — 一个红色的箭头,指向两个绿色框之一。

在第三个框架中,提示箭头同时替换交叉固定。在一半的试验,这封信不 ' 添加到其中一个两个框,而另一半包含字母 'L';两者都是均匀分布。 参与者被要求识别字母如所示。

之后每个响应简短 500 ms 间-审判-间隔发生时,和为共有的 400 项试验重复该序列。

在这里,诀窍就是,他们是一致的这封信出现在框中的箭头指向 80%的时间,在那里或不一致,出现相反的箭头方向为 20%的审判。

因变量然后是参与者,以跨审判的类型,做出正确的反应通过简单地选择框中将显示,无论我们都看到这封信的时间。

与会者预计,平均来看,要在一致的审判比不一致的响应更快,因此显示优势与线索关联的空间位置的其中一个应该重点关注。

为实验做准备,在打开软件程序和验证空间线索范式正常工作。

后招募参加者,带给每一位进入实验室和解释任务旨在探讨视觉注意的性质。在继续之前,请他们填写知情同意。

若要开始,请坐电脑的测试,他们的椅子移离显示器 60 厘米背参与者。解释的任务说明和回答任何问题。

当参与者准备好,让他们通过按空格键来启动程序。观察它们几个试验,以确保他们要么按键都 'L' 或不 ' 尽快信出现在屏幕上。

当他们完成 400 审判离开考场。通过实验,半路提供休息 2 分钟,使任务总时间小于 10 分钟。

若要开始数据分析,首先检索捕获最初被编程到输出文件中的数据。

请注意,数据为下列项目应该自动填充到表: 试验次数,字母位置,信类型,条件,给予由参赛者,而且重要的是,反应时间的实际响应 — — 测量从发病的这封信到该按键。

接下来,检查是否准确通过添加列于表称为 '精度' 访问提供的答复。若要填充此列,请创建公式来比较 '信类型' 与 '响应特定' 这样 1 表示一个正确的回应,而 0 表示不正确的答案。

现在,验证每个参与者的总平均的精度值高于 0.8,确保参与者理解任务说明。

数据可视化,参与者通过审判类型图平均反应时间。请注意,他们回答了约 200 ms 更快在一致相比不一致的试验。

这种差别表明箭头提示与会者参加到某一特定的空间位置,让他们能够更迅速地处理和识别这封信的时候它才出现。

既然你熟悉设计实验,研究空间线索,让我们检查研究人员如何利用范式的变化探讨例颅脑损伤随着任务需求的改变如何注意能力的变化。

功能磁共振成像研究结果指出,顶叶脑内的区域参与东方注意到空间位置的能力。

在局灶性损伤中风或肿瘤的患者,波斯纳和同事们发现,反应时间在长期间不一致一致的审判和值得注意的是,比较时相比,神经控制 — — 那些与顶叶区域外病变 — — 证实这一地区的功能意义。

而且,你已经学到,任务中的提示将列入导致预期想法在哪里集中注意力,即使不可能满足这些期望。

研究者们已经适应了范式来确定这种刺激物,像意外的明亮闪烁,可能会自动导致注意力转。这种修改可能获益可能有麻烦聚焦下约束的要求,像那些与注意缺陷-多动障碍的个人。

你刚看了朱庇特的简介空间线索。现在你应该有很好地理解如何设计和进行隐蔽的视觉注意范式,以及如何分析和解释注意力需求线索是预期和不匹配时。

谢谢观赏 !

Results

图 4显示为一组参与者,比较一致和不一致的审判的平均反应时间。与会者,平均约 200 ms 更快地作出反应一致的试验中。这显示出其优势之一在哪里参加的位置与其他地点的费用。箭头给与会者 80%可靠的信息,这封信会出现在每个试验中,所以参与者视觉注意箭头所指向的位置。当这封信然后出现在那个位置,但大多数情况下,与会者可以处理和快速识别。当这封信虽然出现相反时,参与者都需要在屏幕上,然后处理并找出这封信,提出了转变的关注似乎已经平均约为 200 毫秒,转移他们的注意力。

Figure 4
图 4。反应时间实验结果中空间线索。参与者通常回答更快地在一致相比不一致的试验。在一致的试验中,提示箭头指着一封信最终出现的地方。但在试验中不一致,它指出在对面。反应时间的差异表明箭头带领与会者参加到框中的箭头指向,让他们能够更迅速地处理和识别这封信的时候它才出现。

Applications and Summary

它自 70 年代末,空间线索任务得到了广泛的研究人员,例如,以便查明这种刺激物,可能会自动导致注意力转。例如,研究人员开始调研是否明亮闪光和响亮的声音会自动导致注意力转。在这些实验中需要确定的字母有时前面以意想不到的灯光和声音。研究人员然后将检测速度当明亮的闪光,例如,之前一封信,在相同的位置,或在不同的位置进行比较。与 flash 在相反的位置相关联的成本意味着闪光灯自动捕获的关注。

在上世纪 90 年代前后,任务以便查明涉及的空间注意控制的神经中心成为功能性磁共振成像结合使用的一个重要。通过对比在一致和不一致条件下的大脑活动,研究者们发现,顶叶区域参与了额外的注意转移发生在不一致的审判比一致的。

References

  1. Posner, M. I. (1980). Orienting of attention. Quarterly journal of experimental psychology, 32(1), 3-25.
  2. Posner, M. I., Snyder, C. R., & Davidson, B. J. (1980). Attention and the detection of signals. Journal of experimental psychology: General, 109(2), 160.

1.设备

  1. 这个实验需要一台电脑和实验实施软件如 E-总理或如 MATLAB 或 PsychoPy 的编程环境。

2.刺激和实验设计

  1. 实验涉及短试验参与者必须检测和报告简短的视觉目标。每项试验包括三个框架。图 1描述了框架。

Figure 1
图 1。用于测量的视觉注意后果的空间线索范式中的事件序列。每项试验开始同样的方式,与交叉的中央固定和两边的两个绿色框框架之一,所示。在两个框架中,交叉固定取而代之的是一个箭头,指向的两个框 (50%的时间每个) 之一。最后,在框架三个字母是要么显示 L 或 T 在一个在两个框。在示例中所示,这封信是。在右侧面板中的示例中,这封信将显示在框中的箭头指向,生产一致的审判。在左边的面板中,字母出现对面的箭头,产生不一致的审判。利益衡量是的时间做出正确的反应 (反应时间),参与者特别是一致和不一致的审判之间的平均差异。

  1. 在一个框架中,有两个绿色的盒子,1.0 英寸 x 1.0 英寸的显示,垂直居中两边。此外,还有红色交叉固定由 0.5 英寸长线的正好位于中心的大汇演。绿色框应从显示的边缘约 1.5 英寸。
  2. 在第二帧,交叉固定取而代之的是一个线索,箭头指向的两个绿色框之一。红色,和容易看到,如图 1所示,就使箭头。
  3. 在三个,T 框架 ' 或 'L' 添加到两个盒子,之一,从帧两个箭头取而代之的交叉固定的再现。
    1. 参与者的任务是指示是否在框中信为 'L' 或 T ' 使用适当的键。每个字母会出现 50%的时间。
    2. 在 80%的审判,这封信出现在框中的箭头指向两个框架中。这些被称为全等试验。在其余的 20%的审判,这封信出现箭头的方向相反。这些被称为不一致的试验。
    3. 总体来看,字母同样经常会出现在左侧或右侧。
  4. 序列的实验,只是如所描述,按随机顺序包括一致和不一致的审判的正确比例。包括总 400 试验 (320 一致和 80 不一致)。
  5. 框架一应存在于每个审判 100 ms,100 ms,2 帧并三帧应该保持目前直到记录的响应。
  6. 最后,一定要编程实验收集相关数据。输出文件应该有一个标题所示在图 2中,表中每行包括一项试验数据: 试验次数、 出现 (左或右),出现 (L 或 T),是否这次审判是一致或不一致的 (称为条件),特定字母的字母的位置由参与者所做的按键和重要的是,反应时间的参与者,使按键,测量从这封信的一开始所花的时间。(这个数字应该记录以毫秒为单位,并预期在 50 到 500 之间的范围内)。

Figure 2
图 2。用于组织数据输出空间线索实验中的示例表。的利益衡量的主要方法是每次试验的反应时间。此外,条件需要记录比较一致和不一致的审判,在反应时间和信类型和给出的回应是必要的以便响应精度评价。它也是一个好主意,以记录信位置,以确保试验出现在正确的比例。请点击这里查看此图的大版本。

3.运行实验

  1. 若要运行实验,招募参加者 10 到 20 人。
  2. 当参与者到达实验室时,解释他们会做实验的目的是调查的视觉注意,性质和要求他们完成知情同意协议。
  3. 坐你测试在电脑前,他们的椅子移离显示器 60 厘米背参与者。
  4. 解释给他们详细的说明:
    1. "每个审判的这个实验将或多或少相同。你会看到红色的固定十字开头的每个审判。它是重要的是你保持你的眼睛,任何时候都固定在那个位置。后 100 ms,交叉固定将取代由一个红色的箭头指向,也将显示在两个绿色框之一。最后后 100 ms,, 箭头会消失和一封信将出现在两个框之一。它将永远 L 或 T,和你的工作是要报告一个它使用适当的键。我们希望你们能 keypress 尽快进行,而不会牺牲准确性,所以它是一个好的主意,让你右手的食指在 L 键上和你左手的食指上 T 键在任何时候都。你做出的反应后,会有半秒的延迟下, 一轮试验开始前。请注意,红色箭头不会总是指向那封信最终将出现的地方。你会做 400 实验中,应该只有大约 5 到 10 分钟。将会有短暂的两分钟,当你在中途休息。"你有什么问题吗?
  5. 一次你回答任何问题,启动程序,并观察几个试验的参与者,确保他们理解指令。然后你可以离开考场,直到实验完毕。

4.分析结果

  1. 随着实验的进行,您的程序应该会自动填充您的结果表中的单元格为每个参与者。因此在实验结束时,你将有一个表,400 行代表 400 试验的每个参与者。
  2. 首先,检查提供的答复准确。要做到这一点,向称为精度表中添加列。图 3显示填充的数据表。
    1. 若要确定是否给予的答案是正确的请比较与显示的字母的实际身份给予答复。此表包括其中的每个列的召回。
      1. Excel (或其他软件) 是能够自动确定响应是否正确由称为精度的新列中输入以下公式:
        = 如果 ("信类型"="响应给",1,0) 这意味着,如果信类型列中的字符是一个响应给列中相同,会有 1 精度列中。否则,将 0,指示不正确的响应。
      2. 计算平均精度为每个参与者通过一起平均新精度列中的值。如果参与者正确反应的比例小于 0.8,不进一步分析参与者的结果;这表明参与者误会了指示,或没有安置优先上准确地执行。
    2. 现在可以计算利息的措施。平均在一起参与者在一致的试验中,和分别,不一致的所有试验中的反应时间。然后计算一致和不一致的平均分组在一起的所有参与者。

Figure 3
图 3。使用从 25 空间线索试验结果填充的数据表。最后一列,称为 '精度,' 添加后试验已经完成,和公式用于自动化准确性检查。请点击这里查看此图的大版本。

我们在的环境来处理,而忽略了其他的刺激,选择某些信息的能力称为注意。

视觉注意既可以公开 — — 在那里眼睛有意识地朝向对象,像满月在上升 — — 或隐蔽的其中一个人注意到某些事情,他们不直接看。

例如,个人可能盯标志指向左边的岔路口。然而,他们仍然会辨别附近的猫头鹰进一步沿着这条路,因为那是他们暗示要走的方向。这一概念指空间线索 — — 隐性注意由一个特定的信号的转移在哪里。

基于以前的工作由心理学家迈克尔 · 波斯纳,该视频演示了如何执行一个计算机化的空间线索任务,包括如何解释数据调查的隐性的视觉注意的措施 — — 穿越一致和不一致的审判的反应次数。

在这个实验中,参与者必须检测和报告简要展示重点和随后改变注意力的视觉目标。

每一次审判中,参与者被要求观察顺序出现的三个框架: 由 ½ 英寸长线的第 1,红色十字,固定帧位于中心的显示。两个绿色的盒子,每个 1 的 1 英寸,垂直,居中显示的边缘从 1.5 英寸。

后 100 毫秒,第二帧显示为此相同的持续时间,但这一次,交叉固定替换一个提示 — — 一个红色的箭头,指向两个绿色框之一。

在第三个框架中,提示箭头同时替换交叉固定。在一半的试验,这封信不 ' 添加到其中一个两个框,而另一半包含字母 'L';两者都是均匀分布。 参与者被要求识别字母如所示。

之后每个响应简短 500 ms 间-审判-间隔发生时,和为共有的 400 项试验重复该序列。

在这里,诀窍就是,他们是一致的这封信出现在框中的箭头指向 80%的时间,在那里或不一致,出现相反的箭头方向为 20%的审判。

因变量然后是参与者,以跨审判的类型,做出正确的反应通过简单地选择框中将显示,无论我们都看到这封信的时间。

与会者预计,平均来看,要在一致的审判比不一致的响应更快,因此显示优势与线索关联的空间位置的其中一个应该重点关注。

为实验做准备,在打开软件程序和验证空间线索范式正常工作。

后招募参加者,带给每一位进入实验室和解释任务旨在探讨视觉注意的性质。在继续之前,请他们填写知情同意。

若要开始,请坐电脑的测试,他们的椅子移离显示器 60 厘米背参与者。解释的任务说明和回答任何问题。

当参与者准备好,让他们通过按空格键来启动程序。观察它们几个试验,以确保他们要么按键都 'L' 或不 ' 尽快信出现在屏幕上。

当他们完成 400 审判离开考场。通过实验,半路提供休息 2 分钟,使任务总时间小于 10 分钟。

若要开始数据分析,首先检索捕获最初被编程到输出文件中的数据。

请注意,数据为下列项目应该自动填充到表: 试验次数,字母位置,信类型,条件,给予由参赛者,而且重要的是,反应时间的实际响应 — — 测量从发病的这封信到该按键。

接下来,检查是否准确通过添加列于表称为 '精度' 访问提供的答复。若要填充此列,请创建公式来比较 '信类型' 与 '响应特定' 这样 1 表示一个正确的回应,而 0 表示不正确的答案。

现在,验证每个参与者的总平均的精度值高于 0.8,确保参与者理解任务说明。

数据可视化,参与者通过审判类型图平均反应时间。请注意,他们回答了约 200 ms 更快在一致相比不一致的试验。

这种差别表明箭头提示与会者参加到某一特定的空间位置,让他们能够更迅速地处理和识别这封信的时候它才出现。

既然你熟悉设计实验,研究空间线索,让我们检查研究人员如何利用范式的变化探讨例颅脑损伤随着任务需求的改变如何注意能力的变化。

功能磁共振成像研究结果指出,顶叶脑内的区域参与东方注意到空间位置的能力。

在局灶性损伤中风或肿瘤的患者,波斯纳和同事们发现,反应时间在长期间不一致一致的审判和值得注意的是,比较时相比,神经控制 — — 那些与顶叶区域外病变 — — 证实这一地区的功能意义。

而且,你已经学到,任务中的提示将列入导致预期想法在哪里集中注意力,即使不可能满足这些期望。

研究者们已经适应了范式来确定这种刺激物,像意外的明亮闪烁,可能会自动导致注意力转。这种修改可能获益可能有麻烦聚焦下约束的要求,像那些与注意缺陷-多动障碍的个人。

你刚看了朱庇特的简介空间线索。现在你应该有很好地理解如何设计和进行隐蔽的视觉注意范式,以及如何分析和解释注意力需求线索是预期和不匹配时。

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