Summary
이 프로토콜의 목적은 메트로놈 동기화 작업에 균일 하 게 다양 한 속도와 튀는 볼의 응용 프로그램을 소개 하는 것입니다.
Abstract
Sensorimotor 동기화 (SMS), 외부 리듬과 움직임을 조정 하는 기본적인 인간의 능력은 오래 되었습니다 생각 특정 적임. 등시 시퀀스를 함께 손가락을 태핑 해야 정식 메트로놈 동기화 작업에서 잘 설립 발견은 동기화의 청각 보다는 시각에 구성 된 청각 시퀀스에 훨씬 안정적입니다. 비주얼 플래시 구성 된 시퀀스입니다. 그러나, 최근 연구 주기적으로 시각적 자극을 움직이는 실질적으로 향상 시킬 수 있는 동기화 비주얼 플래시에 비해 나타났습니다. 특히, 균일 하 게 다양 한 속도 시각적 튀어 다니는 볼의 동기화 청각 음색의 동기화 보다 덜 안정적인 것으로 밝혀졌다. 여기, 현재 프로토콜 메트로놈 동기화 작업에 균일 하 게 다양 한 속도와 튀는 볼의 응용 프로그램을 설명합니다. 다른 간 발병 간격 (IOI) 시퀀스에 공 수신 거부의 사용을 포함 됩니다. 대표 결과 청각 음색 및 시각적 섬광의 공연에 비해 튀는 공의 동기화 성능을 보여줍니다. 청각 음색의 유사한 동기화 성능을 감안할 때, 공을 수신 거부 여부 적임 특정 메커니즘 SMS 언더레이의 현재 연구 주제 해결에 대 한 특정 중요성 이다.
Introduction
Sensorimotor 동기화 (SMS) 움직임 (예, 손가락 탭) 외부 리듬의 조화를 의미 하 고 주제와 함께 손가락을 필요한 간단한 메트로놈 동기화 작업을 사용 하 여 형식으로 공부 등시 시퀀스1,2. 메트로놈 동기화에 시각적 양식 적임을 통해 청각의 우위 한 세기 이상 동안 설립 되었습니다: 동기화는 청각 보다 시각적 시퀀스를 청각 음색 (그림 1A)의 구성 된 시퀀스에는 훨씬 더 안정 비주얼 플래시 (그림 1B)1의 구성. 그러나이 청각 활용 메트로놈 동기화,, 최근 연구 주기적으로 시각적 자극3,4,,56 이동 채용에 의해 도전을 받고 있다 (유의 주기적으로 움직이는 시각적 자극을 참조 하십시오 지속적인 움직임). 호 브 외. 시각적 시퀀스 구성 일정 속도 이동 막대를 아래로 사용 하 고 동기화 상하 바의 시각적 섬광의 동기화 보다 더 안정 했지만 동기화 보다 아직 덜 안정 되었다 발견 청각 음색3,6. Iversen 외. 고용 했다 정류 정현파에 따라 다양 하 고 튀는 공의 동기화 동기화 청각 음색5가까이 했다 속도 튀는 공. 더 최근에, Gan 외. 균일 하 게 다양 한 속도 가진 공을 수신 거부 사용 (즉, 중력의 효과 시뮬레이션) (그림 1C), 튀어 다니는 볼의 동기화 보다 덜 안정 되지 않았음을 발견 청각 톤4의 동기화입니다.
현재 프로토콜의 목적은 메트로놈 동기화 작업에 균일 하 게 다양 한 속도와 튀는 공 간 외 에 설명 된 대로 적용 하는 절차를 소개 하 4 메트로놈 동기화 작업 포함 (시퀀스, 그림 1A)에서 청각 톤으로 구성 된 시퀀스를 청각 및 시각적 시퀀스 SMS에서 널리 채택 되는 시각적 섬광 (VF 시퀀스, 그림 1B)의 구성 연구1. 작업에서 시퀀스의 세 번째 유형은 튀는 공 (VB 시퀀스, 그림 1C)의 구성 된 시각적 시퀀스입니다. 반면 양식 적임 특정 메커니즘 SMS 특정 적임 최근 많이 끌고있다 인지 시각 및 모터 외피가2, 사이 보다 청각과 모터 외피가 사이 어깨 연결 같은 SMS, 언더레이를 생각 오래 되었습니다 연구 관심1,7. 튀는 공 현재 프로토콜에서 도입 튀는 공과 청각 음색의 유사한 동기화 공연 때문에 적임 문제 해결을 위해 특히 유용 하다. 또한, 메트로놈 동기화 IOI의 제한 된 범위 (100-1800 ms)8통해 유연 하 게 수행할 수 있습니다. 다른 IOIs 튀어 다니는 볼의 적용을 설명 하기 위해 현재 프로토콜 (이 약 가장 선호 IOI) 600 ms IOI, 및 900-ms IOI를 포함 합니다.
그림 1: 자극의 그림입니다. 주제 청각 음색의 구성 되는 시퀀스를 등시 함께 도청 (A: AT 시퀀스), 영상 공 깜박이 (B: VF 시퀀스), 또는 시각적 튀는 공 (C: VB 시퀀스). C, 속도 튀는 공의 궤적 시간의 기능으로 음모를 꾸민 고 각각 파란색과 녹색 선으로 표시 됩니다. 튀어 다니는 볼의 이동 거리는 9.2 m m와 튀는 포인트 (즉, 낮은 공 위치)에서 최대 속도 0.061 m m/600 ms IOI 순서로 양 8 이벤트 표시 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
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Protocol
이 프로토콜은 기관 검토 위원회의 심리학과 일 야만 센 대학에 의해 승인 되었다.
참고: 사용자 지정 프로그램 " BouncingBall " 9이 프로토콜을 수행 하기 위해 제공 됩니다. 파일 추출 " BouncingBall.zip " 디렉토리를 생성 " BouncingBall ", 청각과 시각적인 자극 파일 (섹션 1 아래 참조), 스크립트를 포함 된 " BouncingBall_run.m " 자극 프레 젠 테이 션의 프로그래밍에 대 한 고 응답 기록 (섹션 2 참조) 및 자극을 제시 하 고 응답 (3 조 참조), 및 스크립트 " BouncingBall_analyze.m " 데이터의 프로그래밍에 대 한 분석 (아래의 섹션 4 참조) (아래의 섹션 5를 참조 하는 것을 분석 데이터를 수행 하 고 ).
1. 준비의 청각 및 시각적 자극
참고:는 " BouncingBall " 디렉터리에 생성 된 자극. 독자 사용 하거나 필요에 따라 자극을 수정할 수 있습니다.
- 있는 청각 음색 생성 될 수 있습니다, 600 Hz에서 50 ms의 순수한 음색을 만들려고 하는 소프트웨어를 사용 하 여.
- 있는 시각적 이미지 생성 될 수 있습니다, 투명 배경으로는 오렌지 볼의 이미지를 만들려고 하는 소프트웨어를 사용 하 여.
- 오렌지 농구의 사진을 스마트폰 카메라와 함께 사용 하 고 있는 시각적 이미지 생성 될 수 있습니다, 검정색 배경 농구의 이미지를 만들려고 하는 소프트웨어를 사용 하 여.
2. 자극 프레 젠 테이 션 및 응답 녹화 프로그래밍
참고: 자극 프레 젠 테이 션의 프로그래밍 및 응답 녹음 스크립트에서 이미 구현 " BouncingBall_run.m " 디렉터리에 " BouncingBall "는 열 수와 소프트웨어를 편집 하는 텍스트를 사용 하 여 편집. 독자 수를 설정 하거나 고 하시기에 의견 필요에 따라 설정을 수정
- 검정으로 배경색 설정.
- 55 이벤트 (54 IOIs)를 각 순서를 설정 합니다. 연습 (아래 참조), 이벤트 번호를 20으로 설정.
- 6 번 반복에 각 시퀀스를 설정 합니다. 연습, 반복 수를 2로 설정.
- 600 ms 또는 900 양 IOI를 설치
- AT 시퀀스 구성.
- 제시 순수 톤 모든 IOI.
- 영구적으로 직경 1.74 cm의 오렌지 공 표시 (subtended 1.66 °의 시각적인 각)와 흰색 막대의 3.54 cm x 4.06 cm. 컴퓨터 스크린의 중심에 공을 제시 하 고 막대 표시 볼의 아래쪽 가장자리에 아래 0.92 c m.
참고: 주황색 공 바 표시 됩니다 시각적 설정을 AT 시퀀스와 시각적 시퀀스 사이 가능한 일관성 유지 하 고 편집증 청각 작업에 공을 유지 관심 주제.
- VF 시퀀스 구성.
- 모든 IOI, 즉 플래시 오렌지 공, 그것 50 ms에 대 한 지속 하 고 나머지 IOI 동안 사라집니다.
- VB 시퀀스 구성.
- 현실적인 오렌지 농구 오렌지 공 바꿉니다.
- 공을 지속적으로 아래로 0.92 cm (이동 거리) 이동 흰색 막대를 터치 하 고 다음 초기 위치로 이동 하자.
참고: 볼의 속도 일정 가속 다양 균일 하 게 합니다. 가속은 0.20 m/s 2 600 ms IOI에 대 한 또는 0.09 m/s 2 900-ms IOI에 대 한. 공을 막대를 만질 때의 최대 속도 도달 합니다. 다른 가속도 사용 하 여 다른 IOIs 대.
- 기록 주제가 컴퓨터 키보드 응답 키를 누르면 하는 때 시간을 절약할.
3. 실험 절차
참고: 자극을 제시 하 고 응답을 녹음 입력 하 여 수행 됩니다 " BouncingBall_run (SequenceType, IOI, ScreenX, ScreenY, isFormal) " 명령에서 소프트웨어의 창입니다. " ScreenX " 및 " ScreenY " 각각 너비와 높이 cm, 컴퓨터 화면을 참조 하십시오. 감청 데이터 파일에 자동으로 기록 됩니다 " SequenceType_IOI_ScreenX_ScreenY.mat " 프로그램에 의해. IsFormal는 실험 공식적인 실험 인지 연습을 말합니다.
- 60 cm 보기 거리는 컴퓨터 화면 앞에 앉아 헤드셋을 착용 하는 주제를 물어.
- 줄 대상이 서 면된 동의 양식에 서명.
- 주제에 게 서 면된 실험 지침을 제공.
- 주제에 메트로놈 동기화 작업 지시, 설명: AT 시퀀스에 음색, VF 순서 및 순간에서 깜박이 볼 synchrony에 (그들의 선호의 그들의 집게 손가락을 사용 하 여 키보드 키)에 탭 때 튀는 공을 낮은 위치 이동 (즉, 접촉 바) VB 순서로.
- 소프트웨어를 엽니다.
참고: 소프트웨어를 지속적으로 실행 하 고 명령 창 열린 상태를 유지. 자극의 프레 젠 테이 션을 실행 하 고 자극 프레 젠 테이 션 완료 되 면 명령 창으로 돌아가려면 명령 창에 Bouncingball_run 명령을 입력. - 물어 600 ms와 연습을 두 번을 자극 및 작업 IOI에, VF, 및 VB 시퀀스.
참고: 연습으로 동일 했다를 제외 하 고 형식적인 실험 아래: (1) 과목; 걸쳐 3 시퀀스 유형에의 순서는 변경 되지 않습니다 (2) 각 시퀀스 반복 2 번; (3) 각 시퀀스는 20 이벤트. - 유형
- " Bouncingball_run (' AT ', 600, 53.1, 29.8, 0) " 명령 창에서 다음 키를 누릅니다는 ' 입력 ' AT 시퀀스의 연습을 수행 하려면 키.
참고: 화면 크기는 53.1 cm x 29.8 cm Gan 외. 4, 그러나 독자는 그들이 사용 하는 화면에 따라 크기를 할당 해야 합니다. 실험 프로그램을 실행 하는 경우 주제 실험 지침에 설명 된 작업을 수행 이다. 또한, 시퀀스 프레 젠 테이 션은 자습, 즉, 제목 시퀀스를 시작 하려면 스페이스 바를 누르면. - 유형 " Bouncingball_run (' VF ', 600, 53.1, 29.8, 0) " 명령 창에서 다음 키를 누릅니다는 ' 입력 ' VF 시퀀스의 연습을 수행 하려면 키.
- 유형 " Bouncingball_run (' VB ', 600, 53.1, 29.8, 0) " 명령 창에서 다음 키를 누릅니다는 ' 입력 ' VB 시퀀스의 연습을 수행 하려면 키.
참고: 아래 하나의 주제에 대 한 절차가입니다.
- " Bouncingball_run ('에 ', 600, 53.1, 29.8, 1) " 명령 창에서 다음 키를 누릅니다는 ' 입력 ' 키 시퀀스 IOI에 600 ms를 수행 하.
- 입장이 주제 AT 시퀀스에서 음색과 synchrony에 검지 손가락을 사용 하 여 키보드 키를 누릅니다.
- 주제 깜박이 공으로 synchrony에 검지 손가락을 사용 하 여 키보드 키에 두 드릴 것 이다 참고.
- 는 주제 때 튀는 공을 낮은 위치를 이동 하는 순간으로 synchrony에서 검지 손가락을 사용 하 여 키보드 키에 두 드릴 것 이다 (즉, 접촉 바).
- 주제 AT 시퀀스에서 음색과 synchrony에 검지 손가락을 사용 하 여 키보드 키에 두 드릴 것 이다 참고.
- 주제 깜박이 공으로 synchrony에 검지 손가락을 사용 하 여 키보드 키에 두 드릴 것 이다 참고.
- 는 주제 때 튀는 공을 낮은 위치를 이동 하는 순간으로 synchrony에서 검지 손가락을 사용 하 여 키보드 키에 두 드릴 것 이다 (즉, 접촉 바).
4. 데이터 분석의 프로그래밍
참고: 데이터 분석 프로그래밍 스크립트에서 이미 구현 " BouncingBall_analyze.m " 디렉터리에 " BouncingBall "를 열 수 있습니다, 편집 텍스트를 사용 하 여 편집 소프트웨어입니다. 독자를 설정 하거나 스크립트에서 의견 필요에 따라 설정을 수정할 수 있습니다. 원시 동기화 데이터는 탭의 순서. 4 , , 5 10에 선발 된 변수 정기적인 동기화 데이터를 분석 하는 원형 메서드를 사용 합니다. 현재 프로토콜 간 외에 설명 된 대로 (예를 들어, CircStat 도구 상자 11), 원형 통계 도구를 사용 하 여 동기화의 안정성 (R)을 분석 하는 절차를 설명 하는 여기, 4
- 탭 시퀀스에서 처음 다섯 이벤트 탭 동기화는 일반적으로 안정 몇 꼭지를 필요로 하기 때문에 생략.
- 비동기 계산.
- 각 탭 시퀀스에 대 한 수돗물의 시간과 해당 이벤트 개시, asynchronies의 순서로 발생의 시간 간의 차이 비동기 계산.
참고: 각 시퀀스에 대 한 잘못 된 탭을 제외 하는. 잘못 된 탭 탭 누락 포함 (즉, 거기에-1 중 아무 탭은 / 2 + 1/2 이벤트 주위 IOI 간격)와 여러 탭 (즉,-1는 동안 하나 이상의 탭이 있을 때/2 + 1/2 IOI 간격). - 변환 시간 (ms) asynchrony*(360/IOI)에 의해 각도 (도)에 asynchronies의. 다음 사용 하 여 함수 circ_ang2rad 11, 라디안으로 각도 변환 하는 단위 원에 상대적 위상 (RP)에서 결과.
- 각 탭 시퀀스에 대 한 수돗물의 시간과 해당 이벤트 개시, asynchronies의 순서로 발생의 시간 간의 차이 비동기 계산.
- 동기화 안정성 (R)을 계산.
- 각 비동기 시퀀스에 대 한 사용 기능 RPs의 분산 (S)를 계산 하기 위해 circ_var 11.
- 계산 R R를 사용 하 여 = 1-S.
참고: R은 RPs, 0 (균일 하 게 분산된 RPs와 불안정 한 도청)에서 1 (RPs의 unimodal 분포와 완벽 하 게 안정적인 도청)에 이르기까지의 결과 (즉, 벡터의 평균)의 길이. - 각 시퀀스 유형에 대 한 그 주제에 그 시퀀스 유형의 r 6 재판의 RPs의 평균 값을 계산.
5. 데이터 분석 수행
참고: 아래 하나의 주제 수집 위에 소개에서 데이터의 분석 이다. 입력 하 여 수행 됩니다 데이터 분석 수행 " Bouncingball_analyze(RecordedFile) " 평균 및 표준 편차 (SD)의 안정성을 반환 하는 소프트웨어의 명령 창에서.
- 시퀀스 IOI에 600 ms에 대 한 입력 " Bouncingball_analyze (' AT_600_53.1, 29.8.mat ') " 명령 창에서 다음 키를 누릅니다는 ' 입력 ' 키.
- 600 ms IOI VF 시퀀스 입력 " Bouncingball_analyze (' VF_600_53.1, 29.8.mat ') " 명령 창에서 다음 키를 누릅니다는 ' 입력 ' 키.
- 600 ms IOI VB 시퀀스 입력 " Bouncingball_analyze (' VB_600_53.1, 29.8.mat ') " 명령 창에서 다음 키를 누릅니다는 ' 입력 ' 키.
- 시퀀스 IOI에 900-ms에 대 한 입력 " Bouncingball_analyze (' AT_900_53.1, 29.8.mat ') " 명령 창에서 다음 키를 누릅니다는 ' 입력 ' 키.
- 900-ms IOI VF 시퀀스 입력 " Bouncingball_analyze (' VF_900_53.1, 29.8.mat ') " 명령 창에서 다음 키를 누릅니다는 ' 입력 ' 키.
- 900-ms IOI VB 시퀀스 입력 " Bouncingball_analyze (' VB_900_53.1, 29.8.mat ') " 명령 창에서 다음 키를 누릅니다는 ' 입력 ' 키.
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Representative Results
SMS 연구에서 최고의 결과 중 하나는 메트로놈 동기화 청각 시퀀스 비주얼 플래시1, 적임 특정 메커니즘의 제안으로 이루어진 시각적 시퀀스 보다 청각 음색의 구성에 훨씬 더 안정적입니다. SMS2. 그러나, 최근 학문 보여주었다 주기적으로 시각적 자극을 움직이는 실질적으로 향상 시킬 수 있는 시각적 섬광3,,45,6에 비해 동기화 및 동기화의 균일 하 게 다양 한 속도 가진 공을 수신 거부 청각 톤4의 동기화 보다 덜 안정적인 것으로 발견 되었다. 대표 결과 우리 그룹4의 간행된 한 일에서 예입니다. 실험 15 과목 했다. 양방향 반복 측정 분산 분석 (ANOVA, 온실 Geisser 수정과 함께) 요소 시퀀스 유형 (3 시퀀스 유형)와 IOI 유형 (두 IOI 유형) 공개 시퀀스 유형의 통계 주요 효과 (F2,28 = 16.77, p = 0.001, partialη2 = 0.55). IOI 형식의 주요 효과 (F1,14 0.88, p = 0.364, 부분적인 η2 = = 0.06) 및 2 개의 요인 사이 상호 작용 (F2,28 = 0.88, p 0.401, 부분적인 η2 = = 0.06) 통계적으로 중요 한 되지 않았습니다. 시퀀스 유형 (t 검정, Bonferroni 개정) 간의 안정성의 비교 나타났다는 600-ms와 900-ms IOIs 위한 튀어 다니는 볼의 동기화 비주얼 플래시 동기화 보다 훨씬 더 안정 (600 ms IOI: t 14 = 3.96, pcorreccted = 0.006, 코헨의 d = 1.02; 900-ms IOI: t14 4.28, pcorreccted = 0.006, 코헨의 d = = 1.11), 그리고 청각 음색의 동기화 보다 덜 안정 아니었다 (600 ms IOI: t14 2.95, p= correccted 0.066, 코헨의 d = 0.76; = 900-ms IOI: t14 2.06, pcorreccted = 0.348, 코헨의 d = = 0.53) (그림 2).
그림 2 : 600-ms와 900-ms IOIs의 AT, VF, 및 VB 시퀀스에 대 한 동기화 안정성 (R). 오차 막대는 ± 95% 신뢰 간격을 나타냅니다. 그림 1과 같이 다른 규칙은. 그림은 그림 2 에서 Gan 외 에 적응 4 (는 크리에이 티브 코몬즈 저작자 표시 4.0 국제 라이센스 아래에 게시 됩니다). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
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Discussion
이 프로토콜에는 메트로놈 동기화 작업에 균일 하 게 다양 한 속도와 수신 거부 볼을 검사 하는 방법을 보여 줍니다. 청각 음색의 유사한 동기화 성능을 감안할 때, 튀는 공 SMS 특정 적임 인지의 현재 연구 주제 해결에 대 한 특정 중요성 이다.
현재 프로토콜에서 중요 한 단계는 튀는 공의 균일 하 게 다양 한 속도 소개 하 고 단계별 지침 동기화 작업을 수행 하 고 동기화 데이터를 분석 하 제공 됩니다. 현재 프로토콜은 또한 다른 가속도 채택 하 여 다른 IOIs에 대 한 수신 거부 볼을 사용 하는 방법을 보여 줍니다. 여기 그것은 언급 한다는 튀는 공 사용 해야 IOIs 제한 미만 300 양 Gan 외. 4 는 300 ms IOI 튀는 공을 너무 빨리와 주제, 부자연 스러운 모습과 공을 가볍게 따라서 어려웠다 나타났습니다.
튀는 공 SMS 및 타이밍 처리 공부를 위한 유용한 도구입니다. 이 프로토콜에서 튀는 공에에서 설명 된 간단한 메트로놈 동기화 작업 하는 동안 정상적인 주제와 행동 연구에서 대표적인 결과 미래 일의 조사에서 튀는 공 채택 수: (1) 동기화 메트로놈 (또는 음악에서 비트)가 있는 복잡 한에서 추출 하는 데 필요한 더 복잡 한 리듬 시퀀스에 시퀀스12,13; (메트로놈13,14; 타이밍 편차의 인식 2) (3) 신경 메커니즘 기본 SMS6; 그리고 타이밍 적자, 예를 들어, 파 킨 슨 병 환자15,16(4) 환자.
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Disclosures
저자는 공개 없다.
Acknowledgments
이 작품은 자연 과학 재단의 중국 국가 (31371129)에 의해 지원 되었다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Psychtoolbox | http://psychtoolbox.org | 3.0.12 | |
| MATLAB | MathWorks | 7.11.0 (R2010b) | |
| Adobe Photoshop | Adobe Systems | Adobe Photoshop CS6 | |
| computer monitor | AOC | G2460PQU/BR LCD | |
| headphone | PHILIPS | SHM6500 | |
| computer keyboard | Dell | kb113t | |
| smart phone | Apple | iphone6s | |
| IBM SPSS Statistics | IBM | IBM SPSS Statistics 21 |
References
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