Summary
Psychophysique est essentiel pour l’étude des phénomènes de perception par le biais de l’information sensorielle. Nous présentons ici un protocole pour effectuer une tâche de choix forcé de deux intervalles tel qu’implémenté dans un précédent rapport sur la psychophysique humaine où les participants estime la durée des intervalles, auditifs, visuels ou audiovisuels d’apériodiques trains d’impulsions.
Abstract
Nous fournissons une procédure pour une expérience de psychophysique chez l’être humain basée sur un paradigme décrit précédemment visant à caractériser la durée perceptuelle des intervalles dans la plage de millisecondes de visuels, sonore et audiovisuels apériodiques trains de six impulsions. Dans cette tâche, chacun des essais est constitué de deux échelons consécutifs d’intramodale où les participants Appuyez sur la flèche vers le haut pour signaler que le second stimulus a duré plus longtemps que la référence, ou la touche flèche vers le bas pour indiquer le contraire. L’analyse du comportement se traduit par des fonctions psychométriques de la probabilité d’estimer le stimulus de comparaison pour être plus longue que la référence, en fonction des intervalles de comparaison. En conclusion, on avance un moyen d’implémentation du logiciel de programmation standard pour créer des stimuli visuels, sonore et audiovisuels et de générer une tâche de l’intervalle entre deux choix forcé (2IFC) en livrant des stimuli avec des écouteurs de bruit-bloquant et un moniteur de l’ordinateur.
Introduction
Ce protocole vise à transmettre une procédure pour une expérimentation standard psychophysique. Psychophysique est l’étude des phénomènes de perception par le biais de la mesure des réactions comportementales, induites par les influx sensitifs1,2,3. Habituellement, la psychophysique humain est un outil essentiel et peu coûteux à mettre en œuvre l’imagerie ou neurophysiologique expériences4. Cependant, il n’est jamais facile de choisir la meilleure méthode psychophysique parmi tant d’autres qui existent, et le choix dépend un peu de préférence et expérience. Néanmoins, nous encourageons les débutants en vue de réviser les méthodes disponibles soigneusement afin d’en savoir plus sur les critères de sélection pour5,6,7. Ici, nous fournissons une procédure pour exécuter une tâche de 2IFC, dont de nombreux chercheurs utilisent fréquemment pour étudier les processus perceptifs comme travail mémoire8, décision prise9,10ou temps de perception11 , 12 , 13.
Pour guider les lecteurs le long de la méthode, nous recréons un rapport sur l’audiovisuel (AV) intervalles apériodiques séquences d’impulsions et perceptuelle durée de visuels (V), auditifs (A). Nous ferons référence à cette tâche comme une tâche de discrimination (aide) intervalle apériodiques13. Lorsque vous essayez de décrire ce paradigme dans le jargon de la psychophysique, ce serait une tâche de discrimination de classe A, type 1, basé sur la performance, dépendante du critère qui utilise une méthode non adaptatif de l’une des constantes et un modèle de tangente hyperbolique (tanh) à calculer un seuil différentiel. Même si un peu tel un sons de caractérisation enchevêtrent, nous l’utiliserons pour initier le lecteur à quelques aspects généraux de la psychophysique, dans l’espoir de fournir des critères de décision pour les nouvelles expériences et peut-être même la possibilité d’adapter le protocole actuel pour autres besoins.
Toute expérience psycho-physique, comme une tâche de 2IFC, nécessite la mise en œuvre des stimuli, une tâche, une méthode, une analyse et une mesure6. L’objectif est d’obtenir la fonction psychométrique qui représente mieux la performance mesurée14. Une tâche de 2IFC consiste à présenter aux participants qui sont naïfs à la fin de l’expérimentation, les essais de deux stimuli séquentielles. Après avoir comparé les stimuli, ils signalent les résultats en sélectionnant un et un seul, hors deux réponses possibles qui convient le mieux à leur perception.
Avec des stimuli, nous nous référons à des considérations techniques sur la modalité sensorielle à l’étude. Une expérience de classe A est constitué de la comparaison des stimuli de la modalité même dans un procès, alors que les expériences de classe B comprennent des comparaisons cross-modal. D’autres considérations essentielles sur des stimuli incluent leur mise en œuvre, tels que les moyens techniques de stimuli modulants dans une gamme requise. Par exemple, si nous voulons trouver la (SDP) de différence perceptible entre les deux fréquences de vibrations aéroélastiques vibrant sur la peau15, nous avons besoin d’un stimulateur de précision pour générer des fréquences à l’intérieur des limites de flutter (c.-à-d., 4-40 Hz). En d’autres termes, la plage de fonctionnement dynamique des éléments techniques dépendent de la dynamique du spectre de chaque modalité sensorielle.
Sélection d’une tâche est sur le phénomène de perception à l’étude. Trouver, par exemple, si deux stimuli sont que les mêmes, ou l’équivalent, peut s’appuyer sur les mécanismes du cerveau différentes que celles résoudre si un stimulus est plus long ou plus court qu’une référence16 (comme dans le paradigme de l’aide). Intrinsèquement, la sélection des stimuli définit le type de réponses obtenues. Des expériences de type 1, parfois étroitement liés aux expériences soi-disant performance, incluent des réponses correctes ou incorrectes. En revanche, une expérience de type 2 (ou expérience d’aspect) produit des réponses surtout qualitatives qui reposent sur des critères du participant et pas sur n’importe quel critère explicitement imposé ; en d’autres termes, les expériences de critère indépendant. Il convient de noter que les réponses à la tâche 2IFC sont critère dépendant parce que, dans toutes les épreuves, le stimulus étalon (parfois appelé stimulation de base ou de référence) constitue le critère dont dépend la perception de la comparaison.
La méthode peut faire référence à trois choses ; tout d’abord, il peut se référer au mécanisme de sélection de la gamme de stimuli pour tester ou, en d’autres termes, à une gamme déjà connue de la variabilité de stimulus, par opposition aux méthodes adaptatives visant à établir la gamme adéquate17. Ces questions adaptatives sont recommandées pour trouver rapidement les seuils de détection et de discrimination et de répétitions du procès minimum18. En outre, les méthodes adaptatives sont optimales pour expériences pilotes. La deuxième définition d’une méthode est l’échelle des modulations de stimuli (p. ex.., la méthode des constantes) ou une échelle logarithmique. L’échelle sélectionnée peut ou peut ne pas être une conséquence directe du résultat d’une méthode adaptative, mais surtout, il considère que la dynamique de la modalité sensorielle étudiée. Enfin, la méthode renvoie également au nombre des essais et leur ordre de présentation.
En ce qui concerne l’analyse, ce qui a trait aux statistiques de mesures expérimentales. Quelle que soit la sélection des méthodes d’analyse appropriées pour les comparaisons entre les groupes expérimentaux et témoins, psychophysique est surtout sur la mesure des seuils absolues ou différentielles entre les deux conditions (par exemple, la présence ou l’absence d’un stimulus, ou le SDP entre les deux stimuli), particulièrement dans la 2IFC19. Ces mesures découlent de fonctions psychométriques (c.-à-d., continues modèles de comportement en fonction de la probabilité de détecter ou de discerner une des conditions en jeu). En sélectionnant la fonction de modèle dépend de l’échelle ou, en d’autres termes, l’espacement des valeurs de la variable indépendante. Les fonctions telles que cumulative normale, logistique, rapide et Weibull sont appropriées pour les valeurs espacées de façon linéaire, alors que Gumbel et log-Quick sont mieux adaptés pour l’espacement logarithmique. Modèles alternatifs existent également, tels que le tanh employées dans la tâche de l’aide. Ce qui est important, en sélectionnant un modèle correct dépend des paramètres d’intérêt, comme pris en compte dans la conception de l' expérience20. Après ajustement des données à un modèle, il devrait être possible de dériver deux paramètres : paramètres α et β . Dans le cas d’une fonction logistique employée en général dans un paradigme 2IFC, α désigne la valeur abcisse projetant au point d’égalité subjective (c.-à-d., à moitié la logistique). Le paramètre β se réfère à la pente à la valeur α (c'est-à-dire, la pente de la transition entre les conditions). Enfin, un paramètre communément obtenu sur une courbe psychométrique est la différentielle limen21 (DL). Dans une expérience de 2IFC, le DL concerne β, mais strictement, correspond à la différence de perception minimale entre deux intervalles. La formule pour déterminer le DL est l’équation suivante (1).
(1)
Ici, x représente les valeurs de variable indépendante projetant à une performance 0,75 et 0,25 mesurée directement sur la courbe sigmoïde. Jusqu'à ce point, nous avons couvert seulement quelques Généralités sur les fonctions psychométriques. Nous vous recommandons une étude plus approfondie de l’estimation et l’interprétation des fonctions psychométriques, avec ces et d’autres paramètres22.
Autres aspects techniques à considérer lorsque vous implémentez une expérience psycho-physique sont liés à l’équipement et des logiciels. Capacités mémoire et vitesse des ordinateurs commerciaux sont aujourd'hui généralement optimales pour le traitement de tâches visuelles et auditives de haute fidélité. En outre, la résolution dynamique matières complémentaires telles que le blocage des bruit casque, haut-parleurs et moniteurs, doit répondre à la fréquence d’échantillonnage au cours de laquelle les modalités sensorielles exploiter (e.g., fréquence, amplitude, le contraste et rafraîchissant taux). En outre, logiciels tel PsychToolbox23 et24 de la PsychoPy sont faciles à réaliser et très efficace à la synchronisation des tâches événements et équipements.
La tâche de l’aide décrite précédemment assemble plusieurs sujets décrits ci-dessus pour un paradigme 2IFC. Fait intéressant, il explore la perception de V, A et les intervalles de la AV dans la gamme des millisecondes, où la majorité des processus du cerveau produisent25,26,27. Paradoxalement, c’est aussi un stimulant pour étudier la vision, ce qui, comparé à auditionner, engendre un peu contraint d’échantillonnage gradient vertical28. En ce sens, comparaisons multimodaux nécessitent autres étendues théorique12,29,30. Parfois, ils doivent en outre adapter pour couvrir un spectre de modulation communs ou pour atteindre des interprétations congruentes.
Ce protocole se concentre sur une tâche de discrimination (par exemple, un 2IFC où un stimulus base, également appelé référence ou la norme s’oppose contre un ensemble de stimuli de comparaison ou essai de trouver un SDP ou, en d’autres termes, un seuil de discrimination). Ici, la tâche est définie pour étudier la capacité des humains de discriminer les intervalles de temps de V, A, ou motifs apériodiques AV des impulsions13. Nous fournissons des informations sur la création et le paramétrage des stimuli, ainsi que sur des analyses de précision et des temps de réaction. Ce qui est important, nous discutons comment interpréter la perception du temps des sujets depuis les paramètres de résultats statistiques de psychométrie et quelques variantes expérimentales et analytiques dans le cadre de sujets d’une méthode psycho-physique 2IFC.
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Protocol
Les expériences ont été approuvées par le Comité de bioéthique de l’Institut de physiologie cellulaire de UNAM (no. CECB_08) et exécutés conformément aux directives de la Code de déontologie de l’Association médicale mondiale.
1. expérimental
- Installation matériel et stimuli pour effectuer une tâche de discrimination (aide) intervalle apériodique
- Effectuer cette expérience sur un ordinateur avec un minimum de 8 Go de RAM, processeur 2,5 GHz et un moniteur de fréquence 60 Hz rafraîchissant pour créer et exécuter cette tâche.
- Obtenir un ensemble d’antibruit casque pour éviter les sons environnementaux distraire les participants lors de l’exécution de la tâche.
- Utiliser un compteur de décibels pour régler le volume du casque d’écoute à ~ 65 dB SPL.
- Créer le V, A, et des stimuli AV pour la tâche en exécutant une interface utilisateur graphique (GUI) incluaient dans le présent protocole (Figure 1), ou en utilisant des programmes tels que PsychToolbox ou PsychoPy.
- Téléchargez le fichier Stimuli_GUI.zip http://www.ifc.unam.mx/investigadores/Luis-lemus. Puis, ouvrez MATLAB (2016a ou supérieur pour ce GUI).
- Cliquez sur l’option SetPath à onglet menu de MATLAB pour ajouter le dossier Stimuli_GUI à l’espace de travail. Tout d’abord, cliquez sur le bouton Ajouter un dossier , sélectionnez le dossier Stimuli_GUI et appuyez sur le bouton Enregistrer . Enfin, fermez la fenêtre en cliquant sur le bouton Fermer .
- Ouvrez le fichier Stimuli_GUI.m à l’aide de l’option ouvrir sous l’onglet du menu principal . Puis, appuyez sur F5 sur le clavier pour afficher l’interface graphique (Figure 1).
- Cliquez sur le menu contextuel de Condition pour sélectionner la distribution préférée d’impulsions (c.-à-d.périodique pour la création d’un stimulus d’impulsions équidistantes, ou apériodique pour une distribution aléatoire). Ensuite, sélectionnez le nombre désiré d’impulsions (par exemple, 2-6) dans le menu déroulant nombre d’impulsions . Enfin, entrez la durée de l’impulsion dans la boîte de dialogue de durée.
ATTENTION : Pour éviter le V flicker fusion (c'est-à-diredeux ou plusieurs impulsions sont perçues comme un seul), il est essentiel de créer des intervalles inter-impulsions (IPI) d’au moins 30 Mme c’est pourquoi, étant donné que chacun des impulsions est prédéfini pour les derniers 50 ms, le nombre maximal de impulsions à un stimulus est limitée par l’IPIs. Impulsions dépassant l’IPI minimale produisent une erreur.
Remarque : Le programme génère des images dans un format Audio Video Interleave (AVI) à une fréquence de 60 images par seconde. Toutefois, elles peuvent être créées en ligne à chaque essai à l’aide de PsychToolbox ou PsychoPy. Pensez à créer des impulsions 50-ms en concaténant au moins trois cadres des cercles de 4° gris sur fond noir. Ici, la méthode génère des fichiers AVI et WAV d’application dans LabVIEW, ce qui suggère la possibilité d’utiliser des clips vidéo ou audio plus complexes. - Cliquez sur le bouton Générer IPI pour afficher les valeurs de l’IPIs à la zone de valeurs IPI et de voir un complot de la distribution résultante des impulsions.
Remarque : Les valeurs de l’IPI à jour automatiquement à chaque clic sur le bouton Générer IPI . Ces valeurs peuvent être copiés et sauvegardés pour une analyse ultérieure. - Générer et stocker un stimulus V en tapant un nom de fichier descriptif (par exemple., PeriodicVisual500ms.avi) dans la boîte de dialogue entrer le nom de fichier vidéo. Cliquez sur le bouton Générer une vidéo et attendez que la fenêtre contextuelle affichant des cercles gris ~ 4 ° pour fermer. Ensuite, cliquez sur le bouton Play pour voir le stimulus V créé.
ATTENTION : Bien que le programme génère les images, ne pas cliquer sur autres figures, car cela peut entraîner le programme perdre poignée du personnage et de produire une vidéo défectueuse.
Remarque : L’amplitude angulaire d’un objet de V est obtenue par l’équation suivante (2).
(2)
Ici, a est l’amplitude de V exprimée en degrés, S est la taille du visuel en centimètres, mesurée à l’écran, et D est la distance en centimètres de l’observateur à l’écran. - Générer et stocker un stimulus A en utilisant les mêmes valeurs de V IPI en tapant un nom de fichier descriptif (par exemple., AperiodicAcoustic500ms.wav) dans la boîte de dialogue entrer le nom de fichier Audio. Cliquez sur le bouton Générer Audio pour observer une parcelle de l’audio créé et cliquez sur le bouton lecture pour écouter l’audio de nouveau.
Remarque : Les prédéfinis une fréquence des impulsions est de 1 kHz. Toutefois, il est possible de le modifier dans la boîte de dialogue sonore, fréquence (Hz). - Répétez les étapes 1.1.4.2 par 1.1.4.5 pour créer des stimuli (AP) apériodiques 10 pour chacun des intervalles de comparaison de la tâche d’aide (c.-à-d., V et un intervalle de 500 ms à 1 100 ms par pas de 100 ms). Créer un seul stimulus périodique de (P) pour chacun des intervalles des ensembles de contrôle.
- Téléchargez le fichier Stimuli_GUI.zip http://www.ifc.unam.mx/investigadores/Luis-lemus. Puis, ouvrez MATLAB (2016a ou supérieur pour ce GUI).
- Générer un clip de bruit blanc prolongé (p. ex.., 30 min) à utiliser comme toile de fond pendant l’expérience, ou téléchargez-la à partir d’une bibliothèque d’internet.
- Créer une 3° blanc Croix et enregistrez-le dans un fichier JPEG à utiliser comme repère pour les participants d’ouvrir un procès.
Remarque : Des stimuli AV résultent de superposition clips congruentes V et A lors de l’exécution de la tâche. Décaler les stimuli A jusqu'à 90 ms après l’apparition de V pour la production de simultanéité perceptuelle32.
- Mise en œuvre et la conception des tâches
- Créer des ensembles de P et V de l’AP, A et des essais d’AV en énumérant les noms des stimuli créés dans une feuille Excel. Permet d’inclure tous les renseignements requis au cours de la tâche, telles que la modalité des stimuli référence et de comparaison, le nombre de répétitions par essai, la durée du stimulus et la réponse attendue (voir un fichier CSV exemplaire inclus dans différentes colonnes Fichier Stimuli_GUI.zip). Chacune des séries d’enregistrer dans un format de valeurs séparées par des virgules (CSV).
Note : L’expérience vise à obtenir des fonctions psychométriques de la probabilité de percevoir les stimuli de test (p. ex., les stimuli de comparaison) plus longs que la référence en fonction des variations des stimuli de comparaison. Par conséquent, essais pour générer des fonctions psychométriques doivent employer un stimulus de référence fixé à la moitié de la gamme des intervalles (par exemple, 800 ms). Toutefois, afin de garantir que les critères des participants s’appuient sur le stimulus de référence, ils doivent toujours assister à ces références et la comparaison. Par conséquent, essais de diverses références devraient figurer pour contrebalancer le nombre de comparaisons différentes. Enfin, envisager de présenter des blocs de V, A et AV des essais afin d’éviter les effets attentionnels. Cependant, toujours présent procès P et AP intercalées au hasard. - Créer un programme pour exécuter automatiquement la tâche à l’aide de PsychToolbox ou PsychoPy, ou téléchargez et exécutez le 2IFC_Task automatisé disponible au http://www.ifc.unam.mx/investigadores/Luis-lemus (pour la course en 2014 de LabVIEW ou supérieur).
- Ouvrez le 2IFC_Task en double-cliquant sur le fichier de la tâche.
- Charger les stimuli créés en sélectionnant le dossier de la relance dans le panneau de configuration. Tout d’abord, utilisez les boutons et bas sur la boîte de dialogue pour afficher un 0. Puis, appuyez sur l’icône du dossier pour sélectionner le dossier de la relance.
- Répétez l’étape 1.2.2.2 pour définir le chemin d’accès à 1, 2, 3 ou 4 pour charger le jeu de CSV d’essais fichier, un fichier TXT de la sortie, un fond sonore WAV et une queue d’une croix blanche au format JPEG, respectivement.
Remarque : Lorsqu’une tâche de programmation, stocker des données dans un format pratique pour l’analyse hors ligne (e.g., au format TXT ou CSV). Inclure des informations sur le procès : l’ordre d’apparition et les résultats comportements, tels que des hits, des erreurs, des temps de réaction et temps de réponse. - Appuyez sur le bouton de bruit blanc situé sur le panneau de commande pour activer le bruit de fond. Ensuite, placer le compteur de décibels comme près que possible au casque et régler le volume d’OS à ~ 65 dB SPL. Enfin, réglez le Volume de fond situé sur le Panneau de commande pour environ 55 dB SPL.
- Utilisez la boîte de dialogue cases à Pre_S1 et Inter_Stim pour spécifier le temps-est caduque de la première livraison de stimulation et de la séparation interstimulue, respectivement.
Note : Les temps par défaut sont Mme 1 000 autres indicateurs graphiques sont pour l’examinateur observer les résultats en temps réel (par exemple, une barre de terrain de l’exécution par l’État et affiche le nombre de hits, erreurs, fausses alertes et un nombre actuel d’essais). - Testez la tâche en cliquant sur l’icône de flèche droite courir sous l’onglet Outils et effectuer certains essais de test.
Remarque : Nous recommandons d’utiliser deux moniteurs, un pour l’exécution de la tâche et l’autre pour la surveillance de la tâche en ligne.- Débuter chaque essai maintenez la barre d’espace après l’apparition du repère visuel au centre de l’écran. Relâchez la barre d’espace après la livraison d’une paire de stimuli et appuyez sur la hausse ou à la touche flèche vers le bas pour terminer le procès.
- Répétez l’étape 1.2.2.6.1 jusqu'à ce que le jeu est terminé. La tâche s’arrête automatiquement. Vous pouvez également abandonner la tâche en cliquant sur le bouton arrêter dans le menu Du panneau contrôle .
- Créer des ensembles de P et V de l’AP, A et des essais d’AV en énumérant les noms des stimuli créés dans une feuille Excel. Permet d’inclure tous les renseignements requis au cours de la tâche, telles que la modalité des stimuli référence et de comparaison, le nombre de répétitions par essai, la durée du stimulus et la réponse attendue (voir un fichier CSV exemplaire inclus dans différentes colonnes Fichier Stimuli_GUI.zip). Chacune des séries d’enregistrer dans un format de valeurs séparées par des virgules (CSV).
(2)2. les participants
- Recruter 10 à 30 hommes et femmes droitiers participants, avec pas plus de dix ans de différence d’âge entre eux, avec une vision normale ou corrigée-à la normale et aucun déficit auditif.
- Demander aux participants de remplir un questionnaire concernant leur âge, sexe, droitier/gaucher et des conditions physiques ou psychologiques (p. ex.., ayant un déficit visuel ou auditif, formation musicale et consommation de drogue).
- Dites aux participants sur l’objectif, des procédures et durée de l’expérience. Veillez à n’aucun partialité n’est induite (e.g., leur parlant de l’occurrence de conditions P ou AP). Ensuite, demandez aux participants de donner leur consentement écrit à participer à des expériences.
3. marche à suivre
- Réaliser les expériences dans une salle de repos avec éclairage constant.
- Exécuter la tâche.
- Étalonner le compteur de décibels et répétez la procédure tel que décrit à l’étape 1.2.2.4.
ATTENTION : Tout au long de l’expérience, des stimuli acoustiques doivent être transmises panoramisé à ~ 65 dB SPL. Il est essentiel d’utiliser un compteur de décibels pour tester les amplitudes acoustiques avant l’expérience pour éviter les blessures. - Demander au participant de s’asseoir confortablement devant l’écran, situé à une distance de 60 cm. Ensuite, retournez le clavier à distance accessible et ajuster le casque à la tête du participant (Figure 2).
- Demandez aux participants de commencer un procès après l’apparition du repère visuel en appuyant et en maintenant enfoncée la barre d’espace pour l’ensemble du procès. Indiquer au participant pour libérer la barre d’espace après la présentation de deux stimuli séquentiels et d’appuyer sur la touche flèche vers le haut si le second stimulus a duré plus longtemps que la première ou d’appuyer sur la touche flèche vers le bas si elle a duré pendant une courte période de temps ( Figure 2 b).
- Enfin, demandez aux participants d’utiliser uniquement l’index droit d’accomplir la tâche et formuler des observations sur la possibilité d’une pause de 5 min dans le cas où le participant se sent fatigué ou distrait pendant l’expérience.
- Activer la fonctionnalité de blocage des bruit du casque d’écoute et laisser la participante pratique des essais de 10-15.
Remarque : Pendant cette phase, prévoyant une entrée visuelle de bonnes réponses est recommandé. En outre, il est possible de formuler des commentaires au cours de l’expérience ; Toutefois, soyez conscient des biais possibles. - Exécuter la tâche.
4. analyse des données
- Calculer la moyenne et l’écart-type de la moyenne de la performance de chacun des blocs de P et AP, V, A et AV des essais.
- Générer des diagrammes de dispersion de la probabilité de percevoir le stimulus de comparaison plus long que la référence en fonction des intervalles de la comparaison. Ensuite, insérer une fonction logistique aux données.
Remarque : Comme indiqué dans l' Introduction, en sélectionnant un modèle pratique repose sur l’expérience et les données. Un exemple de modèle est le tanh comme indiqué pour la tâche de l’aide. Ce modèle offre quatre paramètres (en médaillon dans la Figure 3 a) définies par :
Le paramètre un correspond à la grandeur de la performance mesurée à partir du point d’inflexion vers le plateau. Le paramètre β correspond à la dérivée première du point d’inflexion. La valeur est élevée, plus facile à percevoir une transition entre les plus longues et plus courtes, par rapport aux catégories de référence. Le paramètre θ ou X0 est la valeur de l’abscisse de la projection du point d’inflexion (i.e., le point d’égalité subjective). Le déplacement d’un tel paramètre représente globalement les distorsions temporelles. Enfin, c ou Y0 représente le point d’inflexion à l’axe des ordonnées et révèle les préjugés envers une réponse particulière. Routines alternatives de montage et d’analyse psychométriques fonctions sont le Palamedes toolbox6 et quickpsy33. - Répéter la procédure de l’étape 4.1 pour analyser le temps de réaction et temps de réponse.
- Effectuer des analyses statistiques pour comparer les distributions de précision P et AP au sein de chacune des modalités sensorielles.
- Effectuer des analyses supplémentaires, telles que des corrélations de Pearson, de trouver la relation entre l’exactitude et les indices de périodicité et entre les indices de la périodicité et des temps de réaction.
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Representative Results
Ce protocole a présenté une méthode pour exécuter une expérience psychophysique chez l’homme. La technique répliquées des recherches antérieures sur la discrimination des intervalles des trains AP de V, A et des légumineuses AV, qui a été réalisée à l’aide d’une méthode 2IFC. Les stimuli s’explique par des distributions P et AP des trains d’impulsions de 50 ms six à différents intervalles au sein de la gamme des millisecondes (c'est-à-direde 500 ms pour 1 100 ms par pas de 100 ms). Figure 2 a montre certains intervalles et leur index de périodicité calculée.
La tâche a été programmée en LabVIEW et se composait de livrer intramodale essais de deux stimuli séquentielles (Figure 2 b). Après 31 participants (15 femmes et 16 hommes d’un âge de 23,6 ± 4,3 ans [moyenne ± écart-type]) a accompli la tâche, nous avons obtenu les fonctions psychométriques de chacune des AP V, A, P et la précision globale AV en utilisant une fonction tanh (Figure 3 a - 3 C; qualité de l’ajustement : χ2, Q > 0,05).
Les panneaux de droite dans la Figure 3 montrent comparer les paramètres de la régression de la tanh aux conditions P et AP. Non chevauchantes des variances de ces paramètres a indiqué des différences statistiques, par exemple dans les valeurs d’un βet c V (p < 0,05). Ce résultat est évident à l’AP V sigmoïde déplacement vers le bas, ce qui suggère que les participants ont percevaient les intervalles plus longs que la référence dans le plus court (Figure 3 a). De même, intervalles qui étaient plus courtes que la référence étaient exactement considérés comme plus courte puisque le paramètre c a montré un décalage d’AP à une probabilité de l’appel à la plus courte que la référence de comparaison. En outre, la comparaison des intervalles de AP et P au cours d’une et discriminations AV montrent des différences dans les paramètres β et θ (p < 0,05) parce que la diminution de la précision globale de AP, ce qui suggère que les stimuli de l’AP ont été généralement plus difficiles à distinguer. Fait intéressant, les performances A et AV étaient semblables au cours de la P et des conditions de AP (Figure 3 b et 3C), indiquant une dominance A sur V dans discriminations AV.
Dans la condition V, β s’est avéré que la transition du plus court au plus long s’est produite plus vite dans la condition de l’AP. Ce résultat suggère que les participants étaient confiants de leurs décisions, comme en témoignent les temps de réaction (Figure 4 a). En revanche, les temps de réaction de P et AV AP proches de celles des conditions A, également, ce qui laisse supposer une domination de A (Figure 4 b et 4C). L’interprétation globale de ces résultats est que les modèles V AP produit une compression perceptuelle des intervalles de temps V AP.
Les résultats psychophysiques reflètent des différences de traitement dans l’ensemble de modalités sensorielles de l’information. Lorsque nous avons demandé aux sujets d’établir une distinction entre la durée des patrons de l’AP, nous avons constaté que la modalité modifie la perception du temps différemment. Le système V compresse l’estimation du temps, tandis que A et AV précisions ont été touchées légèrement par des structures de l’AP. Au total, ces résultats montrent différents exemples d’interpréter les résultats d’une tâche psycho-physique par le biais de leurs paramètres psychométriques.
Figure 1 : une interface utilisateur graphique (GUI) pour créer des stimuli tâche AID. Le GUI permet de créer un visuel ou un stimulus auditif en introduisant les paramètres et en nommant le stimulus. Une représentation graphique des intervalles inter-impulsions qui en résulte (IPI) et une parcelle du stimulus auditif est affiché dans la fenêtre à droite. Une description complète de l’implémentation de cette interface est décrite dans le texte. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Figure 2 : structure et configuration de la tâche. (A), ce panneau affiche une représentation graphique des intervalles de différentes durées d’apériodiques trains d’impulsions représentée par des carrés gris. Les intervalles et leurs indices de périodicité obtenus au sommet de la formule sont illustrés dans différentes lignées et en fonction de leurs durées. PI = indice de périodicité ; P = périodique ; AP = apériodiques. (B), ce panneau montre la séquence des événements au cours des essais unimodale. Chacun des essais a commencé quand un participant sorti de la barre d’espacement (SMD). Après un stimulus de référence suivi d’une interstimulus de 1 s, un stimulus de comparaison a été livré, le participant sorti de la barre d’espacement (SBR), et, afin de rapport si la comparaison était plus longue ou plus courte que la référence, appuyé sur l’ascendant ou le descendant flèche, respectivement (au choix). La référence et carrés gris de comparaison représentent des impulsions de réelles impulsions visuelles, acoustiques et audiovisuelles, représentées par des icônes ci-dessus. (C), ce panneau affiche la représentation de la montage de l’expérience. Le matériel comprend un ordinateur, un ensemble de casque antibruit, un moniteur et un clavier. Figure 1 a et 1 b sont adaptées de Duarte et Lemus13, sous la direction avec le droit d’auteur des déclarations des frontières, en neurosciences intégratives. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Figure 3 : fonctions psychométriques obtenues par le modèle de régression tangente hyperbolique. (A), ce panneau montre les probabilités globales de déclarer plus de la référence des comparaisons en fonction des intervalles de temps de la comparaison du visuels périodiques (lignes pleines) et des expériences visuelles apériodique (lignes pointillées). (B), ce panneau affiche les mêmes informations que groupe A, mais alors pour conditions acoustiques. (C), ce panneau affiche les mêmes données dans le groupe A, mais alors pour les conditions de l’audiovisuelles. Les panneaux de droite montrent la distribution des paramètres tanh tel que défini dans l’encart dans le groupe A. Les barres d’erreur en panneaux A - C indiquent l’erreur-type de la moyenne et les intervalles de confiance dans les panneaux de droite. Les astérisques expriment les différences intramodale. P = périodique ; AP = apériodique ; V = visuel ; A = acoustique ; AV = audiovisuel. Ce chiffre a été modifié de Duarte et Lemus13, en orientation avec le droit d’auteur des déclarations des frontières, en neurosciences intégratives. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Figure 4 : temps de réaction. (A), ce panneau indique les moyenne des temps de réaction pour les expériences visuelles. (B) ce panneau montre les moyenne des temps de réaction pour des expériences acoustiques. (C), ce panneau affiche les moyenne des temps de réaction pour des expériences audiovisuelles. Les lignes pleines = à intervalles réguliers. Lignes de pointillés = intervalles apériodiques. Les barres d’erreur indiquent l’erreur-type de la moyenne. Ce chiffre a été modifié de Duarte et Lemus13, en orientation avec le droit d’auteur des déclarations des frontières, en neurosciences intégratives. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
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Discussion
En psychophysique, la sélection d’une tâche dépend des intérêts particuliers dans les phénomènes perceptifs5,6. Par exemple, le présent Protocole se composait de recréer un paradigme rapporté antérieurement sur la perception des intervalles de temps de stimuli visuels, auditifs et audiovisuels d’impulsions aperiodically rangées, qui mis en œuvre de la méthode de 2IFC13. Ici, comme dans la plupart des tâches psychophysique, logiciels et matériels adéquats sont essentiels pour créer, reproduire et enregistrer des éléments de la tâche avec précision, en particulier lors de l’exploration des phénomènes qui se produisent dans la gamme des millisecondes25,26 ,,27. Un avantage de la méthode actuelle est la capacité de produire divers stimuli grâce à une interface graphique puisqu’elle permet d’explorer leurs métriques et la performance. À cet égard, il convient de compte de l’importance des variables paramétrage quelle que soit la complexité des stimuli, comme dans ce protocole, qui a mis en place une méthode simple mais originale pour quantifier l’apériodicité13 (Figure 2 a). Nous avons également proposé les stimuli le stockage dans des formats audio et vidéo tels que WAV et AVI car qui présente la possibilité d’implanter des grands clips vidéo dans des expériences. Toutefois, ces formats nécessitent administrer le matériel et les logiciels de traitement efficace ; par exemple, par le prebuffering stimuli dans des variables de l’environnement du programme de direction. Malgré tout, certains programmes tels que PsychToolbox ou PsychoPy sont utiles pour, vous pouvez également créer des stimuli en ligne.
Bien que nous n’avons pas inclus les résultats des expériences pilotes, il est conseillé de les exécuter afin de vérifier le bon fonctionnement de l’équipement et de trouver la gamme satisfaisante et mise à l’échelle des variables indépendantes18,34. En ce sens, la mise en œuvre de méthodes psychophysiques adaptatives est recommandé6,17. Par ailleurs, des expériences pilotes déterminent le bassin suffisant de participants et le nombre de répétitions du procès, donnant ainsi des résultats robustes et analyses statistiques14.
En ce qui concerne les participants, il est toujours important de clairement les instruire quant à ce qu’ils devraient assister et comment ils devraient effectuer. Dans le cas contraire, adopter des stratégies alternatives pourrait induire en erreur les résultats21,35. Par exemple, dans cette tâche, nous avons demandé aux participants d’établir une distinction de la durée des stimuli ; Cependant, comportements typiques incluent discriminant, vitesse, accélération,29, le nombre d’événements11, ou rapports des similitudes. En d’autres termes, s’il est possible d’observer des performances similaires parmi les participants, résultats peuvent encore être erronées en incluant cerveau différents processus16. Par conséquent, ainsi que de bien instruire les participants, il est obligatoire de les interroger sur leur stratégie adoptée pour résoudre la tâche.
Un problème inhérent de la psychophysique vient de la nature des modalités sensorielles, car ils imposent des limites sur les méthodologies12,29,30,32. Par exemple, étant donné que visual images envoyées au-delà de 15 Hz sont susceptibles de créer de scintillement fusion28, étudier la perception visuelle d’impulsions nécessite des modulations lentes pour éviter des résultats indésirables. En outre, des comparaisons entre les modalités sensorielles s’aggraver le problème. À cet égard, un intéressant phénomène observé dans l’expérience de l’aide était que les stimuli visuels apériodiques créé une compression perceptuelle des estimations temporelles, mais le rapport périodique que ceux qui n’ont pas. Là, la fonction tanh ajustée aux données optimale car le plateau visuel apériodique observé n’ont pas atteint une probabilité maximale de 1, tels que les autres modèles logistiques prédisent (Figure 3 a). Cependant, quelle que soit la sélection du meilleur modèle logistique, on pourrait soutenir que le visuel apériodique n’a pas atteint un maximum de probabilité parce que la gamme de stimuli était insuffisante. Par conséquent, augmenter la durée des intervalles ou en diminuant le nombre d’impulsions produirait probablement un résultat différent17. Cependant, il y a ici un problème beaucoup plus profond qui en fait se rapporte à un dilemme de la psychophysique. Tout d’abord, l’expérience de l’aide visant à tester la perception de l’intervalle de l’ordre de plusieurs centaines de millisecondes, qui représente un cas particulier du traitement temporel26,27. Par conséquent, augmentant la durée de l’intervalle se traduirait par tester un cerveau différent mécanisme16. Deuxièmement, le contrôle visuel périodique s’est avéré pour fonctionner dans des limites adéquates ; par conséquent, la propagation des intervalles visual n’était pas justifiée. Enfin, un des intervalles de l’État seuls réglage désactive des comparaisons entre des groupes ou, ce qui est important ici, entre modalités sensorielles30. Encore une fois, adaptation des intervalles auditifs et audiovisuels n’étaient pas justifiées (Figure 3 b et 3C). Ainsi, le dilemme est que visant à obtenir des distributions psychophysiques parfaites peut mélanger les processus neuronaux, tandis que ne pas le faire peut produire des résultats sous-optimaux.
En conclusion, psychophysique consiste à étudier les résultats comportementaux des mécanismes neuronaux de traitement sensoriel. Un tel objectif difficile exige la sélection optimale et la mise en œuvre de stimuli, la tâche, la méthode, l’analyse et la mesure6. Lorsque la maîtrise de la psychophysique, il fournit un aperçu précieux de perception. En outre, il est essentiel dans les modèles nécessitant des animaux bien formés pour étudier, par exemple, la corrélation neurophysiologique du comportement10,30,36,37.
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Disclosures
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Acknowledgments
Ce travail a été soutenu par le Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT), CB-256767. Les auteurs remercient Isaac Morán pour son aide technique et Ana Escalante de l’unité informatique de l’Instituto de Fisiología Celular (IFC) pour son aide précieuse.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Lapt top Dell Precision | Dell | M6800 CTO | Procesador Intel Core i7-4710MQ, 2.5GHz RAM 16 GB, 64-bit OS; 17.3" screen 1920 x 1080; 60 Hz refreshing rate |
| Noise-blocking headphones | Bose | QC25 | Headphones QuietComfort 25, noise-blocking |
| Decibel meter | Extech Instruments | SL 130G | Sound Level meter (dB), range 30 to 130 dB, this meter meets ANSI and IEC Type 2 sound level meter standards |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Software | |||
| Labview | National Instruments | Labview 2014 | Labview SP1 130, 64-bits, version 14 |
| Matlab | Mathworks Inc | Matlab 2016a | The Mathworks Inc., Natick, MA, USA |
| GUI To create Visual and Acoustic stimuli. Created by Fabiola Duarte | Mathworks Inc | Matlab 2016a | The Mathworks Inc., Natick, MA, USA |
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