Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

Måling av bryterkostnaden for smarttelefonbruk mens du går

Published: April 30, 2020 doi: 10.3791/60555

ERRATUM NOTICE

Summary

Denne studiedesignen måler oppgavebyttekostnaden ved å bruke en smarttelefon mens du går. Deltakerne gjennomgår to eksperimentelle forhold: en kontrolltilstand (gå) og en multitasking-tilstand (teksting mens du går). Deltakerne veksler mellom disse oppgavene og en retningsbestemmende oppgave. EEG-data samt atferdsmessige tiltak registreres.

Abstract

Dette papiret presenterer en studieprotokoll for å måle kostnadene for oppgaveveksling ved bruk av en smarttelefon mens du går. Denne metoden innebærer at deltakerne går på tredemølle under to eksperimentelle forhold: en kontrolltilstand (dvs. bare å gå) og en multitasking-tilstand (dvs. teksting mens de går). Under disse forholdene må deltakerne veksle mellom oppgavene knyttet til eksperimentell tilstand og en retningsbestemmende oppgave. Denne retningsoppgaven gjøres med en punktlysrullatorfigur, som tilsynelatende går mot venstre eller høyre for deltakeren. Ytelse for retningsoppgaven representerer deltakerens kostnader for oppgaveveksling. Det var to resultatmål: 1) korrekt identifisering av retningen og 2) responstid. EEG-data registreres for å måle alfa-svingninger og kognitive engasjement som oppstår under oppgavebryteren. Denne metoden er begrenset i sin økologiske gyldighet: fotgjengermiljøer har mange stimuli som forekommer samtidig og konkurrerer om oppmerksomhet. Ikke desto mindre er denne metoden egnet for å identifisere kostnader for oppgaveveksling. EEG-dataene tillater studier av de underliggende mekanismene i hjernen som er relatert til ulike oppgavebyttekostnader. Denne utformingen gjør det mulig å sammenligne oppgaveveksling når du gjør en oppgave om gangen, sammenlignet med oppgaveveksling når du multitasker, før stimuluspresentasjonen. Dette gjør det mulig å forstå og finne både den atferdsmessige og nevrofysiologiske effekten av disse to forskjellige oppgavebytteforholdene. Videre, ved å korrelere kostnadene for oppgaveveksling med hjerneaktiviteten, kan vi lære mer om hva som forårsaker disse atferdseffektene. Denne protokollen er en passende base for å studere byttekostnaden for forskjellige smarttelefonbruk. Ulike oppgaver, spørreskjemaer og andre tiltak kan legges til det for å forstå de ulike faktorene som er involvert i oppgavebyttekostnaden for smarttelefonbruk mens du går.

Introduction

Fordi både smarttelefonpenetrasjon og tendensen til multitasking øker, er det viktig å forstå hvilken innvirkning smarttelefonbruk mens du går, har på oppmerksomheten. Litteraturen har gjentatte ganger vist at oppgavebytte kommer med en kostnad1, inkludert smarttelefonbruk mens du går. Studier har funnet ut at bruk av en smarttelefon mens du går kan være distraherende og farlig 2,3,4. Disse farene har vært knyttet til oppmerksomhetsnedsettelsene ved å gjøre en slik oppgave 3,4,5,6,7. På grunn av fotgjengermiljøets komplekse natur kan det være problematisk å studere det i en eksperimentell kontekst som er økologisk gyldig. Ikke desto mindre kan gjennomføring av slike studier i faktiske fotgjengermiljøer komme med egne komplikasjoner fordi mange fremmede variabler kan spille inn, og det er fare for skade på deltakeren på grunn av distraksjoner. Det er viktig å kunne studere et slikt fenomen i et relativt trygt miljø som forblir så realistisk som mulig. I denne artikkelen beskriver vi en forskningsmetodikk som studerer oppgavebyttekostnaden ved teksting mens du går, samtidig som du både øker gyldigheten av oppgaven og reduserer de potensielle risikoene som er involvert.

Når du bruker en smarttelefon mens du går, blir enkeltpersoner tvunget til å bytte fra smarttelefonoppgaver til å gå og miljørelaterte oppgaver. Derfor, for å studere et slikt fenomen, fant vi det relevant å ramme denne metoden innenfor litteraturen om multitasking, spesielt fokusert på oppgavebytteparadigmet. For å gjøre dette ble oppgavebytteparadigmet brukt1, slik at deltakerne byttet mellom en pre-stimulusoppgave og en post-stimulusoppgave. En av de to pre-stimulus oppgavene involverte multitasking, mens den andre ikke gjorde det. I post-stimulusoppgaven måtte deltakerne svare på en stimulus hvis oppfatning påvirkes av delt oppmerksomhet8. Videre har eksperimentelle laboratoriestudier som prøver å være så økologisk gyldige som mulig, ofte brukt virtuelle fotgjengermiljøer for å forstå oppmerksomhetseffekten av smarttelefonbruk mens du går 4,9. Likevel, for å fange opp de underliggende nevrofysiologiske mekanismene, valgte vi å fokusere på den spesifikke oppgavebyttende reaksjonen på en stimulus for å minimere antall stimuli deltakerne måtte reagere på. På denne måten kan vi finne mer presist kostnadene for oppgaveveksling som kommer rent fra å bytte oppmerksomhet bort fra smarttelefonen og mot stimulansen. Med vår studiedesign bruker vi atferdsmessige tiltak (dvs. oppgavebyttekostnader) og nevrofysiologiske data for bedre å forstå oppmerksomhetsforstyrrelsene som er funnet under fotgjengerbruk av smarttelefoner.

Under et eksperiment med oppgaveveksling utførte deltakerne vanligvis minst to enkle oppgaver knyttet til et sett med stimuli, der hver oppgave krevde et annet sett med kognitive ressurser referert til som et "oppgavesett"1. Når individer blir tvunget til å bytte mellom oppgaver, må deres mentale ressurser tilpasse seg (dvs. hemming av tidligere oppgavesett og aktivering av gjeldende oppgavesett). Denne "rekonfigurering av oppgavesett"-prosessen antas å være årsaken til kostnaden for oppgavebytte1. Kostnaden for oppgaveveksling bestemmes vanligvis ved å observere forskjellene i enten responstid og/eller feilrate mellom forsøk der deltakerne bytter mellom oppgaver og de der de ikke gjørdet. I vårt eksperiment hadde vi tre oppgavesett: 1) å svare på en punktlys-walker-stimulus; 2) teksting på en smarttelefon mens du går; og 3) bare å gå. Vi sammenlignet byttekostnaden mellom to forskjellige forhold: 1) bare å gå før du reagerer på stimulansen, og 2) gå mens du sender tekstmeldinger før du svarer. På denne måten fanget vi kostnadene ved multitasking på en smarttelefon før vi byttet oppgaven, og kunne direkte sammenligne den med ikke-multitasking-bryterkostnaden ved å bare gå før utseendet til den visuelle stimulansen. Fordi smarttelefonen som ble brukt i denne studien, var av et bestemt merke, ble alle deltakerne screenet før eksperimentet for å være sikre på at de visste hvordan de skulle bruke enheten riktig.

For å simulere en realistisk opplevelse som er representativ for fotgjengerkonteksten, bestemte vi oss for å bruke en punktlysrullatorfigur som en visuell stimulus, som representerer en menneskelig form som går med en 3,5° avviksvinkel mot venstre eller høyre for deltakeren. Denne figuren består av 15 svarte prikker på hvit bakgrunn, der prikkene representerer hodet, skuldrene, hoftene, albuene, håndleddene, knærne og anklene til et menneske (figur 1). Denne stimulansen er basert på biologisk bevegelse, noe som betyr at den følger bevegelsesmønsteret som er typisk for mennesker og dyr11. Videre er denne stimulansen mer enn økologisk gyldig; Det krever kompleks visuell behandling og oppmerksomhet for å kunne analyseres vellykket12,13. Interessant nok fant Thornton et al.8 at riktig identifisering av den punktlignende rullatorens retning er sterkt påvirket av delt oppmerksomhet, noe som gjør den egnet som et ytelsesmål når man studerer kostnader for oppgaveveksling ved multitasking. Deltakerne ble bedt om å muntlig oppgi retningen figuren gikk. Utseendet til rullatoren ble alltid ført av et auditivt signal som signaliserte utseendet på skjermen.

Ytelse på punktlysrullatoroppgaven og nevrofysiologiske data tillot oss å bestemme oppmerksomhetseffekten av begge forholdene og bidra til å bestemme hva som forårsaket dem. Ytelsen ble målt ved å se på feilratene og responstidene ved bestemmelse av retningen til punktlysrullatorfiguren. For å forstå de underliggende kognitive og oppmerksomhetsmekanismene som var involvert i oppmerksomhetsvanskene vi fant med resultatmålet, vurderte vi deltakernes nevrofysiologiske data ved hjelp av EEG actiCAP med 32 elektroder. EEG er et passende verktøy når det gjelder midlertidig presisjon, noe som er viktig når du prøver å se hva som forårsaker dårlig ytelse på bestemte øyeblikk i tid (f.eks. utseendet til punktlysrullatorfiguren), selv om gjenstander kan være til stede i dataene på grunn av bevegelser. Ved analyse av EEG-dataene er to indekser spesielt relevante: 1) alfa-svingninger; og 2) kognitivt engasjement. Forskning har funnet at alfa-svingninger kan representere fungerende minnekontroll så vel som aktiv inhibering av oppgave-irrelevante hjernekretser14,15,16,17. Ved å sammenligne alfasvingningene ved baselinenivå med de som forekommer med stimuluspresentasjonen18,19, oppnådde vi alfa-ratioen. Med dette forholdet bestemte vi de hendelsesrelaterte endringene som kunne ligge til grunn for oppmerksomhetssvikten som ble observert når du tekstet mens du gikk. Med hensyn til kognitivt engasjement utviklet Pope et al.20 en indeks der betaaktivitet representerer økt opphisselse og oppmerksomhet, og alfa- og thetaaktivitet reflekterer nedgang i opphisselse og oppmerksomhet21,22. Denne analysen ble gjort for å avgjøre om økt engasjement før stimulansens utseende ville komplisere rekonfigureringen av oppgavesettet som kreves for å svare på rullatorfiguren.

Med metodikken beskrevet i denne artikkelen, søker vi å forstå de underliggende mekanismene som påvirker oppgavebytteytelsen hos deltakere som er engasjert i multitasking-episoder. Gangtilstanden representerer en ikke-multitasking oppgavebryterytelse som sammenlignes med en multitasking-oppgavebryterytelse (dvs. teksting mens du går). Ved å måle rollene til oppgavesettinhibering og oppgavesettaktivering, forsøkte vi å bedre forstå bryterkostnadene som oppstår når du sender tekstmeldinger mens du går. Det er relevant å merke seg at den opprinnelige studien ble gjort i et oppslukende virtuelt miljø23 , men ble senere replikert i et eksperimentelt rom (se figur 2) med en projektor som viser rullatorfiguren på en skjerm foran deltakeren. Fordi dette virtuelle miljøet ikke lenger er tilgjengelig, ble protokollen tilpasset den nåværende eksperimentelle romdesignen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Før du begynner datainnsamlingen, er det viktig å motta all nødvendig etisk forskningsgodkjenning for menneskelige deltakere. Dette bør gjøres gjennom de aktuelle nemndene og/eller komiteene for gjennomgang av menneskelige deltakere.

Denne protokollen ble godkjent og sertifisert av etisk styre fra HEC Montréal for Tech3Lab forskningsanlegg.

1. Forberedelse av visuell stimulans

  1. Opprett den eksperimentelle malen for den visuelle stimulansen med en visuell eksperimentpresentasjonsprogramvare, for eksempel E-prime. Lag en for praksisforsøket (seks forsøk) og en for eksperimentelle forhold (22 forsøk).
  2. Åpne E-prime-programvaren og gå til strukturvinduet, der logikken til eksperimentet kan opprettes.
    1. Dobbeltklikk på SessionProc (tidslinjen for sekvensering av rekkefølgen på utseendet til E-objektene).
    2. Dra TextDisplay-objektet fra verktøykassen til SessionProc-linjen .
      1. Dobbeltklikk på TextDisplay-objektet som er satt inn i SessionProc og skriv studieinstruksjonene: "Når du hører lydsignalet, vennligst løft hodet og angi høyt hvilken retning rullatoren går, enten mot venstre eller mot høyre. Eksperimentet vil begynne om kort tid."
      2. Klikk på Property Pages-ikonet øverst i TextDisplay-vinduet . Klikk på kategorien Felles og endre innstillingen Navneboks til instruksjoner. Klikk på rullegardinmenyen Varighet og velg Uendelig. Klikk på kategorien Varighet / Inndata og velg Legg til, velg Tastatur og trykk OK. Klikk på OK igjen for å gå ut av eiendomssidene. Dette sikrer at instruksjonene forblir på skjermen til du trykker for å starte eksperimentet.
    3. I SessionProc drar og slipper du nå et listeobjekt til SessionProc-linjen (plasser det etter instruksjonene). Dobbeltklikk på listeobjektet. I Prosedyre-kolonnen skriver du "Left-Trial", trykker Enter og klikker JA til popup-vinduet og ber om å opprette en ny prosedyre. Når det neste popup-vinduet ber om å gjøre dette til standardverdien, klikker du på NO.
    4. Dobbeltklikk List-objektet i SessionProc-linjen. Klikk på den grønne knappen som heter Legg til attributt. Gi attributtet navnet som: riktig svar. Klikk OK.
    5. Klikk på det tomme området i kolonnen riktig svar og skriv L (dette er for å signalisere at denne listen objekt hvis for rullatoren går mot venstre).
    6. Gå tilbake til SessionProc og klikk på det nye objektet som ble opprettet, kalt Left-Trial.
    7. Gå til SessionProc og dobbeltklikk på Left-Trial-objektet .
      1. Dra og slipp InLine-objektet i Left-Trial-linjen , og gi det nytt navn.
        1. SelectITI. Dobbeltklikk på InLine-objektet og skriv følgende kode:
          Dim nRandom som heltall
          nRandom = tilfeldig (16500, 17500)
          c.SetAttrib "ITIDur", nRandom
        2. Koden presenterer rullatorstimulansen med tidsintervaller mellom 16 500 ms og 17 500 ms.
    8. Dobbeltklikk på Venstre-prøveversjon. Dra og slipp et lysbildeobjekt i venstre prøveversjonslinje . Gi det nytt navn Venter, dette objektet vil være en tom skjerm som vises mellom de visuelle stimuli i hvor lang tid som bestemmes av koden i trinn 1.2.7.
    9. Dobbeltklikk på Slide-objektet .
      1. Klikk på underobjektet kalt SlideText og klikk et sted i lysbildet for å plassere objektet der.
      2. Fjern den eksisterende teksten fra bildet.
      3. Klikk Egenskaper for underobjekter.
      4. I kategorien Ramme angir du både bredden og høyden til 100 %. Klikk OK.
    10. Klikk på egenskapssidene og gå til kategorien Varighet/inndata . Skriv inn varighet følgende verdi: [ITIDur].
    11. Dobbeltklikk på Left-Trial og dra og slipp et SoundOut-objektLeft-Trial-linjen.
      1. Dobbeltklikk SoundOut-objektet .
      2. Under Filnavn velger du riktig lydsignalfilkatalog.
      3. Endre bufferstørrelsen til 1 000 ms.
      4. Klikk OK.
    12. Gå tilbake til Left-Trial og dra og slipp et lysbildeobjekt i Left-Trial-linjen og gi det nytt navn til Walker Left.
      1. Dobbeltklikk på dette nye objektet.
      2. Legg til et SlideMovie-underobjekt ved å klikke underobjektet og deretter klikke lysbildet.
      3. Klikk Sub-Object Property Pages og under Filnavn velger du katalogen til videofilen til venstre walker.
      4. Sett Stopp etter-modus til OffsetTime.
      5. Klikk på Stretch og velg JA.
      6. Sett Avslutt film-handlingen til Avslutt.
      7. Klikk på kategorien Ramme og sett bredden og høyden til 100%.
      8. For Posisjon setter du både X- og Y-posisjonen til 50 %.
      9. Til slutt setter du kantlinjefargen til hvit.
      10. Klikk OK.
      11. Klikk egenskapssidene for lysbildeobjektet .
        1. Klikk på kategorien Varighet / Input.
        2. Sett varigheten til 4 000. Sett PreRelease til 500.
        3. Klikk OK.
    13. Gjenta hele denne prosedyren (dvs. fra trinn 1.2.3–1.2.9) for riktig prøveversjon. Gi prosedyren navnet Right-Trial. Når du følger prosedyren, endrer du bare riktig svar (dvs. til R i stedet eller L) og videofilen. Bruk videofilkatalogen til høyre rullator.
  3. Dobbeltklikk på SessionProc.
    1. Dra og slipp og skyv objektet til SessionProc-linjen
    2. Dobbeltklikk på dette objektet og legg til et underobjekt for lysbildetekst.
    3. Skriv Pause som teksten.
    4. Igjen, gå inn i egenskapssidene for underobjekter og i kategorien Ramme gjør bredden og høyden 100%. Gjør posisjonen for X og Y 50%.
    5. Klikk OK.
  4. Dobbeltklikk på listeobjektet som allerede er opprettet.
    1. Klikk egenskapssidene for listeobjektet .
    2. I kategorien Utvalg angir du Rekkefølge til Tilfeldig og klikker OK.
    3. Sett inn følgende tall i Vekt-kolonnen :
      1. Øvelse: Skriv inn tallet 3 i både raden Prøveversjon til venstre og i raden Prøveversjon.
      2. Eksperiment: Skriv inn tallet 11 i både raden Venstre prøveversjon og raden Prøveversjon .
  5. Øverst i vinduet klikker du på ikonet Generer for å opprette en kjørbar skriptfil. Lagre den på skrivebordet for enkel tilgang. Dette er filen som kjøres under eksperimentet.
    1. Lagre prøveversjonen som "Øvelse" og de eksperimentelle forsøkene som "Eksperiment".
    2. Test skriptet som er opprettet ved å klikke på Kjør-ikonet .
  6. I E-studio-mappen opprettes en E-kjør-fil. Begge filene som er opprettet (en for øvelsesforsøket og en for eksperimentelle forsøk) kan plasseres i en mappe på datamaskinens skrivebord. For å kjøre det visuelle eksperimentet, klikker du bare på det aktuelle ikonet.
  7. Når den visuelle stimulansens eksperimentelle maler er opprettet, kan du prøve å vise dem med projektoren.
    1. Med projektorinnstillingene, endre høyden på rullatorfiguren og sørg for at den er sentrert rett foran der deltakeren skulle stå på tredemøllen.
    2. Med et målebånd måler du høyden på rullatoren direkte på projektorskjermen. Beregn avstanden mellom skjermen og øynene til en person som står på tredemøllen for at stimulansen skal dekke 25 ° synsvinkel, og flytt tredemøllen tilsvarende. For å beregne nødvendige avstander kan man bruke følgende nettside: http://elvers.us/perception/visualAngle/

2. Oppsett av laboratoriemiljøet

  1. Slå på de fire opptaksdatamaskinene, EEG-forsterkeren, projektoren, tredemøllen, høyttalerne og smarttelefonen.
  2. Sett opp opptaksutstyret.
    1. Åpne synkroniseringsprogramvaren med den spesifikke underrutinen som er opprettet for studien med markører på 10 s.
      1. Synkroniseringsprogramvaren sender en puls som vises i form av en markør og lyspuls i EEG og videoopptak hver 10.
    2. Slå på programvaren for videoopptak. Kameraene skal også slås på automatisk. Hvis ikke, slå dem på manuelt.
    3. Åpne og sett opp EEG-opptaksprogramvaren for deltakeren.
    4. Åpne mappen som inneholder den kjørbare skriptfilen for visuell stimulans laget med programvaren for presentasjon av visuelle eksperimenter.
    5. Forbered EEG-oppsettet og materialene i henhold til prosedyrene foreslått av produsentene.
    6. Slett samtalen fra forrige deltaker fra smarttelefonen.
    7. Plasser en ny flaske vann ved siden av deltakerens hvilestol.

3. Forberedelse av deltakere

  1. Ønsk deltakeren velkommen til rom 1 og fortell kort om studiets varighet og kompensasjon.
  2. Be deltakerne om å fjerne smykkene sine (f.eks. øredobber, piercinger, halskjeder), briller, smarttelefon og annet innhold i lommene, legg disse i en søppelkasse og legg dem i et skap.
  3. Be deltakerne om å kvitte seg med tyggegummi de kan spise og sørge for at de har spist før eksperimentet begynner.
  4. Sørg for at deltakeren har på seg komfortable tursko og få dem til å dobbeltknyte skolissene for å garantere deltakerens sikkerhet under eksperimentet.
  5. Få deltakeren til å lese og signere samtykkeskjemaet.
    1. Les følgende skript og la deltakeren sitte slik at de kan lese og signere samtykkeskjemaet:

      Her er et samtykkeskjema om at du sier ja til å delta i denne studien. Les den nøye og signer den. Ikke nøl hvis du har spørsmål."
  6. Ta deltakeren til det utpekte deltakerforberedelsesrommet, rom 3, hvor EEG-hetten skal settes opp.
  7. Les det forberedte skriptet som forklarer strømmen av eksperimentell prosess:

    Du legger kanskje merke til at jeg av og til leser en tekst. Dette gjøres for å sikre at alle deltakere får identiske instruksjoner. I denne studien er vi interessert i hvordan folk samhandler med en stimulus foran dem mens de sender tekstmeldinger og går i moderat hastighet. I omtrent 40 minutter vil du sende tekstmelding til [navn på forskningsassistent] som du møtte tidligere med denne smarttelefonen [vis smarttelefonen]. Mens du tekster, vil du høre en lyd fra tid til annen. Denne lyden vil bli fulgt av et bilde av en vandrende karakter. Din oppgave er å heve hodet til skjermen her [pek på skjermen] og å indikere høyt om karakteren går mot høyre ELLER venstre. Du vil ikke bli bedt om å gjøre noe annet. Jeg vil skrive ned svarene dine. Merk at det i alle blokker er to valg for et svar (høyre og venstre), så det er umulig at det for eksempel bare vil være venstre eller høyre som ett valg. Retningen karakteren kommer fra er helt tilfeldig. Etter å ha diktert svaret ditt, fortsetter du bare å skrive [name av forskningsassistent]. Det er viktig å ikke snu seg når du svarer eller hvis du vil snakke med meg fordi du kan bli destabilisert og falle. Hold hodet fremover. Jeg vil være bak dette speilet her [pek på glasset] gjennom hele eksperimentets varighet. Lurer du på noe?»
  8. Mål deltakerens hodeomkrets for EEG-elektrodehetten. For dette eksperimentet ble det brukt en EEG actiCap med 32 forsterkede elektroder.
    1. Velg riktig størrelse EEG-hette, plasser den på et skumhode for støtte, og plasser alle elektrodene på riktig sted.
    2. Mål deltakerens hodeomkrets på nytt for å bestemme startpunktet for hetten ved å bruke referansesystemet 10–20.
    3. Plasser hetten på deltakerens hode fra forsiden og hold den på plass mens du trekker den bakover. Forsikre deg om at hetten er plassert riktig.
    4. Koble EEG-hettens kabler til EEG-kontrollboksen.
    5. Vis gelapplikatoren til deltakeren slik at de kan se at den ikke er skarp og la dem berøre den hvis de ønsker det. Les følgende manus:

      "Her er applikatoren og spissen som jeg skal bruke til å sette gelen på EEG-hetten som du har på hodet. Du kan berøre den; Det gjør ikke vondt. Spissen er akkurat kort nok til at den aldri berører hodet ditt."
    6. Slå på EEG-elektrodeboksen slik at alle elektrodelampene blir røde.
    7. Aktiver elektrodene ved først å flytte håret ut av veien og deretter påføre gelen på hver elektrode: start med jordelektroden og deretter referanseelektroden. Når disse to elektrodene blir grønne, legger du til de resterende elektrodene.
    8. Plasser gelen til alle elektrodesensorene blir grønne.
    9. Mål impedansen på kontrollboksen.
    10. Koble kablene fra kontrollboksen og koble dem til flytteadapteren (dvs. adaptersettet som trådløst overfører dataene tilbake til kontrollboksen).
    11. Plasser adaptersettet i en fanny-pakke og be deltakeren om å feste det rundt livet, med kablene og adaptersettet plassert mot deltakerens rygg.
    12. Gå tilbake til datarommet (rom 4) og kontroller impedansen til hver elektrode.
    13. Kontroller at datakvaliteten er tilfredsstillende ved å visuelt inspisere signalet på EEG-programvarens skjerm. Reparer om nødvendig de problematiske elektrodene.
  9. Ta deltakeren inn i eksperimentrommet (dvs. rom 2).
  10. Få deltakeren til å stå på tredemøllen og fest tredemøllens sikkerhetsnøkkel til deltakeren.
  11. Slå på tredemøllen til en hastighet på 0.8 mph og få deltakeren til å gå i 2 min slik at de blir kjent med hastigheten. I løpet av disse 2 minuttene, minn deltakeren om instruksjonene:

    "I omtrent 40 minutter vil du sende tekstmelding [navn på forskningsassistent] med en smarttelefon. Mens du tekster, vil du høre en lyd fra tid til annen. Denne lyden vil bli fulgt av et bilde av en vandrende karakter. Din oppgave er å løfte hodet til skjermen på den tiden og indikere høyt, etter din mening, om karakteren går mot høyre eller venstre. Du vil ikke bli bedt om å gjøre noe annet. Jeg vil skrive ned svarene dine. Etter å ha oppgitt svaret ditt, fortsetter du bare å sende tekstmelding [navn på vitenskapelig assistent]. Det er viktig å alltid gi et svar. Hvis du ikke er sikker, fortell oss din beste gjetning. Ikke snu deg når du gir svaret ditt, eller hvis du vil snakke med meg fordi du kan bli destabilisert og falle. Hold hodet fremover. Det er fire deler til eksperimentet, to hvor du tekster [navn på forskningsassistent] mens du går, og to hvor du bare går. Hver del varer ca 12 minutter og det er en pause på 2 minutter mellom hver del. Lurer du på noe?»

4. Øv deg på prøve

  1. Gi deltakeren smarttelefonen.
  2. Fortell deltakeren at de skal gjøre en øvelsesprøve.
  3. Klikk på stimulusens kjørbare skriptfil for øvelsesforsøkene. Skriv inn deltakernummeret og start prøveversjonen.
  4. Få deltakeren til å øve på å svare på visuelle stimuli mens du deltar i en tekstsamtale med forskningsassistenten. Denne treningsøkten vil vare i 3 min.
  5. Når økten begynner, følg tekstsamtaleskriptet som er opprettet for studien.
  6. Skriv ned deltakerens svar på hvert stimulusutseende på en regnearkmal.
  7. Etter 3 min, la deltakeren sitte på en stol og drikke litt vann. I løpet av denne tiden justerer tredemøllehastigheten til 0.4 mph.
  8. Minn deltakeren på studieinstruksjonene.

5. Innsamling av opplysninger

  1. Installasjonsprogrammet
    1. Gå til arbeidsflytarket for å velge betingelsesrekkefølgen for gjeldende deltaker. To ordrer er mulige: I rekkefølge A bruker forsøk 1 og 3 tekstbetingelsen, mens forsøk 2 og 4 bruker kontrollbetingelsen. I rekkefølge B bruker forsøk 1 og 3 kontrollbetingelsene og prøve 2 og 4 bruker tekstbetingelsene. Under hvert forsøk vises den visuelle stimulansen 22 ganger.
    2. Forsikre deg om at all innspillingsprogramvaren er klar til å startes synkront.
    3. Slå på all opptaksprogramvaren (f.eks.
    4. Få deltakeren til å komme tilbake på tredemøllen og sakte øke hastigheten tilbake til 0.8 mph.
    5. Slå på det visuelle stimulansprogrammet og begynn å kjøre det.
    6. Les forsøkets instruksjoner avhengig av eksperimentell tilstand.
      1. Kjør stimulus' kjørbare skriptfil for eksperimentforsøkene . Skriv inn deltakernummeret og koden som er valgt for de spesifikke forholdene. Start prøveperioden.
  2. Kontrollens tilstand
    1. Forsikre deg om at smarttelefonen er utenfor deltakerens synsfelt under denne oppgaven.
    2. Be deltakeren om å bare gå på tredemøllen og svare på den visuelle stimulansen hver gang den vises ved å svare "venstre" eller "høyre":

      Da må du rett og slett gå på tredemølla. Fra tid til annen vil du høre en lyd. Denne lyden vil bli fulgt av et bilde av en vandrende karakter. Din oppgave er å heve hodet til skjermen og deretter indikere høyt, etter din mening, om karakteren beveger seg til høyre eller venstre. Du vil ikke bli bedt om å gjøre noe annet. Jeg vil skrive ned svarene dine selv. Etter å ha diktert svaret ditt, fortsetter du bare å gå. Det er viktig å alltid gi et svar. Hvis du ikke er sikker, fortell oss din beste gjetning. Ikke snu deg når du gir svaret ditt, eller hvis du vil snakke med meg fordi du kan bli destabilisert og falle. Hold hodet fremover. Start når jeg gir deg signalet. Lurer du på noe?»
    3. Signal til deltakeren at forsøket er i ferd med å begynne og starte den visuelle stimulusprøven.
    4. Skriv ned deltakerens svar hver gang de svarer på den visuelle stimulansen. Når en deltaker ikke svarer, lar du feltet stå tomt.
    5. På slutten av forsøket, la deltakeren sette seg ned og drikke litt vann.
    6. I løpet av disse pausene, fortsett å kjøre all innspillingsprogramvaren og la tredemøllen være på med en hastighet på 0.4 mph.
    7. Etter pausen få deltakeren tilbake på tredemølle og mens de går, gradvis øke hastigheten tilbake til 0,8 mph.
  3. Teksting tilstand
    1. Mens deltakeren går på tredemøllen, gi dem smarttelefonen.
    2. Be deltakeren om å tekste som de ville naturlig (f.eks. bruke en hånd eller to hender) mens de går på tredemøllen, og svare på den visuelle stimulansen hver gang den vises ved å svare "venstre" eller "høyre":

      "For denne oppgaven vil du sende tekstmelding [navn på forskningsassistent] med en smarttelefon. Åpne meldingsapplikasjonen på smarttelefonen. Velg deretter samtalen som sier "Hei". Du må delta aktivt i en tekstsamtale. Mens du tekster, vil du høre en lyd fra tid til annen. Denne lyden vil bli fulgt av et bilde av en vandrende karakter. Din oppgave er å løfte hodet til skjermen her og indikere, etter din mening, om karakteren beveger seg til høyre eller venstre. Du vil ikke bli bedt om å gjøre noe annet. Jeg vil skrive ned svarene dine selv. Etter å ha diktert svaret ditt, fortsetter du bare å sende tekstmeldinger. Det er viktig å alltid gi et svar. Hvis du ikke er sikker, fortell oss din beste gjetning. Ikke snu deg når du gir svaret ditt, eller hvis du vil snakke med meg fordi du kan bli destabilisert og falle. Hold hodet fremover. Start når jeg gir deg signalet. Lurer du på noe?»
    3. Signal til deltakeren at forsøket er i ferd med å begynne og starte den visuelle stimulusprøven.
    4. Be deltakeren om å ha en tekstsamtale mens han går på tredemøllen. Be dem om også å reagere på den visuelle stimulansen hver gang den vises ved å svare "venstre" eller "høyre".
    5. Få forskningsassistenten til å følge samtaleskriptet og holde samtalen i gang gjennom hele tilstanden.
    6. Skriv ned deltakerens svar hver gang de svarer på den visuelle stimulansen. Når en deltaker ikke svarer, lar du feltet stå tomt.
    7. På slutten av prøveperioden, ta smarttelefonen fra deltakeren og få deltakeren til å sette seg ned og drikke litt vann.
    8. I løpet av disse pausene, fortsett å kjøre all innspillingsprogramvaren og la tredemøllen være på med en hastighet på 0.4 mph.
    9. Etter pausen få deltakeren tilbake på tredemølle og mens de går, gradvis øke hastigheten tilbake til 0,8 mph.

6. Slutt på datainnsamlingen

  1. På slutten av den eksperimentelle manipulasjonen må deltakeren slå av tredemøllen. Få deltakeren til å sette seg ned og drikke litt vann.
  2. Fjern EEG-hetten og ta deltakeren til en dusj hvor de kan vaske håret hvis de ønsker det.
  3. Gi deltakeren sin kompensasjon og takk for deres deltakelse. Sørg for at deltakeren går med sin kopi av samtykkeskjemaet, og at de henter alle sine personlige eiendeler.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Denne studieprotokollen ble opprinnelig gjennomført med 54 deltakere, som hver responderte på 88 retningsstudier. Halvparten av disse forsøkene skjedde når deltakerne bare gikk før stimuluspresentasjonen; Den andre halvparten skjedde da deltakerne tekstet mens de gikk før stimuluspresentasjonen.

Atferdsmessige resultater
Ytelse på punktlysrullatorens retning representerer kostnader for oppgaveveksling, med lavere ytelse som gir høyere kostnader for oppgaveveksling. Deltakernes svar ble analysert med to svarvariabler: 1) Korrekt identifikasjon; og 2) responstid. De to eksperimentelle forholdene representerte de to gruppene: 1) Teksting mens du går; og 2) bare gå før du reagerer på stimulansen. Responstider ble beregnet på slutten av eksperimentet. Videoopptakene av eksperimentet ble konvertert til lydfiler og deretter analysert med en lydprogramvare som markerte toppene i lydbølgelengder. Når lyden av signalet og lyden av deltakerens verbale respons ble markert, ble tiden mellom de to bestemt. Korrekte responstider ble analysert ved å eksportere deltakerens riktige retning for de 88 forsøkene, fra den eksperimentelle presentasjonsprogramvaren, og legge den til databasefilen som inneholder deltakernes svar. I programmet som ble brukt (Excel), ble en formel for å teste nøyaktigheten (= IF (A1 = B1, 1, 0) brukt til å avgjøre om informasjonen i den første datakolonnen (dvs. deltakernes svar) var den samme som den andre kolonnen.

Fordi hver deltaker gjentatte ganger måtte bestemme retningen til stimulansen, kunne en t-test ikke brukes til å analysere forskjellene i ytelsesmidler på tvers av forhold. I stedet, for å redegjøre for intra-subjektiv korrelasjon mellom forsøk, ble det brukt en generalisert lineær regresjonsmodell. Denne analysen ble kjørt med Proc Glimmix med programvaren SAS 9.4. Gruppevariabelen var forklaringsvariabelen for responsvariablene, og et tilfeldig gaussisk skjæringspunkt ble lagt til for hvert forsøksperson. Nøyaktigheten av svarvariablene (riktig eller feil svar) var binær, og som sådan var en logit link-funksjon hensiktsmessig for denne regresjonsmodellen.

Vi fant at deltakerne var mer sannsynlig å identifisere riktig retning for punktlysrullatorstimulansen når de ikke tekstet før stimulansens utseende (Odds Ratio = 0,77; T = −3,12; p = 0,001; 95 % konfidensintervall (.657;. 908)). Det ble ikke funnet noen signifikant forskjell i reaksjonstid (β = −0,005; T = −,26; p = 0,799; 95 % konfidensintervall (-.047;. 036)) (se figur 3).

For å kombinere nøyaktighet med responstid ble Inverse Efficiency Score (IES)24 brukt. Sannsynligheten for å være nøyaktig på retningsforsøkene ble modellert med en logistisk regresjon med responstid som kontrollvariabel. Igjen ble det lagt til et individuelt tilfeldig skjæringspunkt for hver forsøksperson for å ta hensyn til potensielle korrelasjoner mellom forsøkspersoner. Resultatene av denne blandede effektregresjonen viste en signifikant effekt av eksperimentell tilstand, hvor den estimerte sannsynligheten for nøyaktig respons på stimulansen var 18,9% mindre i tilstanden der deltakerne tekstet mens de gikk, sammenlignet med når de bare gikk før stimulansens utseende (Odds ratio = 0,811; T = −2,46; p = 0,014; 95 % konfidensintervall 0,686–0,959; se figur 3). Dette viste at uavhengig av responstiden var nøyaktigheten av stimulansens retning konsekvent lavere når deltakerne tekstet mens de gikk.

Nevrofysiologiske data
EEG-opptak ble brukt til å bestemme den nevrofysiologiske aktiviteten som er involvert i oppgaveveksling ved å observere alfa-svingninger og kognitivt engasjement. Bruk av EEG under bevegelse førte til flere gjenstander. For å sikre kvaliteten på dataene ble det gjort flere tiltak. For det første, for å tillate opptak under gange, ble ny aktiv elektrodeteknologi med en støysubtraksjonskrets (dvs. forforsterkede elektroder) brukt. For det andre ble EEG-dataene filtrert offline med et lavpass IIR-filter ved 20 Hz, for å isolere alfabølgene, og et høypass IIR-filter ved 1 Hz ble brukt til å redusere støy. For det tredje ble en uavhengig komponentanalyse (ICA) anvendt for å dempe artefaktene forårsaket av øyeblink og okulære sakkader i EEG-dataene25. For det fjerde ble en automatisk artefaktavvisning brukt til å utelukke epoker med spenningsforskjeller over 50 μV mellom to nærliggende prøvetakingspunkter og en forskjell over 50 μV i et 75 ms intervall.

Dataanalyse ble utført med Vision Analyzer 2. Basert på flaks26 ble data referert på nytt til den felles gjennomsnittsreferansen. Videre ble dataene segmentert for å isolere 2 s etter presentasjonen av walker-stimulusen samt en 2 s baseline. For hver stimuluspresentasjon ble det bestemt en grunnlinje som representerte aktiviteten som skjedde når deltakeren bare gikk eller tekstet mens han gikk. Denne baseline ble oppnådd i løpet av et 2 s tidspunkt, som forekom 12 s før det auditive signalet for hvert stimulusutseende. Begge segmentene ble analysert separat med en Fast-Fourier Transform på 1 s epoker for å oppnå potensverdier i frekvensdomenet. Alle epoker ble gjennomsnittet separat etter eksperimentell tilstand.

Målet med denne analysen var å avgjøre om de to deltrinnene oppgavesetthemming og oppgavesettaktivering påvirker atferdsbryterkostnaden (dvs. ytelsesmålinger) forskjellig. For å gjøre dette ble EEG-dataene analysert basert på to indekser: 1) alfa-svingninger; og 2) kognitivt engasjement. Alle beregningene ble gjort ved hjelp av Cz- og Pz-nettstedene fordi dataene deres inneholdt mindre støy og færre gjenstander. Endringene i alfa-svingninger, på grunn av stimuluspresentasjonen, ble analysert med alfa-forhold ved å sammenligne baseline alfa-kraften med alfa-kraften som forekommer med stimuluspresentasjonen18,19. Ved hjelp av den kognitive engasjementsindeksen utviklet av Pope et al.20, ble det opprettet et forhold mellom den kombinerte kraften i beta (14-20 Hz) delt på total effekt i alfa (8-12 Hz) og theta (4-8 Hz) komponenter. For å beregne den kombinerte effekten, var summene av krefter brukt på Cz og Pz steder.

Alfa-forholdet og dets effekt på ytelsen ble sammenlignet mellom de to forholdene. Alfa-forholdet gjenspeiler prosessene for oppgavehemming. Fordi alfaforholdet ble målt for hver deltaker, var det nødvendig å sammenligne forholdet med den aggregerte ytelsen under den tilstanden (dvs. riktig responsprosent av de 44 forsøkene på den tilstanden). For å sammenligne korrelasjonskoeffisienten for begge tilstandene ble z-testen foreslått av Steiger27 brukt som et middel til å sammenligne korrelasjonskoeffisienter målt fra samme individ. På Pz-nettstedet fant man at korrelasjonen mellom ytelse og alfaratio var statistisk forskjellig mellom de to tilstandene (p = 0,032; 95 % konfidensintervall = 0,054–1,220) (se figur 4). Fordi korrelasjonene til hver tilstand var av motsatte tegn, ble det vist at inhiberingsprosessene påvirket ytelsen forskjellig i de to forholdene, med et høyere alfaforhold som førte til bedre ytelse under gangforhold, mens i teksttilstanden ble ytelsen hindret av et høyere alfaforhold. Disse resultatene viser at når du tekster mens du går, påvirket mengden ressurser som trengs for å hemme det forrige oppgavesettet negativt ytelsen. I hvilken grad deltakerne engasjerte ressurser i oppgavesetthemming hadde dermed større effekt på kommende ytelse når de tekstet. Med hensyn til Cz-stedet ble det ikke funnet noen signifikante forskjeller, noe som tyder på at effekten hovedsakelig var lokalisert i parietalområdet i hodebunnen.

Det kognitive engasjementsforholdet og dets effekt på ytelsen ble også sammenlignet mellom de to forholdene. Når det gjelder alfaforholdet, ble z-testen foreslått av Steiger27 også brukt til denne analysen. Resultatene viste en statistisk signifikant forskjell mellom de to tilstandene, der engasjementet på oppgaven som ble gjort umiddelbart før stimulansens utseende (dvs. å gå eller tekste mens du gikk) påvirket ytelsen forskjellig i hver tilstand (p = 0,027; 95% konfidensintervall = -1,062 - -0,061). Også her var sammenhengene av motsatt fortegn. Våre resultater tyder på at når deltakerne gikk før oppgavebryteren, var et høyere forhold til kognitivt engasjement relatert til en reduksjon i ytelsen, mens når deltakerne tekstet mens de gikk før oppgavebryteren, var et høyere forhold av kognitivt engasjement relatert til en økning i ytelsen. Dette viser at den høyere oppgavevekslingskostnaden for teksting mens du går, ikke skyldtes et høyere kognitivt engasjement i den oppgaven.

Movie 1
Figur 1: I denne videoen er en figur som går mot høyre side av motivet synlig. Klikk her for å se denne videoen. (Høyreklikk for å laste ned.)

Figure 2
Figur 2: Eksperimentelt oppsett av rommet. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 3
Figur 3: Effekt av teksting på nøyaktighet og responstid. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 4
Figur 4: Korrelasjon mellom alfa ved Fz og ytelse. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Et kritisk valg ved bruk av protokollen ville være å sikre kvaliteten på de nevrofysiologiske dataene. Det er en iboende komplikasjon ved å bruke et verktøy som EEG under bevegelse, fordi overdreven bevegelse kan skape mye støy i dataene. Det er derfor viktig å vurdere, i forkant av datainnsamlingen, hvordan dataene vil bli forberedt på å fjerne så mange gjenstander som mulig uten å endre det faktiske signalet. Likevel er det fortsatt ganske sannsynlig at det vil være høyere nivåer av dataekskludering fordi deltakerne går på tredemølle gjennom hele eksperimentet. Enkelte deltakeres data vil være ubrukelige på grunn av artefakter forårsaket av overdreven ansikts-, hode- og kroppsbevegelser, samt på grunn av potensialet for overdreven svette og funksjonsfeil på utstyret. For å unngå skjevhet eller påvirkning av resultatene, bør dataekskluderinger bestemmes før atferdsanalysen. Siden vi gjennomførte denne studien, har laboratoriet vårt fått muligheten til å lokalisere elektrodeposisjonen, og vi håper å bruke denne teknologien i fremtidige studier for bedre å analysere kildeaktiviteten. Vi anbefaler at fremtidige studier utnytter elektrodelokaliseringsteknologi for å tillate kildeestimering av relaterte EEG-signaler.

Et kritisk skritt å være oppmerksom på i denne protokollen er skriptet for deltakerens tekstsamtale med forskningsassistenten. Det er viktig at tekstsamtalene styres med forhåndsdefinerte emner og noen åpne spørsmål. Det er mye verdi i å følge et slikt manus. For det første sørger vi for at alle deltakerne har lignende typer samtaler, så vi fjerner variasjonen som ville eksistere i en naturlig forekommende samtale. På denne måten sikrer vi at distraksjonsnivået ikke varierer på grunn av at samtalen er for forskjellig mellom deltakerne. For det andre kan vi sikre at samtalen ikke fører til sterke følelsesmessige reaksjoner ved å velge temaene med omhu. Emosjonelt ladede interaksjoner kan endre EEG-analyse og distraherbarhetsnivåer, noe som igjen vil komplisere tolkningen av både atferdsmessige og nevrofysiologiske resultater. Alle tekstsamtaler vil uunngåelig variere til en viss grad, men å ha et skript gir oss en viss kontroll over denne variasjonen. For ytterligere å begrense variasjonen i samtalen, vil det være ønskelig å ha en spesifisert vitenskapelig assistent ansvarlig for denne oppgaven gjennom hele forskningsprosjektets varighet. Likevel, ved å følge et manus mister vi også den økologiske gyldigheten av en slik samtale. Når enkeltpersoner har samtaler med vennene sine, for eksempel, kan disse samtalene være følelsesmessig ladet, og dette kan faktisk endre kostnadene for oppgaveveksling. Likevel er det viktig å vurdere at for å analysere virkningen av samtaletyper på oppgavebyttekostnaden, må målet med studien fokusere på det aspektet på grunn av kompleksiteten til en slik analyse. Derfor var bruken av et skript for vårt formål mer hensiktsmessig.

Det bør også være forsiktighet når du oppretter databasefilen der deltakernes svar vil bli notert. Formelen vi brukte i Excel for å teste nøyaktigheten (dvs. = IF (A1 = B1, 1,0) er formatavhengig (f.eks. vil den bli påvirket av ekstra tomme mellomrom og store bokstaver). Det anbefales derfor å skrive R for høyre eller L for venstre, i samme format som det som brukes i utdataene hentet fra programvaren for visuell eksperimentpresentasjon. Enhver feil i skrivingen av filen kan forårsake falske negativer i nøyaktighetsvurderingen. Til slutt, for denne typen studier, hvor visuell behandling spiller en stor rolle, er det viktig at alle deltakere har normal eller korrigert til normal syn. Fordi vi bruker EEG-verktøy, er det også relevant å screene for epilepsi og nevrologiske, så vel som psykiatriske, diagnoser, som kan påvirke hjernesignalene til deltakerne. Det er lurt å ekskludere disse deltakerne fra studien, da forskjeller i hjerneaktivitet kan forstyrre resultatene.

Denne metoden kan endres for å teste flere smarttelefonbruksområder (f.eks. Lesing, sosiale medier, spill, visning av bilder osv.) 28. Spørreskjemaer kan også legges til mellom eksperimentelle forhold, eller på slutten av forsøket, for å få mer innsikt i deltakernes egenskaper og oppfatninger (se Mourra29). Spørreskjemaer mellom oppgavene bør ikke være tidkrevende for å unngå å øke unødvendig deltakernes tretthet for følgende forhold. Dette øyeblikket er ganske nyttig for å teste forskjellige oppgaverelaterte konstruksjoner, for eksempel oppfatningen av tid, interessen for oppgaven deltakeren nettopp fullførte, og den oppfattede vanskeligheten. Spørreskjemaer på slutten av forsøket kan være mer tidkrevende, men trettheten ved å fullføre forholdene må tas i betraktning. Tidspunktet for spørreskjemaene bør gjøres på en måte for å unngå at deltakernes svar blir partisk av deres erfaring under oppgaven, og for å unngå at deltakernes oppførsel blir partisk på grunn av spørsmålene som ble stilt tidligere.

Denne metoden er begrenset ved at virkelige fotgjengermiljøer har mange stimuli presentert samtidig, så den kognitive belastningen som kreves i disse miljøene er sannsynligvis mye høyere enn i denne studien (se Pourchon et al.7). Likevel, for virkelig å kunne finne de underliggende nevrofysiologiske mekanismene, syntes det nødvendig å gjøre en slik avveining. Avhengig av formålet med den aktuelle studien, kan den visuelle stimulansen modifiseres for å teste forskjellige faktorer som kan påvirke oppgavebyttekostnaden ved å bruke en smarttelefon mens du går. I denne metoden ble punktlysrullatorfiguren brukt i stedet for en faktisk menneskelig figur fordi denne punktlysvandreren er mindre utsatt for skjevhet. Utseendet til en faktisk menneskelig rullator kan være mer behagelig eller mishagende for enkelte deltakere, og dette kan påvirke oppmerksomheten som tilskrives det. Ved å bruke en gruppe prikker som representerer en menneskelig form og menneskelig bevegelse, kan vi omgå denne potensielle fremmede variabelen av den menneskelige vandrerens kjønn, klær, kroppsbilde, blant andre variabler som kan forskyve resultatene. For eksempel kan deltakere som finner den menneskelige rullatoren mer attraktiv, være mer tilbøyelige til å fokusere oppmerksomheten på rullatoren enn de ellers ville ha gjort.

Denne metoden kan brukes til forskjellige applikasjoner i fremtidige studier. Ved å modifisere for eksempel den visuelle stimulansen til å ha forskjellige egenskaper, ville det være mulig å studere hvordan egenskapene til objektet i et miljø kan påvirke oppgavebyttekostnaden. Det kan også være interessant å bruke denne metoden med en manuell tredemølle, der handlingen av deltakernes føtter mot dekk beveger tredemøllebeltet. På denne måten kan vi bestemme hvordan hastigheten svinger under eksperimentet på grunn av multitasking eller på grunn av oppgavebyttet. Dette vil øke den økologiske validiteten mens du legger til en ny variabel å vurdere i analysen (f.eks. Stopper eller går langsommere eller raskere påvirker deltakernes ytelse?). Således, både når det gjelder stimuli og fagbevegelse, er det mange andre muligheter enn de som foreslås i denne metoden (dvs. punktlysrullator og automatisk tredemølle) for å undersøke teksting mens du går atferd (Pourchon et al.7, Schabrun et al.30). Dette vil øke den interne eller eksterne validiteten til fremtidige studier. Det må også bemerkes at vår beslutning om å bruke EEG-data fra bare to elektroder kommer med noen begrensninger. Fremtidig forskning bør forsøke å utvide analysen til områder av interesse som omfatter flere elektroder. Det ville også være mulig å ikke bruke et samtaleskript og la samtalen skje naturlig. I slike tilfeller kunne innholdet i samtalen analyseres med en innholdsanalyse, og virkningen av ulike typer samtaler kunne studeres på en naturlig måte. I sum kan denne metoden være grunnlaget som mer komplekse studier kan bygge på for å øke kunnskapen om de forskjellige faktorene som kan påvirke vår evne til å multitaske med en smarttelefon mens vi går.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingenting å avsløre.

Acknowledgments

Forfatterne anerkjenner den økonomiske støtten fra Social Sciences and Humanities Research Council of Canada (SSHERC).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
The Observer XT Noldus Integration and synchronization software: The Noldus Observer XT (Noldus Information Technology) is used to synchronize all behavioral, emotional and cognitive engagement data.
MediaRecorder Noldus Audio and video recording software
FaceReader Noldus Software for automatic analysis of the 6 basic facial expressions
E-Prime Psychology Software Tools, Inc. Software for computerized experiment design, data collection, and analysis
BrainVision Recorder Brain Vision Software used for recording neuro-/electrophysiological signals (EEG in this case)
Analyzer EEG signal processing software
Qualtrics Qualtrics Online survey environment
Tapis Roulant ThermoTread GT Office Treadmill
Syncbox Noldus Syncbox start the co-registration of EEG and gaze data by sending a Transistor-Transistor Logic (TTL) signal to the EGI amplifier and a keystroke signal to the Tobii Studio v 3.2.
Move2actiCAP Brain Vision Add-on for a digital wireless system for EEG
iPhone 6s Apple
iMessage Apple
iPad Apple

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Monsell, S. Task switching. Trends in Cognitive Sciences. 7 (3), 134-140 (2003).
  2. Haga, S., et al. Effects of using a Smart Phone on Pedestrians' Attention and Walking. Procedia Manufacturing. 3, 2574-2580 (2015).
  3. Hatfield, J., Murphy, S. The effects of mobile phone use on pedestrian crossing behaviour at signalised and unsignalised intersections. Accident Analysis, Prevention. 39 (1), (2007).
  4. Stavrinos, D., Byington, K. W., Schwebel, D. C. Distracted walking: Cell phones increase injury risk for college pedestrians. Journal of Safety Research. 42 (2), 101-107 (2011).
  5. Nasar, J., Hecht, P., Wener, R. Mobile telephones, distracted attention, and pedestrian safety. Accident Analysis, Prevention. 40 (1), 69-75 (2008).
  6. Hyman, I. E., Boss, S. M., Wise, B. M., McKenzie, K. E., Caggiano, J. M. Did you see the unicycling clown? Inattentional blindness while walking and talking on a cell phone. Applied Cognitive Psychology. 24 (5), 597-607 (2010).
  7. Pourchon, R., et al. Is augmented reality leading to more risky behaviors? An experiment with pokémon go. Proceedings of the International Conference on HCI in Business, Government, and Organizations. , 354-361 (2017).
  8. Thornton, I. M., Rensink, R. A., Shiffrar, M. Active versus Passive Processing of Biological Motion. Perception. 31 (7), 837-853 (2002).
  9. Neider, M. B., McCarley, J. S., Crowell, J. A., Kaczmarski, H., Kramer, A. F. Pedestrians, vehicles, and cell phones. Accident Analysis, Prevention. 42, 589-594 (2010).
  10. Wylie, G., Allport, A. Task switching and the measurement of "switch costs". Psychological Research. 63 (3-4), 212-233 (2000).
  11. Johansson, G. Visual perception of biological motion and a model for its analysis. Perception, Psychophysics. 14 (2), 201-211 (1973).
  12. Cavanagh, P., Labianca, A. T., Thornton, I. M. Attention-based visual routines: Sprites. Cognition. 80 (1-2), 47-60 (2001).
  13. Troje, N. F. Retrieving Information from Human Movement Patterns. Understanding Events. , 308-334 (2008).
  14. Klimesch, W. EEG alpha and theta oscillations reflect cognitive and memory performance: A review and analysis. Brain Research Reviews. 29 (2-3), 169-195 (1999).
  15. Jensen, O., Gelfand, J., Kounios, J., Lisman, J. E. Oscillations in the Alpha Band (9-12 Hz) Increase with Memory Load during Retention in a Short-term Memory Task. Cerebral Cortex. 12 (8), 877-882 (2002).
  16. Busch, N. A., Herrmann, C. S. Object-load and feature-load modulate EEG in a short-term memory task. NeuroReport. 14 (13), 1721-1724 (2003).
  17. Herrmann, C. S., Senkowski, D., Röttger, S. Phase-Locking and Amplitude Modulations of EEG Alpha. Experimental Psychology. 51 (4), 311-318 (2004).
  18. Pfurtscheller, G., Aranibar, A. Event-related cortical desynchronization detected by power measurements of scalp EEG. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 42 (6), 817-826 (1977).
  19. Sauseng, P., et al. EEG alpha synchronization and functional coupling during top-down processing in a working memory task. Human Brain Mapping. 26 (2), 148-155 (2005).
  20. Pope, A. T., Bogart, E. H., Bartolome, D. S. Biocybernetic system evaluates indices of operator engagement in automated task. Biological Psychology. 40 (1-2), 187-195 (1995).
  21. Scerbo, M. W., Freeman, F. G., Mikulka, P. J. A brain-based system for adaptive automation. Theoretical Issues in Ergonomics Science. 4 (1-2), 200-219 (2003).
  22. Charland, P., et al. Assessing the Multiple Dimensions of Engagement to Characterize Learning: A Neurophysiological Perspective. Journal of Visualized Experiments. (101), e52627 (2015).
  23. Courtemanche, F., et al. Texting while walking: An expensive switch cost. Accident Analysis, Prevention. 127, 1-8 (2019).
  24. Townsend, J. T., Ashby, F. G. The stochastic modeling of elementary psychological processes. , Cambridge University Press. Cambridge. (1983).
  25. Jung, T., et al. Removal of eye activity artifacts from visual event-related potentials in normal and clinical subjects. Clinical Neurophysiology. 111, 1745-1758 (2000).
  26. Luck, S. J. An Introduction to the Event-related Potential Technique (Cognitive Neuroscience). , MIT Press. Cambridge, MA. (2005).
  27. Steiger, J. H. Tests for comparing elements of a correlation matrix. Psychological Bulletin. 87 (2), 245-251 (1980).
  28. Léger, P. -M., et al. Task Switching and Visual Discrimination in Pedestrian Mobile Multitasking: Influence of IT Mobile Task Type. Information Systems and Neuroscience: Vienna Retreat on NeuroIs 2019. Davis, F., Riedl, R., vom Brocke, J., Léger, P. -M., Randolph, A., Fischer, T. H. , Springer. 245-251 (2020).
  29. Mourra, G. N. Addicted to my smartphone: what factors influence the task-switching cost that occurs when using a smartphone while walking. , Retrieved from: http://biblos.hec.ca/biblio/memoires/m2019a610182.pdf (2019).
  30. Schabrun, S. M., van den Hoorn, W., Moorcroft, A., Greenland, C., Hodges, P. W. Texting and walking: strategies for postural control and implications for safety. PloS One. 9 (1), 84312 (2014).

Tags

Atferd utgave 158 oppgaveveksling oppmerksomhetsprosesser nevroergonomi ulykkesanalyse mobil enhet EEG

Erratum

Formal Correction: Erratum: Measuring the Switch Cost of Smartphone Use While Walking
Posted by JoVE Editors on 08/24/2020. Citeable Link.

An erratum was issued for: Measuring the Switch Cost of Smartphone Use While Walking. An author's name was updated.

The name was corrected from:

Gabrielle-Naïmé Mourra

to:

Gabrielle Naïmé Mourra

Måling av bryterkostnaden for smarttelefonbruk mens du går
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Mourra, G. N., Brieugne, D., Rucco,More

Mourra, G. N., Brieugne, D., Rucco, E., Labonté-Lemoyne, É., Courtemanche, F., Sénécal, S., Fredette, M., Cameron, A. F., Faubert, J., Lepore, F., Bellavance, F., Léger, P. M. Measuring the Switch Cost of Smartphone Use While Walking. J. Vis. Exp. (158), e60555, doi:10.3791/60555 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter