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Neuroscience

电影后潜意识测量(PMSM),用于调查隐性社会偏差

doi: 10.3791/60817 Published: February 29, 2020

Summary

该协议描述了在功能磁共振成像过程中使用电影来研究隐含社会偏见背后的大脑机制。当一个主角的脸在电影后被潜意识地呈现,它唤起了基于在电影中获得的主角的知识的隐含反应。

Abstract

新的知识不断从社会环境中获得,这种社会环境可以影响人们对彼此的反应。这种反应往往在潜意识的感性水平上含蓄地发生,并且通过快速表达刺激,可以在实验上隔离相关的大脑机制。对属于不同种族、种族或性别的面孔的潜意识呈现,已证明在调查社会隐性反应方面是成功的。然而,许多隐含的反应是基于以前获得的关于面孔的知识(例如,性取向、政治观点和社会经济地位),而不仅仅是外表。在这里,提出了一种称为电影后潜意识测量(PMSM)的新方法。观看一部具有社交吸引力的电影时,观众会了解主角,并熟悉他/她的身份和世界观。当主人公的脸在电影之后被潜意识地呈现时,它唤起了隐含的神经反应,这取决于对主人公的了解。由于有大量的电影,每部电影都描绘了不同身份的人,PMSM 方法能够以类似于现实生活社会感知的方式调查大脑复杂的隐性偏见。

Introduction

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最近的研究表明,最初的社会判断是在第一个32-100毫秒内,满足另一个人1,2,3,4,5,6,7。人脸的潜意识表现被广泛用于调查对不同种族和种族群体的隐性偏见(例如,通过呈现不同肤色的白种人和非洲裔美国人面孔对两个群体的受试者)8、9、10、11、12、13、14。然而,社会群体的特征还包括身体面部特征以外的因素15。

面部感知已被证明对上下文提示高度敏感(即身体姿势16,面部17眼凝视方向,关于面部18的先验知识,呈现面部19的视觉背景,单独显示面部或其他面部20)。这些因素都会影响面部感知。Weiser和Brosch21,在他们的广泛审查中,建议通过确保实验室实验类似于真实环境来调查更自然的环境下的面部感知。事实上,即使是简单的任务,如识别人,已经证明更准确时,看到视频片段更接近现实生活的感知比使用静态图像22。

在过去的几十年中,大脑成像研究已经证明,视频剪辑可以成功地用于研究现实的社会感知23,24,25,26,27,28,29。提出的方法是基于这些研究的结果和额外的发现,表明电影叙事可以暂时运送观众到一个主角的世界30。该协议将电影观看与潜意识刺激表达相结合,作为研究自然主义条件下隐含社会偏见形成的替代方法。

本文介绍了这种新方法的协议,即电影后潜意识测量 (PMSM)。观看一部具有社交吸引力的电影时,观众会了解主角,并熟悉他/她的身份和世界观。与其他叙事艺术形式相比,电影的独特之处是,它们在短时间内呈现了一个引人入胜、丰富而复杂的故事。此外,电影的视听和电影特性同步观众的大脑活动23,25,29,31。因此,确保以非常相似的方式向受试者提供信息是很有帮助的。

PMSM 方法表明,当影片(与之前相比)在影片之后(与之前相比)以潜意识方式呈现主角的面部时,将成功地引发隐式神经响应。这些反应取决于观众在暗示的社会观点方面对主人公性格的了解。由于有大量的电影可以描绘各种社会角色,PMSM 方法能够以接近现实生活的社会感知的方式调查大脑复杂的隐式观点。

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Protocol

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该协议得到了阿尔托大学研究伦理委员会的批准。

1. 参与者筛选和准备

  1. 根据年龄、手感和教育水平,匹配招募参与者的不同群体(此处为异性恋和同性恋群体)。确保所有参与者都能完全理解电影的语言,并且不用字幕观看它感觉很舒服。或者,考虑以参与者的母语放映电影。
    1. 排除在过去几年中看过计划电影的参与者,因为这可能会影响基线测量。理想情况下,招募以前没有看过电影的参与者。为此,请参与者从电影标题列表中注明他们在过去几年中看过的电影,这些影片是使用的影片名称(包括移动的名称,以及其他 20 部电影标题)。
  2. 遵循特定机构的非医学实验的伦理准则,健康参与者没有精神药物和当前神经系统疾病诊断。招募具有正常或矫正视力的参与者进行 fMRI 扫描。招募不吸烟的人和在实验期间不移动的人,以避免由于不必要的头部运动而损坏fMRI数据。
  3. 在一天中的类似时间(最好是早或晚(上午 9:00 至下午 5:00)扫描所有参与者,在扫描前直接摄入咖啡或食物。
  4. 进行盲目的招聘,以确保参与者的回答是真诚的,而不是情绪上受到的规范。不要告知参与者实验的目的(例如,调查同性恋和异性恋受试者的隐性偏见)。例如,告诉参与者实验是关于电影观看的,研究的真正目的只有在实验之后才能解释。排除事先知道研究目的的参与者。
  5. 执行行为测量,如隐式关联任务 IAT32,以确保实验组具有隐式偏差。使用度量来确保组确实表现出偏差,因为隐含偏见的强度不同。扫描后使用 IAT 可防止参与者猜测实验目标。

2. MRI 以外的程序

  1. 抵达后,向参与者简要介绍实验的各个阶段、风险以及实验数据的使用。在结束简报时,询问他们是否对实验有任何疑问,之后将作出进一步解释。要求参与者阅读实验简报并签署同意书。
  2. 要求学员从衣服上取下所有金属物体,或(最好)更换为无金属实验室布,以确保安全接触 fMRI 磁铁。使用金属检测设备扫描参与者,以确保没有留下任何金属(如手表、皮带等)。MRI的标准禁忌症应遵守33。
  3. 要求学员进入 fMRI 实验室,配置视频投影仪和音频系统。指导学员躺在 fMRI 床上。播放示例视频,确保图片易于显示,音频级别舒适清晰。如有任何投诉,应作出相应调整。确保耳机正确显示声音。
  4. 连接与 fMRI 兼容的眼动追踪系统。跟踪用于确保受试者在实验期间注意力不集中,在扫描过程中不会入睡或做白日梦。眼动追踪仅用于数据质量保证。跟踪固定后,开始校准过程以开始记录眼部运动。
  5. 通知受试者实验即将开始,扫描时间需要 30 分钟才能完成。指导学员 1) 放松,就像在家里看电视节目一样;2) 按照指导幻灯片进行扫描,引导他们完成不同的步骤。启动 fMRI 扫描。
  6. 扫描完成后,将参与者移到另一个房间,收集其他行为测量值(即,他们在影片不同部分中识别角色的数量,IAT 测量以评估隐式偏差)。
  7. 收集所有数据后,向学员汇报实验的实际目标,并回答任何其他问题。

3. MRI 内的程序

注:在 fMRI 课程期间,学员将收到 30 分钟的视听内容,包括说明幻灯片、4 分钟电影前潜意识测量(基线)、20 分钟电影、4 分钟电影后潜意识测量和结论幻灯片.在本节中,按照协议熟悉创建刺激的不同部分以及演示顺序所需的步骤。由于在潜意识部分面部的闪光持续时间为 40 毫秒(一个视频帧的持续时间),因此可以使用现成的视频编辑程序(例如,AVID 媒体合成软件或 Adobe Premiere Pro 编辑软件)创建潜意识刺激,以及编辑电影,如果需要。使用锁定的计时以正确的顺序显示刺激时,请使用与 fMRI 刺激演示兼容的软件(例如,演示软件,神经行为系统公司,加利福尼亚州奥尔巴尼,美国)。

  1. 4分钟潜意识测量周期(基线和电影后)相同。在此阶段,不要告知参与者其性质或目的,并在扫描开始时使用以下说明幻灯片向他们展示:
    "很快您将看到校准剪辑。此剪辑用于校准 MRI 扫描仪的响应。剪辑只有四分钟长,在电视屏幕上看起来像白噪声。请保持眼睛盯着屏幕中央的标记,直到另有通知"。
    注:4分钟刺激期包含白噪声,几乎分为16个块,每个15s。16 个白噪声块包含两种类型的块:一个休息块(无潜意识闪烁的白色鼻子),然后是条件块(白色噪声与主角面部闪烁)。有关刺激结构的图,请参阅图 1。
  2. 要创建 4 分钟潜意识刺激,请从 15 s 白噪声剪辑开始。白色噪声作为正在闪现的面部的遮蔽刺激。由于大脑对面部呈现很敏感,因此使用良好的掩蔽很重要,即使面部是潜意识的。因此,使用具有较大失真和运动动态白噪声剪辑的均质白噪声(例如,具有小随机白点和黑点)。
    1. 通过将主角面部的 10 次闪烁插入动态白噪声中,创建 15 s 条件块。潜意识闪烁应在 40 ms 持续时间内发生,从每 1,500 ms 插入的条件块开始。
    2. 主角的脸应该以中性表情面对摄像机。如果可能,请从影片中取一帧(电影中角色的特写镜头),或从互联网上搜索演员/女演员的图像。确保演员/女演员在电影中的外貌相似(例如,在头发、胡须或配饰等特征上没有显著差异)。确保面部具有中性面部表情,并且清晰且光线充足。
    3. 通过将图像居中在屏幕中间来调整图像。避免使用面部小、分辨率差的图像。确保面部背景中没有显著对象,例如其他人、文本或可识别的视觉对象。如果有,请将其剪切或遮罩以创建中性图像。在插入之前,将图像从颜色翻转到黑白。
    4. 一旦白噪声休息块和条件块(面部闪烁)准备就绪,复制它们以创建 4 分钟的潜意识刺激,从休息块开始逐个顺序排列块。到该过程结束时,一个人应该有 4 分钟,每个 15 秒包含 16 个块(8 个休息块和 8 个条件块)。
    5. 在 4 分钟潜意识测量的屏幕中间添加固定标记。确保它很容易明显。在 4 分钟剪辑之前添加 2 秒固定标记,以便参与者轻松查找和启动任务。
  3. 在基线的末尾(4 分钟电影前潜意识测量),插入一个文本幻灯片,指示影片的开头、影片的长度,并提醒 要放松和自由观看影片。例如:
    "谢谢你。校准成功!你现在要看一部20分钟的电影了。试着放松,享受这个故事。
  4. 选择一部充满情感、引人入胜和角色驱动的电影(即,有一个明显的主角,有很强的冲突)。例如,先前对同性恋和异性恋对象进行了关于社会偏见的实验,并向他们介绍了一部关于同性恋牧师的电影。故事讲述的是一位牧师,他在希望作为天主教牧师为信仰服务的愿望和被他人爱的愿望之间挣扎。
    注:影片可以是纪录片或小说。它可以是电视连续剧的短片或独立插曲。重要的是,电影有一个清晰的故事,有一个开始,中间和结束,可以很容易地理解和遵循。还可以从较长的胶片编辑较短的版本。例如,我们从同性恋/异性恋实验的刺激是一个20分钟的版本的故事,由专业电影制作人(第一作者)编辑从一部较长的电影名为牧师(由安东尼娅·伯德执导,1994年)。与电影的主题组越相关,观看效果就越多。
  5. 电影结束后,应重复 PMSM 的 4 分钟潜意识测量,以观察观看电影后对主角面部的隐式神经反应是如何偏颇的(与之前相对)。要指示这一点,请插入以下幻灯片:
    "谢谢你!我们几乎完成了。在完成测量之前,我们需要根据您的响应重新校准 MRI 设备。剪辑只有四分钟长,在电视屏幕上看起来像白噪声。请保持你的眼睛固定在屏幕中央的标记,直到通知否则"
  6. 最后,演示 4 分钟 PMSM(用于执行影片前基线测量的 4 分钟)。

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Representative Results

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这里介绍了一些结果使用PMSM从Afdile等人发表的文章34。在这里,在意识到主人公是同性恋后,对同性恋和异性恋对象(15名异性恋者,14名同性恋者)的隐性偏见进行了调查,使他成为同性恋参与者的"群体"和异性恋参与者的"外在群体"。根据我们的IAT结果,这一因素在两个群体中都被证明是显著的,其中异性恋者对异性恋者比对同性恋者具有内在的赞成,而同性恋受试者则隐含着对同性恋者的青睐(平均异性恋者 =-0.26,平均同性恋者 = 0.3,t = 3.72,p<0.01)。 两组与零有显著差异(同性恋:p = 0.0059,异性恋:p = 0.043)。

我们的结果显示,同性恋同性恋的差异明显较大。异性受试者在双边上额陀螺(sFG)、右额前额结(rTPJ)、前额皮质(ACC)、双边前额杆(FP)和中前额皮质(mPFC)中回答面部后电影。图2描绘了在同性恋和异性恋芬兰参与者执行PMSM后"强"和"弱"代表的结果。

Figure 1
图1:PMSM刺激结构的插图。A) 4 分钟基线测量(电影前潜意识测量),主角面部闪烁。(B) 20 分钟电影描绘了主人公的故事.(C) 4 分钟电影后潜意识测量 [复制 (A)]。(D) 从 4 分钟潜意识测量中 1 分钟剪辑的插图,包括四个块(休息、条件、休息、条件)。其余的模块是15s的动态白噪声。条件块包含 10 个主角面部闪烁,持续时间为 40 毫秒,间隔为 1,500 ms 的白噪声。这个数字已由Afdile等人34修改。请点击此处查看此图的较大版本。

Figure 2
图 2:代表性结果。在观看电影后,针对同性恋主角面部的潜意识呈现,BOLD发出信号。左侧:同性恋的强势结果的表示。异性性(p < 0.01,群集已更正)。右侧:异性恋与同性恋,显著但微弱的结果,没有生存纠正(p < 0.05,未纠正)。这个数字已由Afdile等人34修改。请点击此处查看此图的较大版本。

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Discussion

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本文概述了使用电影后潜意识测量(PMSM)调查隐式大脑的新方法。在最近发表的一项研究中,这种方法表明,1) 隐性大脑反应是动态的,2) 不断从社会环境学习,并基于上下文知识(而不是仅仅基于面部)制定判断特性)。因此,建议的 PMSM 方法可以提供经典方法的替代方法,用于调查隐式偏见(例如,在呈现属于不同种族、性别或种族群体的面孔时)。PMSM 使实验环境更接近于现实生活中的社会感知,其结果基于自然观。

所提出的协议使用fMRI技术;然而,也可以使用其他神经成像测量,包括脑电图(EEG)或磁脑造影(MEG)进行PMSM。这里介绍的实验设计是两组比较;但是,在多个组或组比较中使用 PMSM 时没有限制。此外,还可以将 PMSM 扩展到测量多个面的隐式响应(即电影中的主角和对手)。这可以进一步揭示被调查的主题组(即测量电影中两个带有相反世界观的人物的隐含反应)。

有兴趣研究社会感知的其他方面及其与记忆和偏见(如自然主义条件下的注意力和情绪)的相互作用的研究人员可以利用在PMSM期间收集的fMRI数据进行各种分析(即,主题间关联、功能连接以及电影中各种事件引起的基于模型的活动分析)。但是,必须有一个假设开始,因为这有助于在实验期间收集额外的行为数据,这对解释结果非常有帮助。

此外,通过编辑 PMSM 中提供的视频,应该能够调查对组内/外组成员形成态度的各个方面(例如,操纵群体内成员与群体外角色之间的对话,以评估群体间偏见如何影响对群体内/组内成员的意见和世界观的看法)。PMSM 的另一个优点是,它的可行性是衡量对基于外观难以区分的群体的隐性偏见。例如,通过显示本地人与新来者互动的视频,PMSM 可以衡量对新来者的隐性偏见。Afdile等人提供了与PMSM34相比,过去隐式和启动方法的限制的进一步解读。

在承认PMSM的局限性时,有代表性的结果表明,隐含的偏见在群体之间可能不是对称的(例如,在群体偏见中,非冲突社会群体可能比群体外偏见反应更强烈)。这反映在我们的代表性结果中,其中14个同性恋受试者对同性恋主角的面部表现出强烈的群体隐性反应。相比之下,15个异性恋受试者的结果不足以经修正。

虽然这不是纯粹的PMSM限制,而且使用其他神经成像方法可能在两组都显示出更强的结果,但建议在使用fMRI进行PMSM时使用更多的参与者。此外,在 PMSM 中,可以测试的面孔数量存在限制,因为影片在故事中包含有限数量的重要角色,尤其是在短片中。尽管 PMSM 可能更接近于栩栩如生的社会感知,但在解释结果和得出广义结论时必须谨慎(与具有大量条件的重复任务更为简化的任务范式相比)。应选择 PMSM,以适合对假设的检验。

PMSM 方法中的一个关键步骤是选择影片。在人们如何容易识别人物和被沉浸或运送到故事的世界35,36的水平上存在着个人间的差异。然而,有几种方法可以克服这一挑战。例如,在商业上取得成功的电影往往高度结构化(通过连贯的编辑风格),并且具有简单而连贯的内在逻辑,这是增加观众参与度的两个重要因素37,38。

此外,纪录片或电影描绘的主题,与观众可以进一步提高可传输性(见绿色)39。另一个策略是选择一个流派的电影,实验对象将喜欢看40。成功选择一部电影可以提高PMSM的效率,同时也为那些有兴趣了解隐性大脑如何通过分析电影观看期间的大脑活动来做出判断的人提供额外的数据。

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Disclosures

作者没有什么可透露的。

Acknowledgments

这项工作得到了芬兰科学院的支持,赠款号[259952,276643]。我们要感谢米科·萨姆斯的监督和恩里科·格莱因、尤西·阿尔霍、安娜·伊梅莱帮助处理数据、约翰·韦斯特帮助可视化以及高级磁成像(AMI)中心的玛丽塔·卡特鲁斯和托尼·奥兰神经成像,阿尔托大学,埃斯波,芬兰,他们的帮助和支持。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
3T Siemens MAGNETOM Skyra Siemens Healthcare, Erlangen, Germany MRI device, using a standard 20-channel receiving head-neck coil
Avid Media Composer https://www.avid.com/media-composer Video editing software used to create the stimuli.
EAR-tip Etymotic Research, ER3, IL, USA Earplugs compatible for MRI
FSL software https://www.win.ox.ac.uk/, version 5.0.9 Software used to analyse the data.
Panasonic PT-DZ110X projector Panasonic Corporation, Osaka, Japan The stimuli were back-projected on a semitransparent screen
Presentation software Neurobehavioral Systems Inc., Albany, California, USA Software used to present stimuli during the fMRI scan
Sensimetrics S14 insert earphones Sensimetrics Corporation, Malden, Massachusetts, USA Auditory stimulation was delivered through Sensimetrics S14 insert earphones

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References

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Afdile, M., Jääskeläinen, I. P. Post-Movie Subliminal Measurement (PMSM), for Investigating Implicit Social Bias. J. Vis. Exp. (156), e60817, doi:10.3791/60817 (2020).More

Afdile, M., Jääskeläinen, I. P. Post-Movie Subliminal Measurement (PMSM), for Investigating Implicit Social Bias. J. Vis. Exp. (156), e60817, doi:10.3791/60817 (2020).

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