What is object substitution masking and how does it differ from other types of visual masking?

Object substitution masking occurs when a target item cannot be perceived because a second object overlaps it in space and time. Unlike other masking types, the mask substitutes for the target by occupying the same spatial location. Discovered by Enns and Di Lollo in 1997, this phenomenon demonstrates that overlapping visual stimuli can prevent conscious perception of a shape, even when both objects are briefly visible.

What is stimulus onset asynchrony and why is it critical in object substitution masking experiments?

Stimulus onset asynchrony (SOA) is the time difference between when the target display and mask appear. It is the critical independent variable because masking effects occur only within a specific SOA range. Positive SOAs produce strong masking when the mask follows the target, while negative SOAs show reduced masking. This timing relationship determines whether the brain perceives the stimuli as separate events or as a single confusing stimulus.

How is stimulus overlap related to the timing of target and mask presentation?

Stimulus overlap occurs when both the target display and mask are visible simultaneously on screen. Overlap is maximal when SOA equals zero, meaning both stimuli appear at the same time. With positive SOAs, overlap decreases as the mask appears later. With negative SOAs, the mask appears first, then the target overlaps briefly before the mask disappears. The duration and timing of overlap directly influence whether object substitution masking occurs.

What experimental setup and participant instructions are used in object substitution masking studies?

Participants sit 60 cm from a monitor and view eight shapes arranged in a ring, followed by four dots forming a mask. They are instructed to remember the target shape, press spacebar to start each trial, and keep their eyes fixed on the center. The experiment presents 300 trials across 15 different SOA values. Participants respond by selecting the shape they perceived, and their response accuracy is recorded as the dependent variable.

What do response accuracy patterns reveal about the range of object substitution masking?

Response accuracy is highest at very large positive or negative SOAs (150-300 ms), where stimuli appear as separate events. Accuracy drops to 50% near zero SOA due to stimulus overlap. The critical masking range occurs between 10-90 ms positive SOA, where accuracy falls near chance level. This pattern demonstrates that the four-dot mask confuses the brain only when it appears shortly after the target, preventing conscious shape perception.

How can transcranial magnetic stimulation be combined with object substitution masking to study perception?

Repeated transcranial magnetic stimulation (rTMS) uses a magnetic coil to briefly deactivate specific brain regions during the masking task. Research by Hirose and colleagues showed that deactivating the V5/MT+ visual cortex region negated masking effects, suggesting the mask and target were no longer perceived as part of the same event. This approach isolates which brain circuits are necessary for the masking phenomenon to occur.

Can stimuli influence behavior without entering conscious awareness?

Yes, research by Goodhew and colleagues demonstrated that masked stimuli can influence behavior without conscious perception. Participants named mask colors faster when the masked target word matched the color, regardless of whether they consciously identified the target. This suggests that visual information can be processed and affect responses even when masked and unavailable to investigating visual awareness and inattentional blindness.

Nesne Değiştirme Maskeleme

0 görüntüleme10:14 dk

1. Uyaranlar ve tasarım

Bu deneyi çalıştırmak için MATLAB gibi bir programlama ortamına veya E-Prime gibi deneysel sıralama yazılımına ihtiyacınız olacak.
Her deneme dört temel bileşenden oluşacaktır: Bir sabitleme çaprazı, bir şekil uyaran ekranı (hedef ekran olarak adlandırılır), bir maske (dört nokta) ve bir yanıt ekranı. Şekil 1, her denemedeki dört ana unsuru göstermektedir.
1. Ekran arka planı her zaman beyaz olacaktır.
2. Sabitleme haçı, ekranın ortasında küçük bir çarpıdır ve haçın her bir kolu 0,25 cm ölçülerindedir. Sabitleme çaprazı, yanıt ekranının göründüğü zamanlar dışında her zaman mevcut olacaktır.
3. Yanıt ekranı, yatay olarak ve ekranın ortasında düzenlenmiş bir kare, bir daire, bir baklava ve bir üçgenden oluşan siyah bir anahattan oluşacaktır. Şekillerin her biri 0,75 cm yarıçaplı görünmez bir daire içine yazılmalıdır.
4. Hedef ekran, her denemede dörtlü setten rastgele seçilen sekiz şekil içerecektir: bir daire, kare, baklava ve üçgenden oluşan siyah bir anahat. Her denemede tüm şekillerin görünmesi gerekmez ve elbette şekiller belirli bir denemede görünebilir (ve tekrarlanacaktır). Yine, şekillerin her biri 0,75 cm yarıçaplı olacaktır. Ekranın ortasındaki sabitleme haçından 1,5 cm yarıçaplı görünmez bir daire üzerinde rastgele konumlarda görüneceklerdir.
5. Maske, yarıçapı 0,25 cm olan dört siyah disk (nokta) olacaktır. Noktalar, içindeki dört hedef şeklin tümünü içerecek kadar büyük bir karenin dört köşesini oluşturacak şekilde düzenlenmelidir.

Şekil 1: Bir nesne trafo merkezi ekranının birincil elemanları. Her deneme bir sabitleme ekranı ile başlayacak ve katılımcılara bir denemeye başlamadan önce haçı sabitlemeleri talimatı verilecektir. Her deneme, katılımcının dört nokta arasında gördüğünü hatırladığı şekli seçeceği bir yanıt ekranıyla sona erecektir. Sabitleme ve yanıt ekranı arasında, bir hedef ekran sekiz şekilden oluşan bir halka gösterecek ve şekillerden birini çevreleyen bir konumda dört noktadan oluşan bir maske de görünecektir. Yordamda daha ayrıntılı olarak açıklandığı gibi, maske ve hedef ekran farklı sıralarda görünebilir, ancak her biri 30 ms boyunca mevcut kalacaktır.

Her denemedeki olayların sırası, katılımcı boşluk tuşuna basana kadar ve sonrasında 200 ms boyunca mevcut kalacak bir sabitleme ekranıyla başlayacaktır.
Bir deneme her zaman, katılımcı bir yanıt girene kadar (o denemedeki dört nokta arasında gördüğüne inandığı şekle tıklayarak) mevcut kalacak bir yanıt ekranıyla sona erecektir.
Fiksasyon ve yanıt ekranları arasında, her biri 30 ms boyunca bir hedef ekran ve bir maske gösterilecektir. Maske, her denemede rastgele seçilen bir hedef şeklin konumunu çevreleyecektir.
Bu deneydeki kritik bağımsız değişken, uyaran başlangıçlı eşzamansızlıktır (SOA). Bu, iki uyaranın başlangıcı arasındaki zaman farkı olarak tanımlanır, bu deney durumunda, maske ve hedef ekran. Bu nedenle, SOA, hedef ekranın başlama zamanı eksi maske ekranının başlama zamanıdır. Şekil 2-4, deneyin farklı SOA'larla yapılan birkaç denemesini şematize etmektedir.
1. SOA 0 ise, uyaranların birlikte göründüğü anlamına gelir (ve her biri 30 ms sürdüğü için birlikte kaybolurlar).
2. SOA'nın negatif olması, maskenin hedef ekrandan önce göründüğü anlamına gelir.
3. SOA pozitifse, maskenin hedef ekrandan sonra göründüğü anlamına gelir.
4. Deney, 0 ms'nin yanı sıra pozitif ve negatif olmak üzere 15 farklı SOA içerecektir: 10, 30, 50, 70, 90, 150 ve 300 ms.

Şekil 2: 0 ms'lik uyaran başlangıç eşzamansızlığı. 0 ms'lik bir SOA ile yapılan bir denemede, maske ve hedefler aynı anda görünür. Her biri 30 ms boyunca mevcut kalacak şekilde programlandığından, birlikte bulunurlar ve sona ererler.

Şekil 3: 50 ms'lik uyaran başlangıç eşzamansızlığı. 50 ms'lik bir SOA, ister negatif ister pozitif olsun, bir uyaranın diğerinden 50 ms sonra başlayacağı anlamına gelir. Ancak bu uyaranlar yalnızca 30 ms sürecek şekilde programlanmıştır, yani 50'lik bir SOA, boş bir ekranla 20 ms bırakacaktır (sabitleme çaprazı hariç). Bu deney için, SOA'yı hedef başlangıçlı maske başlangıcı olarak tanımladık, yani negatif SOA değerleri maskenin ilk göründüğü ve pozitif değerlerin maskenin ikinci göründüğü zaman olduğu anlamına gelir.

Şekil 4: 10 ms'lik uyaran başlangıç eşzamansızlığı. 30 ms boyunca mevcut kalacak şekilde programlanmış maskeler ve hedeflerle, 10 ms'lik SOA'lar, maske ve hedefin örtüştüğü 20 ms bırakır.

Deneyi, 15 SOA'nın her biriyle 20 denemeyi içerecek şekilde sıralayın ve tüm farklı deneme türlerini rastgele karıştırın.
Kritik bir faktör, katılımcının her denemede noktaların nerede görüneceğini bilmemesidir, bu nedenle noktaların denemeden denemeye tahmin edilemez bir şekilde göründüğünden emin olun.
Deneysel programın, sonuçları daha sonra analiz etmenize izin vermek için her deneme hakkında yeterli bilgi verdiğinden emin olun. Her deneme için ilgili bilgiler şunlardır: deneme numarası, o denemedeki SOA, maske arasında gösterilen şekil ve katılımcı tarafından verilen şekil yanıtı.

2. Denemeyi çalıştırma

Bu deneyi çalıştırmak için, her birini sessiz bir odada ayrı ayrı test ederek 10 katılımcıyı işe almak isteyeceksiniz.
Bir katılımcı deney için geldiğinde, onu test bilgisayarının monitöründen 60 cm uzağa oturtun.
Ekrandaki görüntü, maskeli bir hedef ekrana ait olmalıdır. Talimatları aşağıdaki gibi açıklamak için bu resmi kullanın:
1. Bu deneyin her denemesinde, burada gösterildiği gibi bir şekil halkası göreceksiniz. Ek olarak, buradakiler gibi dört nokta göreceksiniz. Bazen, bu resimde olduğu gibi üst üste gelirler. Ancak bazen biri diğerinden önce gelebilir. Görünüş sıraları ne olursa olsun, göreviniz sadece bu dört nokta arasındaki boşlukta görünen şekli görmeye ve hatırlamaya çalışmaktır. Bu mantıklı mı?"
2. Büyük. Bazen zor hissedebilirsiniz - cevabı gerçekten bilmiyormuş gibi hissedebilirsiniz. Bu durumlarda sadece tahmin edin. Birkaç şey daha. Her deneme, burada ortadaki gibi sadece bir çarpı işaretiyle başlayacaktır. Bir denemeye başlamadan önce, haçı sabitlediğinizden emin olun ve gözlerinizi hareket ettirmemek için elinizden gelenin en iyisini yapın. Hazır olduğunuzda, bir deneme başlatmak için boşluk tuşuna basacaksınız."
Katılımcıya talimatları açıkladıktan sonra, deneyi başlatın ve talimatları anladıklarından emin olmak için katılımcıyı dört veya beş deneme boyunca gözlemleyin. Ardından, deneyi tamamlamaları için onları bırakın.

3. Sonuçların analizi

Sonuçları analiz etmek için öncelikle her konu ve SOA için yanıt doğruluğunu ayrı ayrı hesaplamak isteyeceksiniz.
Ardından, konular arasında SOA'ya göre yanıt doğruluğunun ortalamasını alabilirsiniz.
SOA'nın performans üzerinde önemli bir etkisi olup olmadığını belirlemek için, MATLAB veya SPSS gibi bir istatistiksel paket kullanarak SOA'nın bir fonksiyonu olarak tekrarlanan bir doğruluk ölçümleri ANOVA gerçekleştirin.