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Disegno sperimentale a misure ripetute sui singoli soggetti
 
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Disegno sperimentale a misure ripetute sui singoli soggetti

Overview

Fonte: Laboratori di Gary Lewandowski,Dave Strohmetz e Natalie Ciarocco—Monmouth University

Un design all'interno dei soggetti, o misure ripetute, è un disegno sperimentale in cui tutti i partecipanti ricevono ogni livello del trattamento, cioèogni variabile indipendente. Ad esempio, in un test del gusto delle caramelle, il ricercatore vorrebbe che ogni partecipante assaggiasse e valutasse ogni tipo di caramella.

Questo video mostra un esperimento all'interno dei soggetti(cioè, uno in cui esiste una variabile indipendente con diverse variazioni o livelli) che esamina come diversi messaggi motivazionali(ad esempio,duro lavoro, autoaffermazione, risultati e affetto positivo) influenzano la volontà di esercitare uno sforzo fisico. Come design all'interno dei soggetti, il partecipante leggerà ciascuno dei quattro tipi di messaggi motivazionali e quindi solleverà pesi per misurare lo sforzo fisico. Fornendo una panoramica di come un ricercatore conduce un esperimento di misure ripetute, questo video consente agli spettatori di vedere come affrontare gli effetti dell'ordine attraverso il controbilanciamento, che comporta un approccio sistematico per assicurarsi che tutti i possibili ordini delle condizioni si verifichino nello studio.

Gli studi psicologici spesso utilizzano campioni di dimensioni superiori rispetto agli studi in altre scienze. Un gran numero di partecipanti aiuta a garantire che la popolazione in studio sia meglio rappresentata e che il margine di errore accompagnato dallo studio del comportamento umano sia sufficientemente affrontato. In questo video, dimostriamo questo esperimento usando un solo partecipante. Tuttavia, come rappresentato nei risultati, abbiamo utilizzato un totale di 72 partecipanti per raggiungere le conclusioni dell'esperimento.

Procedure

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1. Definire le variabili chiave.

  1. Creare una definizione operativa(cioè, una chiara descrizione di esattamente ciò che un ricercatore intende per concetto) di un messaggio motivazionale.
    1. Ai fini di questo esperimento, un messaggio motivazionale è qualsiasi combinazione di immagine e frase progettata per energizzare il comportamento di una persona, manipolata qui visualizzando una serie di immagini accompagnate da citazioni potenzianti incentrate su una delle 4 aree: duro lavoro, autoaffermazione, risultati / successo e sentimenti / emozioni positive generali (Figure 1 - 4).
      Figure 1
      Figura 1: L'immagine mostrata con un messaggio motivazionale di duro lavoro.
      Figure 2
      Figura 2: L'immagine mostrata con messaggio motivazionale di autoaffermazione.
      Figure 3
      Figura 3: L'immagine mostrata con i risultati / messaggio motivazionale di successo.
      Figure 4
      Figura 4: L'immagine mostrata con sentimenti positivi generali ed emozioni messaggio motivazionale.
  2. Creare una definizione operativa(cioè, una chiara descrizione di esattamente ciò che un ricercatore intende per concetto) di sforzo.
    1. Ai fini di questo esperimento, lo sforzo è definito come la volontà del partecipante di esercitare forza fisica su un compito di sollevamento pesi.

2. Condurre lo studio.

  1. Incontra lo studente / partecipante al laboratorio.
  2. Fornire ai partecipanti il consenso informato, una breve descrizione della ricerca (influenze sul comportamento fisico), un senso della procedura, un'indicazione di potenziali rischi / benefici, il diritto di recesso in qualsiasi momento e un modo per ottenere aiuto se provano disagio.
  3. Determina l'ordine delle condizioni attraverso il contrappeso.
    1. È importante affrontare gli effetti dell'ordine. Se le condizioni fossero sempre nello stesso ordine, le condizioni successive probabilmente funzionerebbero peggio perché i partecipanti sarebbero stanchi.
    2. Le condizioni controbilanciate comportano un approccio sistematico in cui il ricercatore assicura che ogni ordine si verifichi durante lo studio. Ogni condizione si verifica lo stesso numero di volte in ciascuno dei punti nell'ordine.
    3. Ogni partecipante riceve un solo ordine.
    4. Determinare tutti i possibili ordini delle quattro condizioni (Figura 5).
      Figure 5
      Figura 5: Possibili ordini per le quattro condizioni.
    5. Metti ciascuno dei 24 ordini possibili su un foglietto di carta e metti tutti i foglietti in una ciotola.
    6. Il ricercatore seleziona una scheda e procede a eseguire l'esperimento in quell'ordine. Questa azione seleziona in modo casuale uno degli ordini controbilanciati. Il ricercatore non dovrebbe sostituire l'ordine nella ciotola in modo che ogni ordine venga eseguito una volta prima di ripetere qualsiasi ordine una seconda volta.
  4. Eseguire le condizioni. (NOTA: il ricercatore eseguirà tutte e 4 le condizioni utilizzando esattamente gli stessi passaggi. L'unica differenza sarà l'immagine che il partecipante visualizza. Lo stesso partecipante verrà mostrato mentre fa tutte e 4 le condizioni.)
    1. Mostra al partecipante una stampa in formato pagina dell'immagine/citazione mentre il partecipante si siede a un tavolo.
    2. Dì al partecipante: "Per favore leggi questo e prenditi 1 minuto per riflettere su cosa significa per te".
    3. Dopo un minuto dite: "Per favore, alzati e prendi questo manubrio da 10 libbre nella tua mano dominante. Completa tutti i riccioli che vuoi nei prossimi 30 anni. " Dimostrare il movimento del ricciolo al partecipante. Conta ad alta voce mentre completi ciascuno di essi.
    4. Annotare il numero di riccioli del partecipante su una scheda tecnica (Figura 6).
      Figure 6
      Figura 6: Un esempio per la registrazione dei dati dei partecipanti per condizione.

3. Debriefing del partecipante.

  1. Dì al partecipante la natura dello studio.
    1. "Grazie per aver partecipato. In questo studio, stavo cercando di determinare se diversi tipi di messaggi motivazionali avrebbero aumentato la quantità di sforzo fisico che i partecipanti erano disposti a esercitare. C'erano quattro tipi di messaggi: uno che enfatizzava il duro lavoro, uno che enfatizzava quanto sei una brava persona, uno che enfatizzava i risultati di successo e uno che era generalmente positivo. Abbiamo ipotizzato che il messaggio che enfatizza il duro lavoro avrebbe comportato un maggiore sforzo fisico".
  2. Spiega esplicitamente perché l'inganno era necessario per l'esperimento.
    1. "Non potevamo parlarvi delle nostre ipotesi in anticipo perché volevamo che agiste nel modo più naturale possibile".

Scegliere il corretto disegno sperimentale per la specifica questione scientifica in questione è fondamentale per ottenere risultati affidabili. Un design all'interno dei soggetti è un paradigma sperimentale in cui tutti i partecipanti ricevono ogni livello del trattamento; c'è una variabile indipendente con diverse varianti, o condizioni. In questo modo, la quantità di errore derivante dalla varianza naturale tra gli individui, tipica di un design tra soggetti, viene ridotta.

Un avvertimento di questo tipo di esperimento è che l'ordine in cui vengono somministrati i trattamenti può influenzare i risultati. Per ridurre al minimo gli effetti dell'ordine, viene utilizzato il controbilanciamento per garantire che tutti i possibili ordini delle condizioni si verifichino nello studio.

Questo video mostra un esperimento all'interno dei soggetti che esamina come diversi messaggi motivazionali influenzano la volontà di esercitare uno sforzo fisico. Come design all'interno dei soggetti, il partecipante leggerà ciascuno dei quattro tipi di messaggi motivazionali e quindi farà misurare il proprio sforzo fisico tramite il sollevamento pesi.

In primo luogo, vengono introdotti diversi concetti da considerare quando si progetta un esperimento all'interno dei soggetti. Il video andrà poi avanti per dimostrare come condurre l'esperimento usando un adeguato contrappeso. Infine, verrà discussa l'analisi dei dati di un gran numero di partecipanti.

Per iniziare, creare una definizione operativa di un messaggio motivazionale. Una definizione operativa è una descrizione univoca di una variabile ai fini dell'esperimento.

Ai fini di questo esperimento, un messaggio motivazionale è qualsiasi combinazione di immagine e frase progettata per energizzare il comportamento di una persona. Il comportamento della persona viene manipolato qui visualizzando una serie di immagini accompagnate da citazioni potenzianti incentrate su una delle 4 aree: duro lavoro, autoaffermazione, risultati e successo e sentimenti ed emozioni positivi generali.

Quindi, creare una definizione operativa di sforzo. Ai fini di questo esperimento, lo sforzo è definito come la volontà del partecipante di esercitare forza fisica su un compito di sollevamento pesi.

Quindi determinare l'ordine delle condizioni attraverso il contrappeso. È importante affrontare gli effetti dell'ordine perché se le condizioni fossero sempre nello stesso ordine, i partecipanti probabilmente si comporterebbero peggio nelle condizioni successive a causa della fatica.

Le condizioni di contrappeso comportano un approccio sistematico con cui il ricercatore garantisce che ogni ordine si verifichi durante lo studio. Determinare tutti i possibili ordini delle quattro condizioni. Qui, H è uguale a Duro lavoro, S è uguale a Autoaffermazione, O è uguale a Risultati e P è uguale a Emozione positiva.

Per condurre lo studio, prima incontra il partecipante in laboratorio. Fornire al partecipante il consenso informato. Questa è una breve descrizione della ricerca, un senso della procedura, un'indicazione di potenziali rischi e benefici, la libertà di ritiro in qualsiasi momento e un modo per ottenere aiuto se provano disagio.

Quindi, scrivi ciascuno dei 24 possibili ordini delle quattro condizioni su un foglio di carta. Quindi, metti tutti gli slip in una ciotola.

Seleziona una scheda e procedi con l'esecuzione dell'esperimento in quell'ordine; questo seleziona casualmente uno degli ordini controbilanciati. Non sostituire l'ordine nella ciotola in modo che ogni ordine venga eseguito una volta prima di ripetere un ordine una seconda volta.

Per eseguire le condizioni, mostra al partecipante una stampa in formato pagina del preventivo mentre il partecipante si siede a un tavolo. Dì al partecipante di leggere la citazione e prenditi un minuto per riflettere su cosa significa per loro.

Dopo un minuto istruisci il partecipante a stare in piedi e prendere un manubrio da 10 libbre nella sua mano dominante. Dì al partecipante di completare tutti i riccioli che vorrebbe nei prossimi 30 secondi e di contare ad alta voce mentre completa ciascuno di essi.

Dopo 30 secondi, annotare il numero di riccioli completati del partecipante su un foglio mentre il partecipante si prende un breve riposo da 10 a 15 secondi.

Procedere all'esecuzione di tutte e quattro le condizioni utilizzando gli stessi passaggi, con l'unica differenza dell'immagine che il partecipante visualizza.

Per informare il partecipante, dì loro la natura dello studio.

Ricercatore: "Grazie per aver partecipato. In questo studio stavo cercando di determinare se diversi tipi di messaggi motivazionali avrebbero aumentato la quantità di sforzo fisico che i partecipanti erano disposti a esercitare. C'erano quattro tipi di messaggi: uno che enfatizzava il duro lavoro, uno che enfatizzava quanto sei una brava persona, uno che enfatizzava i risultati di successo e uno che era generalmente positivo. Abbiamo ipotizzato che il messaggio che enfatizza il duro lavoro avrebbe comportato un maggiore sforzo fisico".

Quindi, spiega esplicitamente perché l'inganno era necessario per l'esperimento.

Ricercatore: "Non potevamo parlarti delle nostre ipotesi in anticipo perché volevamo che tu agisse nel modo più naturale possibile".

La procedura è stata eseguita per 24 ordini controbilanciati tre volte. Di conseguenza, sono stati raccolti dati da 72 partecipanti totali; è necessario un gran numero di partecipanti per garantire che i risultati siano affidabili e riflettano la popolazione più ampia.

I numeri mostrati qui riflettono il numero di volte in cui i partecipanti a ciascuna condizione hanno sollevato il peso. I risultati sono il mezzo per i 72 partecipanti in ogni condizione.

Il risultato indica che i partecipanti che hanno letto il messaggio motivazionale del duro lavoro hanno esercitato più sforzo fisico facendo più riccioli del peso di 10 libbre in 30 secondi.

I progetti all'interno dei soggetti sono particolarmente comuni nella risonanza magnetica funzionale, o fMRI, ricerca in cui i partecipanti gioiscono in una macchina fMRI mentre sperimentano diverse condizioni per vedere come il cervello reagisce a diverse esperienze.

Ad esempio, uno studio fMRI è stato utilizzato per indagare quali aree del cervello sono correlate con sentimenti di intenso amore romantico a lungo termine. Per testare questo, le immagini sono state mostrate ai partecipanti che rappresentavano una conoscenza altamente familiare, un amico stretto a lungo termine, una persona a bassa familiarità e il loro partner romantico a lungo termine.

Le analisi hanno indicato che il partner romantico a lungo termine attivava aree del cervello associate al sistema di ricompensa della dopamina e aree associate agli attaccamenti emotivi.

Hai appena visto l'introduzione di JoVE alla progettazione sperimentale all'interno dei soggetti. Ora dovresti avere una buona comprensione del concetto di controbilanciamento per generare controlli adeguati per questo tipo di esperimento, come impostare un esperimento all'interno dei soggetti attraverso la creazione di definizioni operative e come condurre lo studio. Sei stato anche introdotto alla ricerca eseguita utilizzando la fMRI come applicazione di questo tipo di esperimento.

Ricorda, un corretto controbilanciamento e l'uso di un gran numero di partecipanti è fondamentale per ottenere risultati affidabili quando si eseguono esperimenti all'interno dei soggetti.

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Results

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La procedura è stata ripetuta tre volte in 24 ordini controbilanciati, quindi i dati sono stati raccolti da 72 partecipanti totali. È necessario un gran numero di partecipanti per garantire che i risultati siano affidabili. Se questa ricerca fosse stata condotta utilizzando solo pochi partecipanti, è probabile che i risultati sarebbero stati molto diversi e non riflettenti per la popolazione più ampia.

Per determinare se c'erano differenze tra i messaggi motivazionali sullo sforzo fisico, abbiamo eseguito un'analisi della varianza a misure ripetute (ANOVA). I risultati hanno indicato che i partecipanti che hanno letto il messaggio motivazionale del duro lavoro hanno esercitato più sforzo fisico facendo più riccioli del peso di 10 libbre in 30 s (Figura 7).

Questo esperimento di misure ripetute all'interno del soggetto mostra come i ricercatori utilizzano un disegno di studio per confrontare le esperienze dei partecipanti in un contesto con le proprie esperienze in un altro contesto. In altre parole, lo studio ha permesso ai ricercatori di confrontare i partecipanti con se stessi.

Figure 7
Figura 7: Numero medio di volte in cui i partecipanti hanno sollevato il peso in base al tipo di messaggio motivazionale.

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Applications and Summary

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Le misure ripetute all'interno dei progetti soggetti sono particolarmente comuni nella ricerca sulla risonanza magnetica funzionale (fMRI). I partecipanti giacciono in una macchina fMRI e sperimentano diverse condizioni per vedere come il cervello reagisce a diverse esperienze.

Ad esempio, uno studio fMRI voleva determinare quali aree del cervello sono correlate con sentimenti di amore romantico intenso e a lungo termine. 1 Per testare questo, i partecipanti hanno visto ciascuna delle seguenti immagini: una conoscenza molto familiare, un amico intimo a lungo termine, una persona a bassa familiarità e il loro partner romantico a lungo termine. Le analisi hanno indicato che il partner romantico a lungo termine attivava aree del cervello(ad esempio,l'area tegmentale ventrale e lo striato dorsale) associate al sistema di ricompensa della dopamina, così come aree(ad esempio,globus pallidus e substantia nigra) associate agli attaccamenti emotivi.

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References

  1. Acevedo, B. P., Aron, A., Fisher, H. E., & Brown, L. L. Neural correlates of long-term intense romantic love. Social Cognitive And Affective Neuroscience. 8 (2), 145-159. doi:10.1093/scan/nsq092 (2012).

Transcript

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