Perceptuell och Kategori Bearbetning av Uncanny Valley Hypotesen "dimension mänsklig likhet: Några metodfrågor

Behavior
 

Summary

Undersökning av

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Cheetham, M., Jancke, L. Perceptual and Category Processing of the Uncanny Valley Hypothesis' Dimension of Human Likeness: Some Methodological Issues. J. Vis. Exp. (76), e4375, doi:10.3791/4375 (2013).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Mori Uncanny Valley Hypotes 1,2 föreslår att uppfattningen om människoliknande karaktärer såsom robotar och, i förlängningen, kan avatarer (datorgenererade karaktärer) framkalla negativ eller positiv inverkan (valens) beroende på objektets grad av visuell och beteendemässiga realism längs en dimensionen av mänsklig likhet (DHL) (Figur 1). Men studier av affektiv valens av subjektiva reaktioner på olika sätt realistiska icke-mänskliga karaktärer har producerat inkonsekventa resultat 3, 4, 5, 6. Ett av flera skäl till detta är att mänsklig likhet inte uppfattas som hypotesen förutsätter. Medan DHL kan definieras efter Mori beskrivning som en smidig linjär förändring i graden av fysisk humanlike likhet, kan subjektiva uppfattning av objekt längs DHL förstås i termer av de psykologiska effekterna av kategorisk perception (CP) 7. Ytterligare beteendemässiga och neuroradiologiska undersökningar av category bearbetning och CP längs DHL och av den potentiella inverkan av måttet underliggande kategori struktur på affektiva erfarenhet behövs. Detta protokoll är därför inriktat på DHL och möjliggör undersökning av CP. Baserat på det protokoll som presenteras i videon som ett exempel, är frågor kring metodiken i protokollet och användning i "kuslig" forskning av stimuli som dras från Morph continua att representera DHL diskuteras i artikeln som följer med videon. Användningen av hjärnavbildning och morph stimuli för att representera DHL för att särskilja hjärnregioner neuralt lyhörda för fysisk människoliknande likheten från dem som svarar på kategori förändring och kategori behandling kortfattat illustreras.

Protocol

Figur 1
Figur 1. Illustration av det icke-linjära förhållandet mellan upplevelsen av negativ och positiv inverkan (valens) och upplevd mänsklig likhet. Den annars positivt förhållande visar på en kraftig negativ topp (dvs. kusliga dalen) på nivå av realism mellan den första och andra positiva toppar avbildade kurvan där subtila skillnader i utseende och beteende av en mycket realistisk men ändå märkbart onaturligt människoliknande föremål föreslås att framkalla en känsla av främlingskap och personligt obehag (dvs. en kuslig känsla). Illustration anpassas från 2.

Vi använde olika grupper av deltagare för vardera av följande arbetsuppgifter.

Ett. Forced Choice Klassificering Task 1,1 Stimuli

  1. Använd avatar och mänskliga bilder som förälder ansikten (dvs. continua endpoints) i morphing förfarandet att framställa linjära Morph continua att representera DHL. Vi skapade 32 human-avatar continua med 32 bilder av människor och avataren ansikten, respektive. Skapa avatarer använder modellering sviten Poser 7 (Smith Micro Software, www.smithmicro.com ), även om andra program finns tillgängliga. Vi genererade dessa Morph continua hjälp Funmorpher (Zealsoft Inc., Eden Prairie, MN), men andra morphing program kan användas.
  2. Använda morph programvara, placera kontrollpunkterna på motsvarande funktioner i de överordnade ansikten. För varje ansikte, lämnade vi 20 poäng på munnen, 18 poäng på varje öga, 20 poäng på näsan, och 8 poäng på varje ögonbryn. Vi använde alltså runt 100 kontrollpunkter. Försök att hålla antalet kontrollpunkter konstant, men lägga till ytterligare punkter för att eliminera eventuella artefakter i fenanal morfar av continua.
  3. Se till potentiella förvirrar inte förs in i morphing förfarandet. Till exempel använde vi som ändpunkterna på varje kontinuum bilder av okända indistinctive manliga ansikten med neutralt uttryck, direkt blick och inga andra framträdande egenskaper såsom ansiktshår eller smycken, och bilderna endpoint var noga matchade för ålder, configural ledtrådar och allmän ansikts geometri .
  4. Använd programvara fotoredigering att beskära externa funktioner med hjälp av till exempel en svart overlay i elliptisk form, vi använde Adobe, Photoshop, CS3 ( www.adobe.com ). Innan morphing, justera positionen av bilderna för att säkerställa överensstämmelse mellan ändpunkten bilder av configural ledtrådar, och justera kontrast nivåer, övergripande ljusstyrka och hudton för varje par av endpoint stimuli av varje kontinuum att matcha.
  5. Varje morf av en DHL kontinuum representerar en skillnad i fysisk humanlike likhet med fördefinierade steg. Vi genererade enTre olika morphed bilder och märkt dessa M0 till M12, det vill säga de två ändpunkter och 11 mellanliggande morfar (Figur 2B).

1.2 Stimulus presentation och instruktioner

  1. Använd en två-alternativ tvingas uppgift val klassificering för att avgöra vilka av dessa morfar tydligt kategoriseras som avatarer och som människa och att definiera positionen för kategorin gränsen 8.
  2. Nuvarande försök börjar med en fästpunkt för 500 msek (deltagarna är skyldiga att upprätthålla fixering) följt av en morph bild till 750 ms. Vi använde Presentation, programvara (Version 14.1, www.neurobs.com ) för stimulans presentation i alla uppgifter i detta protokoll, men andra stimulansåtgärder plattformar presentation kan användas.
  3. Instruera deltagaren att identifiera den presenterade morph stimulus som antingen en avatar eller människa så snabbt och exakt som möjligt genom att trycka på en av två respo NSE nycklar.

1.3 Data Analysis

Sammanfatta Avatar-humana klassificering data med hjälp av polynom regression för att beskriva formen på svarsfunktionen. Bestäm detta genom att montera logistisk funktion modeller till svarsdata för varje deltagare och kontinuum. Först, analysera individuella kontinua över deltagarna för att säkerställa bästa passform för logistikfunktioner. Sedan test mot noll i en one-sample t-test för ett steg-liknande form i Avatar-human kategori svarsfunktion i alla fortsättning med parameterskattningarna härrör från logistisk funktion av varje kontinuum, i medeltal för deltagarna. Uppskatta position kategori gränsen längs varje kontinuum genom att inlämna parameterskattningar av logistisk funktion av varje kontinuum till en logit transformation 9. Vi utfört alla analyser för påtvingad val klassificering och perceptuella uppgifter diskriminering med hjälp av SPSS version 16 (ibm.com / software / analytics / SPSS "target =" _blank "> www.ibm.com / software / analytics / SPSS).

Responstid (RT) uppgifter kan också analyseras. I föreliggande analys, anses skillnader i svarstider beroende på morf ståndpunkt upp i en en faktoriell ANOVA, med 13 morfen positioner, med medelvärdet RT för varje enskild i alla continua som beroende variabel.

Figur 2
Figur 2. Resultat från den påtvingade val kategorisering aktivitet (A) och ett exempel på en växtform kontinuum (B). I panel B, är den relativa graden av linjär fysiska övergången längs 13 morph-kontinuum mellan avatar och mänskliga endpoints visas i procent. M0 och M4 identifierades som avatarer och M8 och M12 som människa i the tvingade uppgift val klassificering, såsom visas i panel A.

2. Perceptuell Diskriminering Task

2,1 Stimuli

  1. För denna version av samma-olika perceptuell diskriminering uppgiften 10, väljer från varje morph kontinuum två morfar kategoriseras i föregående klassificeringen uppgift som avatarer (t.ex. M0 och M4) och två som människa (t.ex. M8 och M12). För att kontrollera för fysiska skillnader mellan morfar, välj morfar som representerar motsvarande ökningar av fysisk förändring längs varje kontinuum. Vi använde i steg om 33,33% (dvs. M0, M4, M8, M12) (Figur 2B).

Figur 3
Figur 3. Stimulus villkor för "samma-annorlunda" perceptuella diskriminering uppgift (N = 20). Morphs är valda för att bilda par. De morfar för ett par dras från samma kategori ("inom"), är identiska ("samma"), eller de visar en förändring i kategori mellan dem ("mellan"). Den morfar M0, M4 och M8 används för avatar prövningar (A) och M4, M8 och M12 för mänskliga försök (B). Observera att första morph av en morph pair i Avatar prövningar är alltid M4 och vid experimentella försök M8 och avatar och mänskliga försök är baserade på morfar hämtade från olika fortsättning.

  1. Sortera utvalda morfar in parvis enligt de tre experimentella morph-pair förhållanden (Figur 3): "Samma" (de formerna för ett par är identiska, representerar ingen fysisk eller kategori ändring), "inom" (de formerna för ett par är dras inifrån en kategori), och "mellan" (de formerna för ett par representerar olika kategorier).
  2. För att undersöka diskriminering prestanda mellan formerna för morph paren i förhållandetill Avatar kategorin (dessa morph paren sålunda benämnas "Avatar prövningar") se till att den första morph av varje Morph par i de tre villkoren är alltid M4 (från Avatar kategorin) (Figur 3A). Detta resulterar i Morph parvis M4 - M4 för "samma", M4 - M0 för "inom" och M4 - M8 för "mellan" förhållanden. Samma förfarande kan tillämpas för morph par i relation till den mänskliga kategorin (alltså kallas "mänskliga prov"), se till att den första morph är alltid M8: "samma" (M8 - M8), "inom" (M8 - M12) , och "mellan" (M8 - M4) (Figur 3B).
  3. Se alltid till att båda formerna av en morph par dras från samma kontinuum där de ursprungligen förvandlats. Pseudo-randomisera presentation av morfen parvis så att inget par från inom samma kontinuum visas i nära sekvens. Presentation av avatar eller mänskliga prov från en given kontinuum är slumpmässigt men uppvägs över alla deltagare för att säkerställa att varje deltagare ser antingenavatar eller mänskliga prov från en given kontinuum, men inte båda, och att lika många avatar eller försök på människa ses.

2.2 Presentation och instruktioner

  1. Presentera en fixationskors för 500 msek (deltagarna är skyldiga att upprätthålla fixering) följt av varje sida av ett ansikte par för 500 msek med en inter stimulus intervall (ISI) på 300 ms mellan ytorna av ett par. Vi har också använt en ISI av 75 ms för att kontrollera huruvida olika löptider i ISI differentiellt skulle påverka diskriminering prestanda. Presentera en variabel inter-rättegången intervall mellan försöken av morph par: vi använde ett intervall genomsnitt 2.500 msek.
  2. Instruera deltagarna att se varje prövning som innefattar en morf par, varvid formerna presenteras successivt i rättegången, och att indikera genom knapptryckning så snabbt och exakt som möjligt om de ansikten varje ansikte paret är "samma" eller "annorlunda" utseende .

2.3 Data Analysis Diskriminering noggrannhet analyseras för ansikte par som korsar kategorin gränsen jämfört med ansikte par från samma sida av gränsen. För detta är de "olika svar (vilket indikerar att båda sidor av ett par har olika utseende) beräknas som andelar av det totala antalet morph ansikte par och utsattes för en 2 x 3 faktoriell ANOVA, med 3" face-pair rättegång typer "(inom, mellan, samma) och 2" ISI "villkor (75 ms, 300 ms). Växthus-Geisser justering används när antagandet av sfärisk kränks. Uppgifterna för avatar prövningar och försök på människa behandlas separat i analysen.

Enskilda noggrannhet poäng kan också bestämmas med hjälp av A-statistik 47,79 (för Signal Theory, se t.ex. 45, 46, 47). A 'ger ett mått på diskriminering känslighet som är oberoende av svarsbias. Det varierar mellan 0,5 (chans) och 1 (perfect diskriminering). Olika programvarupaket kan användas för att beräkna A "och andra åtgärder för diskriminering känslighet (och fördomar) 46, 47, 48 49, 50. Vi analyserade diskriminering känslighet med en 2 x 2 upprepade mätningar ANOVA, med 2 "face-pair rättegång typer" (inom, mellan) och "ISI" villkor (75 ms, 300 ms), med separata analyser för avatar prövningar och försök på människa, och A 'som den beroende variabeln. Svarsbias är inte ofta allmänt rapporterats, men se 38. För svarsbias vi använt β "D statistik 47 som beroende variabel i en separat analys med annars samma 2 X 2 ANOVA design.

RT-data kan också analyseras för "annorlunda", "samma" och "mellan" svar. I detta exempel, jämför vi den "annorlunda", "samma" och "mellan" förutsättningar för avatar och mänskliga spår i en analys för att få en sammanfattande bild av RT i alla förhållanden. För detta utförde vi en 3 x 2 x 2 ANOVA medfaktorer "face-pair rättegång typer" (annorlunda, samma, mellan), "kategori" (avatar, människa) och "ISI" (75 ms, 300 ms), med hjälp av medelvärdet RT för korrekta svar för varje individ i alla continua som den beroende variabeln.

Tre. fMRI Task

3,1 Stimuli

De stimulansåtgärder förhållanden, dvs morph stimuli för ansiktet paren i inom, samma och mellan förhållandena i Avatar och mänskliga prövningar, är desamma som beskrivits i föregående perceptuell diskriminering uppgift.

3.2 Presentation och instruktioner

  1. Använd en uppgift måluppföljning att undersöka implicit behandling av fysiska och kategori-relaterad förändring längs DHL samtidigt som deltagarnas uppmärksamhet på de stimuli av intresse.
  2. Instruera deltagarna att trycka på en svarsknapp vid detektering av en sällsynt mål. Vi lade 15% av alla morph par som mål, ansiktena som visas upp och ned. Använd som målen av fyra möjliga morfar (M0, M4, M8, eller M12) väljs slumpmässigt från en morf kontinuum inte används för stimulans presentation annars. Se till att målet morf presenteras som den första eller andra morph av en morph paret att undvika differential uppmärksamhet under övervakning av mål till första eller andra morph av morph paren.
  3. Varje scanning session består av två experimentella körningar av stimulans presentation balanseras för över deltagarna. Pausen mellan körningarna gör deltagarna en kort vila. Deltagarna fixera ett kors i början av varje försök att upprätta ett stabilt tillstånd i MR-signalen.

3.3 Förbereda ämne för Scan

  1. Alla deltagare ger skriftligt informerat samtycke innan det experimentella protokollet genomförs. Protokollet är alla förfaranden och former samtycke godkänd av den lokala etiska kommittén. Undvik förvirrar i lateralization av hjärnan aktiveringar genom scanning högerhänt participants. Kontroll för potentiella effekten av tidigare erfarenheter med avatarer.
  2. Innan skanning, är deltagarna förtrogna med laboratoriet, informerade om skanning förfaranden, som ges tydliga instruktioner till målet övervakningen, total scanning tid och hur man varna personal om det behövs.
  3. För skanning, ligger deltagaren liggande på skanning bordet. Head kuddar används för att säkerställa komfort och minimera huvudrörelser under skanning. Deltagarna får öronproppar och hörlurar för att minska effekterna av skannern buller och för att möjliggöra kommunikation med försöksledaren.
  4. Deltagarnas högra hand är placerad över svaret panelen för måluppföljning uppgiften. Den vänstra handen är placerad intill nödstoppsknappen ska deltagaren vill avbryta skanningen.
  5. De visuella stimuli kan presenteras på en filmduk placerad framför eller på baksidan av den magnetkamera. Vi använde en MRI-kompatibla head-mounted display ("VisuaStim -Digital ", Resonance Technology Inc.). Detta har fördelen att utesluta ur sikte alla synintryck annat än de avsedda stimuli.
  6. Innan datainsamling, se till att stimulans presentation, svaret panelen och nödstoppen fungerar korrekt.

3.4 Data inspelning och inläsningsparametrarna

Vi förvärvade strukturella och funktionella bilder av hela hjärnan med hjälp av en 3-T helkropps MR-enhet (Philips Medical Systems, Best, Nederländerna). Strukturella bilder registrerades med hjälp av en T1-viktade 3D, bortskämda gradient echo pulssekvens (180 skivor, TR = 20 ms, TE = 2,3 ms, flip vinkel = 20 °, FOV = 220 mm × 220 mm × 135 mm, matris size = 224 × 187, voxelstorlek = 0,98 mm × 1,18 mm × 0,75 mm, resliced ​​till 0,86 mm × 0,86 mm × 0,75 mm). Funktionella bilder förvärvades från 225 hel-head skanningar per körning med en single-shot echo planar sekvens (repetition tIME, TR = 2,6 sek, echo tid, TE = 35 ms, synfält = 220 mm × 220 mm × 132 mm, flip vinkel = 78 °; matrix size = 80 × 80, voxelstorlek = 2.75 mm × 2,75 mm × 4 mm, resliced ​​till 1,72 mm × 1,72 mm × 4 mm).

3.5 Data Analysis

  1. Vi använde MATLAB 2006b (Mathworks Inc., Natick, MA, USA) och SPM5 programvarupaket ( http://fil.ion.ucl.ac.uk/spm ) för förbehandling och MRI dataanalys. Förbehandling innebär typiskt anpassning av bilder till den första inspelade volymen, rörelse korrigering, normalisering i standard stereotactical rymden, och utjämning (t.ex. 6 mm 3 Kernel).
  2. Den fMRI dataanalys använder sig av ett fenomen kallat upprepning suppression (RS) (11, 13, 14, för översikter, se 15, 16). Beaktas i samband med DHL, är formerna för en morf par presenteras i snabb följd. Repetition i andra morph av stimulansåtgärderna eller stimulus attribut som presenteras i de första morph resulterar i en minskning av aktivering (dvs. RS) i hjärnan regionen är känsliga för det specifika stimulus eller dess attribut (t.ex. fysisk eller kategori-relaterade attribut). I detta protokoll, är upprepning av stimulansåtgärderna eller stimulus attribut mellan den första och andra Morph manipuleras i "inom", "mellan" och "samma" villkor i fråga om likhet eller olikhet i fysiska och kategori-relaterade attribut DHL . Genom att kontrastera dessa betingelser identifierar fMRI dataanalys hjärnregioner som bearbetar en viss retning eller fysisk eller kategori-relaterad stimulans attributet på basis av omfattningen av relativa skillnader i signal minskning efter stimulans upprepning 17, 18, ​​19, 20.
  3. Identifiera hjärnan reagerar på fysisk och kategori-relaterad förändring längs DHL med följande kontrast stimulus conditions (inom, mellan, och samma). Dessa kontraster definieras i termer av morf används som den andra ytan i de tre ansikte par förhållanden (observera att den första morph är densamma i avatar och försök på människa, respektive). För att upptäcka känslighet för fysisk förändring för avataren prövningar, använd kontrasten M0 plus M8> M4, och använd M12 plus M4> M8 för försök på människa. Att upptäcka hjärnregioner selektivt reagerar för kategori förändring över gränsen i riktning avatar till humana (dvs. avatar prövningar), använd kontrasten M8> M4 plus M0. För riktningen människa till avatar, använd kontrasten M4> M8 plus M12.
  4. För enskilda nivå analyser kan fMRI svar för varje ämne till den andra morph av varje Morph par i varje av de sex morph par förhållanden (dvs. inom, samma, och mellan för avatar och mänskliga prov) användas för att kontrastera hjärnaktivitet mellan dessa förhållanden. Dessa individuella kontraster därefter ingått koncernnivå analyserar feller inferential syften.

Representative Results

Ett. Tvingad val klassificering uppgift

Analys av svarsdata N = 25 deltagare rapporterades redan i 7. Detta bekräftade att lutningen för den monterade regressionskurvan av varje individuell kontinuum och över samtliga fortsättning har en logistisk profil (Figur 2A). Denna lutning återspeglar ett sigmoid steg-liknande funktion överensstämmer med närvaron längs DHL av en kategorisk komponent i svaren från deltagarna till morph ansikten fortsättning. Lutningen på kurvan kännetecknas sålunda av nedre och övre asymptoter av avatar eller människors reaktioner kategorisering som närmar 100% för avatarer och 100% för människan. Som kontrast antyder uppskattningen av medelvärdet kategori gränsen värde härlett från den monterade logiska kurvan och ordinatan mittpunkten mellan de nedre och övre asymptoter av kategoriseringen svar att maximal osäkerhet på 50% i kategorisering domar är associerad med than morf M6.

Analys av RT uppgifter rapporterades också hos 7. RT analys av all morfar (se figur 4) visade kortaste RT för avatar och mänskliga ändar av fortsättning, ökar RT med större morph avstånd från avatar och mänskliga ändar av en fortsättning, och längsta RT vid M6 där det finns maximalt osäkerheten i svaren kategorin beslutet, såsom kan ses i figur 2B. För att verifiera den senare finna tydligare, kan de genomsnittliga RT värdena vid M6 jämföras med medelvärdet RT värdena vid alla andra morph positioner. En enkelriktad RM-ANOVA analys med morph ståndpunkt (två nivåer: M6 kontra alla andra morfar) och RT som beroende variabel kollapsade över continua visade att RT för M6 (M = 1,42, SD = 0,26) skilde sig mycket väsentligt från RT för andra morph positioner (M = 0,99, SD = 0,46), F (1,24) = 62.04, p <0,001.

Sammantaget utgör categorization respons data bekräftar att det första kriteriet för förekomsten av CP är uppfyllt, nämligen att det finns en kategori gräns (för alla kriterier, se t.ex. 11), och de svarstider för kategorin beslut överensstämmer med de svarsdata i att de visa längre svarstider med ökande kategorisering osäkerhet.

Figur 4
Figur 4. Reaktionstid resultat av den påtvingade val kategorisering uppgiften, visar längsta menar responslatens för kategorisering domar för stimuli på morph ställning M6 vid vilken kategorisering tvetydighet är störst. Felstaplar visar ± ett medelfel.

2. Perceptuell diskriminering uppgift

De dataanalyser med n = 20 deltagare var redan reported i 7. Om man som exempel data för avatar försök från den studien (Figur 5), visade analysen ökad diskriminering noggrannhet för ansikte par som korsar kategorin gränsen i mellan tillståndet jämfört med försvagat diskriminering noggrannhet för ansikte par i inom tillståndet. Detta överensstämmer med CP. Uppgifterna visar också att det finns en betydande skillnad i diskriminering noggrannhet inom den kategorin att det är större diskriminering noggrannhet för ansikte par i inom skick än i samma skick. Variationen i ISI av 75 och 300 ms påverkas differentiellt deltagarnas svar, men inte i försök på människa.

Figur 5
Figur 5. Resultat av "samma-annorlunda" perceptuell diskriminering uppgift feller avatar prövningar. Deltagarna (N = 20). bestäms huruvida de formerna av en växtform par var samma eller olika fysikaliska tillstånd. Styra om relativa avstånd av morfar längs fortsättning, visar bättre diskriminering noggrannhet för ansikte par som korsade kategorin gränsen (som fastställdes i den påtvingade val klassificering uppgift) än för par från samma (dvs. avatar eller människa) sidan av gränsen, vilket visar kategoriska uppfattning längs fortsättning av mänsklig likhet. Effekterna av ett kortare och längre ISI av 75 ms och 300 ms har också testats och befunnits påverka diskriminering prestanda för avatar försök bara. Felstaplar visar ± ett medelfel.

Använda A-statistiken som ett mått på diskriminering prestanda oberoende av svarsbias, fanns i Avatar prövningar en betydande huvudsakliga effekt på diskriminering känslighet ansikte par rättegång typer (dvs. (inom och mellan),F (2,38) = 107,11, p <0,001, med ökad diskriminering känslighet för cross-kategori (A '= 0,89, SD = 0,07) än för inom-kategorin paren (A' = 0,55, SD = 0,17) (Figur 6 ). Likaså fanns det betydligt större diskriminering känslighet för cross-kategori (A '= 0,94, SD = 0,1) än för inom-kategorin paren (A' = 0,56, SD = 0,22) i de mänskliga spår, F (2,38) = 107,11, p <0,001. Det fanns ingen effekt av ansikte par rättegång typer av ISI. Använda β "D statistik som ett mått på svarsbias, det fanns en betydande huvudsakliga effekt på partiskhet av ansikte par rättegång typer [F (2,38) = 70,53, p <0,001], med deltagare som visar en stark tendens att döma inom-kategorin par som skiljer sig "D = 0,81, SD = 0,23) jämfört med svaret att korsa-kategorin par (β" D = -0.18, SD = 0,59). Detta är konförenlig med tanken att deltagarna tenderar att gynna "olika" beslut i denna särskilda uppgift när samma-annat beslut är svårare för inom-kategori paren.

Figur 6
Figur 6. Använda A-statistiken som ett mått på diskriminering prestanda oberoende av svarsbias (N = 20), var diskriminering känsligheten större för cross-kategori än för inom-kategorin par i både avatar och försök på människa. Felstaplar visar ± ett medelfel.

Analysen av RT data visade inga skillnader mellan avatar och försök på människa och mellan kort och lång ISI. Det blev som väntat ett huvud signifikant effekt för RT mellan de tre villkoren stimulans par (se figur 7), F (2,38) = 34.55, p <0,001. Pre-planerade tester av inom-föremål kontraster visade att RT för cross-kategori ansikten (dvs. 'mellan' face-pair rättegång typ) var betydligt snabbare (M = 0,79, SE = 0,05) än RT för ansikte par från inom en kategori ("inom "rättegång typ) (M = 1,26, SE = 0,09) [F (1,19) = 60.09, p <0,001] och ansikte par i samma ansikte paret skick (M = 0,88, SE = 0,08), F (1, 19) = 43,1, p <0,001.

Figur 7
Figur 7. Reaktionstid (RT) resultaten av "samma-annorlunda" perceptuell diskriminering uppgift för avatar och mänskliga studier (N = 20). Grafen visar att RT för stimulans par som korsar kategorin gränsen (dvs. i mellan skick) var kortare än RT för ansikten inifrån acategory. Felstaplar visar ± ett medelfel.

Kategoriseringen svarsdatan bekräftar således det andra kriteriet för förekomsten av CP i att det är bättre diskriminering noggrannhet för par som korsar kategorin gräns än för samma avstånd paren dras från inom en kategori. Detta visar att det finns en så kallad diskriminering gränsen med ökad känslighet för fysisk stimulans funktioner nära till kategorin gränsen. De RT-data stöder detta i att visa kortare respons latenser för cross-kategori jämfört med med-kategori ansikte par.

Denna speciella perceptuell diskriminering uppgiften definierar inte specifika punkten på diskriminering gränsen längs DHL. En betydligt mindre morf avstånd mellan par av presenterade morphs skulle kunna användas för att lösa detta. Här visar vi ett exempel med hjälp av en traditionell ABX diskriminering uppgift 12, 13. ABX diskriminering innebär sekventiell presentation av skillt ansikte stimuli (t.ex. Morph A och Morph B) följt av en andra presentation av antingen A eller B som mål stimulans X. Efter att ha sett bilderna A, B och X är deltagarna ange om A eller B är identisk med X. I detta exempel, är ett 2-steg diskriminering förfarande mellan morfar (dvs 1-3, 2-4, 3-5, etc.) presenteras (Figur 8B). Analyser beskrivs i 8. För illustration, var ABX diskriminering uppgift utförs på 24 deltagare som använder fyra morf continua, var och en med 11 morphs, med hjälp endpoint stimuli dras från studien av Cheetham et al. 7. Efter ABX diskriminering uppgiften, var en påtvingad val kategorisering uppgift som utförs med samma deltagare. Denna sekvens av uppgiften presentation är tänkt att minimera inverkan av explicita kategori beslutsfattande på ABX diskriminering uppgiften. Figur 8B visar tydligt att det finns en topp i perceptuella diskriminering sensitivity på Morph positionen som förutsägs av och i linje med den kategori gränsen (se Figur 8A). Använda 2-stegs avstånd mellan morfar, toppen i diskriminering prestanda tydligt kan identifieras i intervallet mellan morph par M5-M7. Se 8 för iakttagelser med hjälp av ABX paradigm och morph stimuli dras från dimensioner av mänsklig likhet med apa, ko och mänskliga ansikten som ändpunkterna på en fortsättning.

Figur 8
Figur 8. Representativa resultat av ABX perceptuella diskriminering och påtvingade val uppgifter kategorisering. Den 2-steg diskriminering procedur (dvs 1-3, 2-4, 3-5, etc.) i ABX perceptuell diskriminering uppgift i panel B visar att toppen i perceptuell diskriminering känslighet förutspåsav kategori gränsen bestäms i den påtvingade val kategorisering uppgiften visas i panelen A. Panel A visar den logistiska profil av de monterade regressionskurvor av fyra continua. Maximal osäkerhet på 50% i kategorisering domar morphed ansikten som människa förknippas med morph M6.

Samma-annan diskriminering uppgift bekräftar att det tredje kriteriet för förekomsten av CP i att visa att diskriminering gränsen är i linje med den kategorin gränsen. Med andra ord, förutspår läget för kategori gränsen positionen för diskriminering gräns.

Det fjärde kriteriet, vilket inte alltid tillämpas i studier av CP 13, 14 är att diskriminering på chans inom kategorierna. Uppgifterna i det illustrativa exemplet använder ABX utformning tyder på att diskriminering är något över chans för dem morfar belägna mellan en fortsättning ändpunkter och kattengori gräns.

Tre. fMRI uppgift

4.3.1 Känslighet för fysisk förändring

Genom att jämföra de villkor i vilka det finns en fysisk förändring mellan det första och andra morph med tillstånd där det inte finns någon sådan förändring, en hjärna region i spolformade gyrus (figur 9A) har visat sig vara känsliga för presentation av fin- finkornig förändring längs DHL i den fysiska utseende av ansikte morfar i Avatar prövningar. Ett liknande resultat för försök på människa är inte visad i figuren. Denna region har kallat spolformade ansiktet området på grund av dess roll som en del av det visuella systemet bearbeta ansikts information. Tillsammans med försök på människa, är denna slutsats överensstämmer med den rapporterade svar spolformade områden till skillnader i ansikts fysiska attribut 23, ansikts geometri 16, 21, 24 och ansikts struktur 21.

4.3.2 Sensitivity till kategori förändring

Figur 9B visar, med hjälp av exempel avatar prövningar, hjärnan känsliga för kategori förändring längs DHL. Detta uppnåddes genom att jämföra villkoren i vilka det finns en kategori förändringen mellan första och andra morph med tillstånd där det inte finns någon sådan förändring. De bilddata visar att kategorin förändring avatar prövningar (dvs. en förändring från Avatar-till-människa riktning längs DHL) visade lyhördhet i hippocampus, amygdala, och isolering. Den roll som dessa regioner måste tolkas mot bakgrund av den använda paradigm och kategorisering och har redan beskrivits 7. Generellt är det amygdala reagerar på ansikten, affektiv valens, krimskrams, och osäkerhet 55, 56, 57, 58, 59. Amygdala föreslås att påverka behandlingen av andra delar av hjärnan är inblandade i kategorisering beroende på affektiva betydelsen av en situation 60. Den iSula är genomgående rapporterats i samband med kategori förädling och bearbetning under osäkerhet 61, 62, 63. Inom ramen för den använda paradigm, kan denna region bidrar till att förbättra uppmärksamhetsproblem resurser för kategorisering bearbetning 63. Den specifika regionen aktivering kan också vara associerade med signalera närvaron av osäkerhet, hot eller potentiella hot 64, 65. Hippocampus är inblandad i visuell kategorisering och perceptuella lärande 66. Kategorin förändring i mänskliga studier (dvs. en förändring i människa-till-avatar riktning längs DHL) visade att putamen, chefen för caudatus, och thalamus, är lyhörda för detta tillstånd. Generellt är dessa områden i samband med inlärning stimulus-kategorin föreningar, signalering kategori medlemskap, beslut osäkerhet under kategorisering, växling mellan potentiella kategori regler som används för att fastställa kategori medlemskap och justering av företrädareted kategorisk gräns för att minimera fel 67, 68, 69, 70.

Tolkning av dessa resultat på en bred nivå och inom ramen för den använda experimentella paradigm tyder på att avatar och mänskliga ansikten representerar olika kategorisering problem beroende på graden av tidigare kategorisering erfarenhet med en viss kategori (t.ex. 25), deltagarna är expert på mänskligt ansikte bearbetning men var speciellt utvalda på basis av att de rapporterar inget explicit kunskap om tidigare erfarenheter med avatar ansikten (t.ex. videospel, filmer, Second Life) och, vilket bekräftas vid debriefing, hade aldrig tidigare sett ansikten av det slag som vi presenterade.

Figur 9
Figur 9. Neurala korrelat av fysisk end av kategori förändring längs DHL i Avatar prövningar. De aktivering kartorna ovanpå den frontalt (A), tvärgående (B) och sagittal (C) vyer av ett enda ämne. Färgfälten beteckna gradient av-värdena för de aktivering kartor (p <0,005, 20 sammanhängande voxlar).

Discussion

Kärnan förutsägelse av kusliga dalen hypotes är att positivt eller negativt valenced erfarenhet kan framkallas som en funktion av upplevd mänsklig likhet 77 (för en informativ överblick, se 78). Noggrann undersökning av hur mänsklig likhet faktiskt uppfattas är i sig därför en viktig forskning företag. Likaså viktigt är hur DHL är representerad i experiment kuslig upplevelse. Detta protokoll är därför inriktat på DHL. Ett sätt är att representera mänsklig likhet med Morph continua, som redan genomförts i "kuslig" forskning 5, 6, 26, 27, 28. Fördelen med Morph continua är att deras användning tillåter experimentellt kontrollerade skillnader i människoliknande utseende ställas i relation med beteendemässiga åtgärder av subjektiva uppfattning och erfarenhet (t.ex. Kategori beslut, kusliga känslor) och underliggande neurala processer 7. Detta finkornig strategi är en delicularly viktigt eftersom det kusliga dalen hypotesen inte förutsäga den verkliga graden av mänsklig likhet vid vilken övergången mellan positivt valenced och kuslig upplevelse bör ske 78. Om Mori gissningar är korrekta, skulle undersökningsresultaten rörande kategori bearbetning längs DHL 7 tyder på att kuslig upplevelse är mest sannolikt att uppstå på kategorin gräns där perceptuella beslut tvetydighet är störst. Detta har ännu inte testat.

För att kunna tolka den undersökta förhållandet mellan DHL, som representeras med användning morf continua, och andra variabler av intresse, en enda morf kontinuum snarare än två eller till och med tre olika intilliggande continua bör användas 5,28. Den intilliggande continua misslyckas med att representera och, i praktiken, ändra Mori begreppet mänsklig likhet genom att införa diskontinuiteter till DHL. Detta kan påverka prestandan i en perceptuell diskriminering uppgift, eftersom poängen med tHan diskontinuitet och att eventuella skillnader som följer av morphing förfarandet kan användas som en tillförlitlig men experimentellt oavsiktlig referenspunkt för styrning perceptuell diskriminering (se, 29). Inom varje morph kontinuum alla morfar bör noga kontrolleras så att motsvarande ökningar av fysisk förändring är representerade längs hela kontinuum 5,28. Detta är särskilt viktigt i detta protokoll, eftersom experimentell kontroll av morph avstånd längs kontinua möjliggör undersökning av huruvida sensorisk information om linjära olikheter i fysiska människoliknande likheten längs DHL är kognitivt representerade i en linjär eller olinjär sätt. Nonlinearity återspeglas i det stegliknande funktion i lutningen av kategoriseringskriterierna svar (figurerna 2A och 5A) och i skillnader i perceptuell känslighet på stimuli attribut längs DHL (se figurerna 4 och 5B). Detta protocol använder ansikten som endpoints utan att göra några ytterligare experimentella manipulationer. Ytterligare studier av CP och mänsklig likhet skulle kunna undersöka till exempel hur specifika funktioner såsom ögon realism jämfört med realismen i andra ansiktsdrag eller manipulationer av ansikts geometri jämfört med ansikts struktur (jfr 30,38) differentiellt påverka kategori bearbetning längs DHL.

Den morphing Förfarandet möjliggör smidig blandning tillsammans med motsvarande funktioner i Continuums effektmått såsom ansikts configural ledtrådar. Svårigheter morphing ansikts information såsom övre ansiktsdrag och hår profil 26 kan potentiellt partiskhet deltagarens svar genom att uppmärksamma skillnader i anpassning av funktioner under morphing förfarandet. Denna bias är sannolikt att vara systematisk i att morphing skillnaderna är relaterade till morph avstånd från en fortsättning endpoints, de skillnaderna är störst vid mittpunkten av Morph fortua. För vår morf continua, motsvarar mittpunkten på fortsättning med kategorin gräns kring vilket det är störst perceptuella känslighet. Ny analys av data från någon av våra pilotstudier (en påtvingad val kategorisering uppgift) jämfört continua där ögat regionen var antingen bra eller dåligt morphed (dåligt morphing resulterade i en mycket liten inkonsekvens i anpassningen av ögat textur mellan morfar). Den ny analys bekräftade en systematisk bias i svaren kategorisering beslut av dåligt morfas fortsättning så att fattiga effektivt morphing orsakade en relativ förskjutning av kategori gränsen mot det mänskliga änden av dimensionen. Det var förmodligen därför morphingen skillnaderna uppfattades som ett "icke-human-definierande" funktionen.

En svarsbias kan också resultera från att använda continua genereras utifrån endpoint stimuli som icke-ansikts information såsom huvud klädsel och ansikts smycken finns endast i en endpoint stimulans27. I detta fall kan ansiktsbilder beskäras så att deltagarna sköta den stimulans information av forskning intresse snarare än till andra framträdande egenskaper som presenteras i en bild. En systematisk svarsbias kan också resultera från att använda en bild som ett kontinuum slutpunkt där ickemänskliga attribut presenteras tillsammans med mänskliga attribut, även om bilden är avsedd att representera den mänskliga änden av DHL 6. I detta fall, något samband mellan mänsklig likhet och variabler som subjektiva mått på kuslig upplevelse är inte tolkningsbar i termer av Mori uppfattning av DHL och hypotetiska kusliga dalen.

CP kan uppstå längs andra dimensioner än mänsklig likhet 31, 10, 22, 32, 33, 34, 35, och kategori-relevant information kan bearbetas automatiskt vid exponering för andra 36. I detta protokoll, bör man därför kontrollera för effekterna av synliga tecken skillCES längs DHL i termer av andra kategori-relevant mått på deltagarnas svar om mänsklig likhet. Dessa signaler kan till exempel avse etnicitet, kön, ansikts särskiljningsförmåga, förtrogenhet och identitet, och ansiktsuttryck (jfr 5, 26, 27, 28). Detta protokoll syftar till att minimera uppfattning av biologisk rörelse mellan ansikte morfar presenteras i snabb följd i den perceptuella diskriminering uppgiften och fMRI studie genom att noga matcha ansiktet geometri och konfiguration av ansiktsdrag av bilder som används som kontinuum slutpunkter. Detta tillvägagångssätt (tillsammans med den relativa positionen längs kontinua av morfar används i stimulans förhållanden) bidrar också till att minimera varje uppfattning om olika identiteter mellan morfar av ett kontinuum.

Den påtvingade val klassificering uppgift bestämmer vilka morphs av ett kontinuum tydligt kategoriseras som en avatar och som människa för att selektera morphs för användning i den perceptuella diskriminering uppgift och fMRI studien. Vi valde fyra morfar M0, M4, M8 och M12 från varje fortsättning (figur 2B och 2C). Förutom att kontrollera för graden av fysisk förändring längs DHL, är valet av M4 och M8 utifrån följande teoretiska övervägande. Mori beskrivits perceptuell osäkerhet (och tillhörande uncanny erfarenhet) som inträffar vid nivåer av realism som motsvarar regionen längs DHL mellan de två positiva toppar i lutningen på valensen-mänsklig likhet relation (se figur 1). Vid dessa toppar är föremål betraktas som antingen ickemänskliga eller människa. I reframing sina överväganden i fråga om ramen för kategorin bearbetning, kan dessa toppar ses som reflekterande grader av mänsklig likhet där korrekt klassificerade kategori förekomster (dvs. icke-mänskliga och mänskliga) grenslar kategorin gränsen. Men Mori inte ange hur effektiv denna klassificering (dvs. perceptuella certainty) måste vara på dessa toppar, även om identifiering av objekt på varje topp är helt klart anses vara relativt effektiv och enkel. Av denna anledning, de två morph positioner längs fortsättning betraktas som definierar övergången mellan de två kategorierna och som avspeglar de två positiva topparna bestämdes med hjälp av en mer konservativ kriterium än ofta annars används i CP forskning (t.ex. 66%, som i 32, 34). Således var Morph M4 identifierades i genomsnitt som en avatar i mer än 85% av försöken och morph M8 som en människa i mer än 85% av försöken. Observera att detta kriterium gäller både morfar M4 och M8 i någon kontinuum. Med hjälp av denna metod, syftar detta val av morfar för att fånga en känsla av kategori förändring längs DHL mellan icke-mänskliga och mänskliga objekt i enlighet med både en förståelse för CP och Mori beskrivning av hypotesen.

Detta protokoll använder en variant av samma-olika perceptuell diskrimination uppgift 10 för att undersöka CP. Fördelen med denna uppgift är att deltagarna inte behöver en beskrivning om vad specifika likheter och skillnader måste identifieras. Det är tillräckligt att de helt enkelt identifiera stimuli som lika eller olika. Dessutom behöver deltagarna inte veta kategorietiketterna. Etiketter kan användas som en strategi för att diskriminera mellan stimuli när minnet belastning som krävs av en diskriminering uppgift såsom ABX uppgiften ökar 42. Samma-olika uppgifter har den fördelen att minnet belastningen är jämförelsevis låg och att uppgiften uppmuntrar direkt jämförelse av stimuli. För att minska den potentiella påverkan av märkning, är diskriminering uppgifter presenteras normalt innan den påtvingade val beslut uppgift 40. Det nuvarande protokollet är baserat på två olika grupp deltagare för diskriminering och tvingade arbetsuppgifter val beslut 7, 41. Detta beror på att den påtvingade val uppgiften används för att välja stimuliför diskriminering uppgiften. Ska dock samma deltagare testas i båda uppgifterna, bör protokollet ändras så att diskrimineringen uppgiften utförs före den påtvingade val beslut uppgiften.

En fast diskriminering mönstret har använts i samma olika diskriminering uppgift av detta protokoll (för kringströvande mönster, se t.ex. 39). Detta innebär att M4 och M8 alltid visas som den första stimulans för varje stimulus par i "samma", "inom" och "mellan" förhållanden av avatar och försök på människa, respektive. Detta protokoll omfattar experimentella begränsningen att varje deltagare ser bara morph stimuli av antingen avatar eller mänskliga prov från en given kontinuum men inte båda. Använda avatar prövningar som ett exempel, innebär detta att den första stimulans för varje stimulus par är alltid M4, att de andra stimuli i "inom" (dvs. M1) och "mellan" (dvs M8) villkor presenteras lika ofta fören viss kontinuitet, och att inga ytterligare stimulanser dras för mänskliga försök från just kontinuum. Detta tillvägagångssätt syftar till att undvika att selektivt framkalla starkare representation och underlättar därmed diskrimineringen av cross-kategorin ansikten en viss kontinuitet. För att utesluta eller, som jämförelse, för att undersöka eventuella effekter på cross-kategori representation och diskriminering att presentera beskrivna avatar och försök på människa i en experimentell kvarter, kan en konstruktion implementeras i vilken den beskrivna avatar och mänskliga studier presenteras i separata block (med block balanseras för över deltagare).

Föreliggande samma annorlunda diskriminering uppgift har ett förhållande med samma till olika försök av 01:02. Detta förhållande kan framkalla en reaktion partiskhet till förmån för "olika" beslut (även om andra faktorer kan också påverka denna bias 44, 51). Åtgärder som härrör från Signal Theory (SDT) används ofta för att disentanGLE svarsbias eller c) för att välja ett svar över en annan från deltagarens känslighet (A 'eller d') i diskriminerande sensoriska stimuli (för en översikt se, 44). Som d 'kan variera med svarsbias på brott mot SDT antaganden 52, använde vi den nonparametric mått av känslighet A' 53. För svarsbias vi använt β "D 47. Alternativt c har rekommenderats av 43, 44, dels för att det är oberoende av förändringar i d '54. Sammantaget, de nuvarande resultaten indikerar större perceptuell känslighet för morph stimuli grenslar kategorin gräns än för inom-kategori stimuli.

Valet av morfar för diskriminering uppgift i detta protokoll innebär att uppgiften kräver diskriminering mellan morfar som är fyra steg från varandra längs en ​​fortsättning (dvs. en fyra steg disnering, se figur 2B). Men denna fyra-steg grad av olikhet mellan formerna är för stor för att möjliggöra bättre specifikation av den faktiska morph position vid vilken diskriminering är mest förbättrad (dvs. diskriminering gränsen) (figur 5B). Ett viktigt kriterium för CP (för de övriga kriterierna, se t.ex. 11) är att det finns överensstämmelse mellan den kategori gränsen i den påtvingade val uppgiften och diskriminering gränsen i diskriminering uppgiften. Med andra ord bör morf positionen för kategori gränsen förutsäga morf positionen för diskriminering gräns. Ett tillvägagångssätt för att kontrollera den specifika punkten av anpassning skulle vara att använda en diskriminering uppgift där den morf avståndet mellan par av morfar reduceras. För illustration, visar figur 5B resultat pilotdatan använda, som ett möjligt alternativ till samma-annorlunda diskriminering uppgift, en traditionell ABX diskrimineringuppgift 12, 13. Figuren visar tydligt att det finns en topp i perceptuell diskriminering känslighet på Morph positionen förutspås av kategori gränsen. Sådana resultat i en studie med ett större antal deltagare och tillämpning av SDT i analyser skulle ytterligare verifiera konstaterandet av effekterna av CP längs DHL. Själva valet av stimuli för en fortsättning endpoints, antalet morfar som genereras i ett kontinuum, och storleken på det steg i morfar att bli diskriminerad kommer starkt påverkar den kognitiva krav på deltagaren och hans eller hennes förmåga att diskriminera morfar längs continua.

En klassisk kriterium för CP är att placeringen av kategorin gränsen förutspår positionen av toppen i faktisk diskriminering prestanda (dvs. diskriminering gränsen) 80. Detta är utan tvekan det viktigaste kriteriet för CP 81. Slutgiltig testning av denna förutsägelse kräver en experimentell design där alla morfen par som tillsammans representerar den hela längden av morf kontinuum presenteras i diskriminering uppgift för att bestämma den verkliga positionen av toppeffekten. I 38, var diskriminering prestanda undersöktes på grundval av endast vissa delar av Morph continua. Detta skulle kunna innebära att den verkliga positionen av den faktiska topp i prestanda kan ha missat, detta i sin tur gör det svårt att slutgiltigt verifiera CP. Det bör noteras att även den tidiga CP studie av Lieberman et al. 82 inte uppfyllde studierna äger stringent kriterium som förutsade och faktiska topp i diskriminering prestanda konvergerar, och att andra forskare har inte tillämpat detta kriterium strikt (t.ex. 11, se även 80). Bestämning av den verkliga positionen för maximal prestanda är icke desto mindre kritisk, även om en friare tolkning av detta kriterium tillämpas. Att undersöka hela längden av morfen kontinuumhar också fördelen av att möjliggöra inspektion av uppgifter om huruvida det finns en topp i prestanda vid en punkt mot förmodan på grund av exempelvis en artefakt till följd av morphing förfarandet.

Utöver svaren, är svarstiden (RT) data i den påtvingade val klassificering uppgiften användbar som en indikator på svårigheter i kognitiv behandling av stimulans information och de konkurrerande svar tendenser att kategorisera ett stimulus som "Avatar" eller "människa" 70, 71. RT bör därför vara längsta för kategorisering domar av stimuli placerade på eller närmast den kategorin gränsen. Figur 4 visar att så är fallet. Sammantaget form av respons funktionen och RT-information för kategorin domar visar att tilldelning av en stimulans till en diskret kategori är föremål för stora skillnader i behandlingen svårigheter. För att bedöma RT, instruerar detta protokoll deltagarna att svara under kategorisering som quickly och korrekt som möjligt. Med tanke på den potentiella effekten av en speed-noggrannhet avvägning på svar 72, 73, undersökte vi och fann i pilottester att formen och placeringen av Avatar-human kategori svarsfunktion är mycket robust, vara opåverkad av instruktioner för att identifiera den presenterade morf stimulus antingen så snabbt och exakt som möjligt eller helt enkelt så exakt som möjligt. Detta tyder på att deltagarna i allmänhet använder ett beslut strategi vägt för riktigheten, även om detta förslag kunde testas mer grundligt. I enlighet med Mori hypotes som svårt att skilja en människoliknande föremål från den mänskliga bilden kan framkalla negativt valenced erfarenhet, skulle det vara intressant att fastställa om längre RT för humanlike stimuli är förknippad med åtgärder av negativ affekt. RT-data har också samlat in och analyserat för samma-annan diskriminering uppgift. RT har använts för att stödja svarsdata 80. I motsats till den ABX tfrågar, ger samma-olika uppgifter en tydlig tidpunkt för RT mätning. RT korrekta svar bör vara kortare för mellan-än för inom-par 74, men tolkningen av RT-data kan vara komplicerat för samma olika domar eftersom RT kan påverkas av ett antal faktorer i denna uppgift 75, 76. De RT-data är dock överens med tanken att mindre svåra cross-kategori fattas snabbare än inom-kategorin beslut (se Figur 7).

Det bör påpekas att Mori hypotes inte överväga möjligheten att fysiska egenskaper faktiskt kan variera längs DHL inom den mänskliga kategorin (figur 2) 7. Detta är anledningen till att den andra positiva toppen i hypotesen "ursprungliga valens-mänsklig likhet relation är belägen vid den mänskliga änden av DHL (Figur 1). Betoningen på den ickemänskliga aspekten av DHL har inflytial i studier styrs av hypotesen, inklusive studier som inte har använt Morph continua 4, 37, medan andra studier har använt ett enda mänskligt ansikte för att representera den mänskliga aspekten av DHL 3. Sådana studier har försökt att undersöka kuslig upplevelse, med oklara resultat. Undersökningsresultaten rörande CP tyder på att dessa studier inte skulle ha presenterat de stimuli som behövs för att framkalla implicita eller explicita processer perceptuella beslutsfattande och processer för konfliktlösning som svar på kategori tvetydighet längs DHL.

Detta protokoll visar ett exempel på hur morfar dras från continua representerar DHL kan användas för att identifiera, med fMRI och använda effekten av upprepning undertryckande, hjärnregioner känsliga för ändringar i fysisk humanlike likhet och till förändringar i kategori-relaterad information. Effektiviteten av fMRI konstruktionen påverkas starkt av noggrann generering och val av morph stimuli. Den påtvingade choice och perceptuella uppgifter diskriminering användes således för att säkerställa jämförbarhet mellan continua i form av Avatar-humana klassificering kurvor (dvs. lutning svarsfunktionen) och diskriminering prestanda. Fördelen med denna fMRI design är att det tillåter den stimulans beskrivna av Mori (dvs. passiv observation av nya icke-mänskliga objekt som är subtilt annorlunda fysikaliska tillstånd än det som den mänskliga motsvarighet) som skall simuleras inom ramarna för fMRI metodik, använder stimuli valda enligt hypotesen "definitionen av mänsklig likhet, och utredning av effekter av kategori behandling samtidigt kontrollera för effekter av fysisk förändring längs DHL. Den fMRI paradigm är inte utformad för att undersöka kuslig upplevelse, men det skulle kunna anpassas för att undersöka affektiva upplevelse i samband med till exempel kategorin gränsen själv. Detta skulle vara ett viktigt steg mot att undersöka i hjärnan effekterna av kategoriseringy bearbetning och kategori tvetydighet i samband med affektiva upplevelse för stimuli som dras från DHL.

Disclosures

Inga intressekonflikter deklareras.

Acknowledgments

Detta arbete bygger på forskning som stöds av Europeiska unionen FET integrerade projektet PRESENCCIA (Kontrakt nummer 27731).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Funmorph Zealsoft Inc.
Poser 7 Smith Micro Software www.smithmicro.com
Adobe; Photoshop; CS3 Adobe www.adobe.com
Presentation; software Version 14.1, www.neurobs.com
SPSS Version 16 www.ibm.com/software/analytics/spss
MRI-compatible head-mounted display Resonance Technology Inc. "VisuaStim - Digital"
3-T whole-body MR unit Philips Medical Systems
MATLAB 2006b Mathworks Inc.
SPM5 software package http://fil.ion.ucl.ac.uk/spm

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Mori, M. Bukimi no tani [The uncanny valley. Energy. 7, 33-35 (1970).
  2. Androids as an experimental apparatus: Why is there an uncanny valley and can we exploit it?. MacDorman, K. Toward Social Mechanisms of Android Science: A CogSci 2005 Workshop, 106-118 (2005).
  3. Tinwell, A., Grimshaw, M., Williams, A. The uncanny wall. International Journal of Arts and Technology. 4, 326-341 (2011).
  4. Tinwell, A. Uncanny as usability obstacle. HCI. 12, 622-631 (2009).
  5. MacDorman, K. F., Ishiguro, H. The uncanny advantage of using androids in cognitive and social science research. Interaction Studies. 7, 297-337 (2006).
  6. Upending the uncanny valley. Hanson, D., Olney, A., Prillman, S., Mathews, E., Zielke, M., Hammons, D., Fernandez, R., Stephanou, H. E. 20th National Conf. on Artificial Intelligence and the 17th Innovative Applications of Artificial Intelligence Conf, 1728-1729 (2005).
  7. Cheetham, M., Suter, P., Jancke, L. The human likeness dimension of the "uncanny valley hypothesis": behavioral and functional MRI findings. Front Hum. Neurosci. 5, 126 (2011).
  8. Campbell, R., Pascalis, O., Coleman, M., Wallace, S. B., Benson, P. J. Are faces of different species perceived categorically by human observers? Proc. Biol. Sci. 264, 1429-1434 (1997).
  9. Finney, D. J. Probit analysis. (1964).
  10. Angeli, A., Davidoff, J., Valentine, T. Face familiarity, distinctiveness, and categorical perception. Q.J. Exp. Psychol. (Hove). 61, 690-707 (2008).
  11. Studdert-Kennedy, M., Liberman, A. M., Harris, K. S., Cooper, F. S. Theoretical notes. Motor theory of speech perception: a reply to Lane's critical review. Psychol. Rev. 77, 234-249 (1970).
  12. Liberman, A. M., Hariris, K. S., Hoffman, H. S., Griffith, B. C. The discrimination of speech sounds within and across phoneme boundaries. J. Exp. Psychol. 54, 358-368 (1957).
  13. Harnad, S. R. Introduction: Psychological and cognitive aspects of categorical perception: A critical overview. In: Categorical perception: The groundwork of cognition. Harnad, S. R. Cambridge University Press. New York. 1-25 (1987).
  14. Repp, B. H. Categorical perception: Issues, methods, findings. Speech Lang. Adv. Basic Res. Pract. 10, 243-335 (1984).
  15. Grill-Spector, K., Henson, R., Martin, A. Repetition and the brain: neural models of stimulus-specific effects. Trends. Cogn. Sci. 10, 14-23 (2006).
  16. Jiang, X., Rosen, E., Zeffiro, T., Vanmeter, J., Blanz, V., Riesenhuber, M. Evaluation of a shape-based model of human face discrimination using FMRI and behavioral techniques. Neuron. 50, 159-172 (2006).
  17. Henson, R. N. Neuroimaging studies of priming. Prog. Neurobiol. 70, 53-81 (2003).
  18. Grill-Spector, K., Malach, R. fMR-adaptation: a tool for studying the functional properties of human cortical neurons. Acta. Psychol. (Amst). 107, 293-321 (2001).
  19. Jiang, X., Bradley, E., Rini, R. A., Zeffiro, T., Vanmeter, J., Riesenhuber, M. Categorization training results in shape- and category-selective human neural plasticity. Neuron. 53, 891-903 (2007).
  20. van der Linden, M., van Turennout, M., Indefrey, P. Formation of category representations in superior temporal sulcus. J. Cogn. Neurosci. 22, 1270-1282 (2010).
  21. Jiang, F., Dricot, L., Blanz, V., Goebel, R., Rossion, B. Neural correlates of shape and surface reflectance information in individual faces. Neuroscience. 163, 1078-1091 (2009).
  22. Rotshtein, P., Henson, R. N., Treves, A., Driver, J., Dolan, R. J. Morphing Marilyn into Maggie dissociates physical and identity face representations in the brain. Nat. Neurosci. 8, 107-113 (2005).
  23. Xu, X., Yue, X., Lescroart, M. D., Biederman, I., Kim, J. G. Adaptation in the fusiform face area (FFA): image or person. Vision Res. 49, 2800-2807 (2009).
  24. Liu, X., Steinmetz, N. A., Farley, A. B., Smith, C. D., Joseph, J. E. Mid-fusiform activation during object discrimination reflects the process of differentiating structural descriptions. J. Cogn. Neurosci. 20, 1711-1726 (2008).
  25. Poldrack, R. A., Prabhakaran, V., Seger, C. A., Gabrieli, J. D. Striatal activation during acquisition of a cognitive skill. Neuropsychology. 13, 564-574 (1999).
  26. Ho, C. C., MacDorman, K. F., Pramono, Z. A. D. Human emotion and the uncanny valley: A GLM, MDS, and isomap analysis of robot video ratings. ACM/IEEE international conference on human-robot interaction, 169-176 (2008).
  27. Seyama, J., Nagayama, R. S. The Uncanny Valley: Effect of Realism on the Impression of Artificial Human Faces. Presence: Teleoperators and Virtual Environments. 16, 337-351 (2007).
  28. Hanson, D. Exploring the aesthetic range for humanoid robots. CogSci Workshop: Toward Social Mechanisms of Android Science, (2006).
  29. Pastore, R. E. Categorical perception: Some psychophysical models. Categorical perception: The groundwork of cognition. Harnad, S. New York. 29-52 (1987).
  30. MacDorman, K. F., Green, R. D., Ho, C. C., Koch, C. T. Too real for comfort? Uncanny responses to computer generated faces. Computers in Human Behavior. 25, 695-710 (2009).
  31. Levin, D. T. Race as a visual feature: using visual search and perceptual discrimination tasks to understand face categories and the cross-race recognition deficit. J. Exp. Psychol. Gen. 129, 559-574 (2000).
  32. Beale, J. M., Keil, F. C. Categorical effects in the perception of faces. Cognition. 57, 217-239 (1995).
  33. Calder, A. J., Young, A. W., Perrett, D. I., Etcoff, N. L., Rowland, D. Categorical perception of morphed facial expressions. Visual Cognition. 3, 81-117 (1996).
  34. Etcoff, N. L., Magee, J. J. Categorical perception of facial expressions. Cognition. 44, 227-240 (1992).
  35. Campanella, S., Quinet, P., Bruyer, R., Crommelinck, M., Guerit, J. M. Categorical perception of happiness and fear facial expressions: an ERP study. J. Cogn. Neurosci. 14, 210-227 (2002).
  36. Macrae, C. N., Bodenhausen, G. V. Social cognition: thinking categorically about others. Annu. Rev. Psychol. 51, 93-120 (2000).
  37. Schneider, E., Wang, Y., Yang, S. Exploring the Uncanny Valley with Japanese Video Game Characters. Conference proceedings of DIGRA 2007, SMU Press. (2007).
  38. Looser, C. E., Wheatley, T. The tipping point of animacy: How, when, and where we perceive life in a face. Psychological Science. 21, 1854-1862 (2010).
  39. Macmillan, N. A., Goldberg, R. F., Braida, L. D. Resolution for Speech Sounds: Basic sensitivity and context memory on vowel and consonant continua. Journal of the Acoustical Society of America. 84, 1262-1280 (1988).
  40. Newell, F. N., Bulthoff, H. H. Cognition Categorical perception of familiar objects. Cognition. 85, 113-143 (2002).
  41. Rotshtein, P., Henson, R. N., Treves, A., Driver, J., Dolan, R. J. Morphing Marilyn into Maggie dissociates physical and identity face representations in the brain. Nat. Neurosci. 8, 107-113 (2005).
  42. Massaro, D. W., Cohen, M. M. Categorical or continuous speech perception: A new test. Speech Communication. 2, 15-35 (1983).
  43. Snodgrass, J. G., Corwin, J. Pragmatics of measuring recognition memory: Applications to dementia and amnesia. Journal of Experimental Psychology: Genera. 117, 34-50 (1988).
  44. Macmillan, N. A., Creelman, C. D. Detection theory: A user's guide. Cambridge University Press. Cambridge. (1991).
  45. Snodgrass, J. G., Levy-Berger, G., Haydon, M. Human experimental psychology. Oxford University Press. New York. (1985).
  46. Donaldson, W. Accuracy of d' and A' as estimates of sensitivity. Bulletin of the Psychonomic Society. 31, 271-274 (1993).
  47. Donaldson, W. Measuring recognition memory. Journal of Experimental Psychology: General. 121, 275-278 (1992).
  48. Stanislaw, H., Todorov, N. Calculation of signal detection theory measures. Behavior Research Methods, Instruments, & Computers. 31, 137-149 (1999).
  49. Wright, D. B., Horry, R., Skagerberg, E. M. Functions for traditional and multilevel approaches to signal detection theory. Behavior Research Methods. 41, 257-267 (2009).
  50. Sorkin, R. D. Spreadsheet signal detection. Behavior Research Methods, Instruments, & Computers. 31, (1), 6-54 (1999).
  51. Verde, M. F., Macmillan, N. A., Rotello, C. M. Measures of sensitivity based on a single hit rate and false-alarm rate: The accuracy, precision, and robustness of d', Az, and A'. Perception & Psychophysics. 68, 643-654 (2006).
  52. Swets, J. A. Form of empirical ROCs in discrimination and diagnostic tasks: Implications for theory and measurement of performance. Psychological Bulletin. 99, 181-198 (1986).
  53. Pollack, I., Norman, D. A. A nonparametric analysis of recognition experiments. Psychonomic Science. 1, 125-126 (1964).
  54. Macmillan, N. A. Signal detection theory as data analysis method and psychological decision model. A handbook for data analysis in the behavioral sciences: Methodological issues. Keren, G., Lewis, C. Erlbaum. Hillsdale, NJ. 21-57 (1993).
  55. Todorov, A., Engell, A. The role of the amygdala in implicit evaluation of emotionally neutral faces. Soc. Cogn. Affect. Neurosci. 3, 303-312 (2008).
  56. Phelps, E. A., LeDoux, J. E. Contributions of the amygdala to emotion processing: from animal models to human behavior. Neuron. 48, 175-187 (2005).
  57. Herwig, U., Kaffenberger, T., Baumgartner, T., Jancke, L. Neural correlates of a "pessimistic" attitude when anticipating events of unknown emotional valence. Neuroimage. 34, 848-858 (2007).
  58. Levy, I., Snell, J., Nelson, A. J., Rustichini, A., Glimcher, P. W. Neural representation of subjective value under risk and ambiguity. 103, 1036-1047 (2010).
  59. Neta, M., Whalen, P. J. The primacy of negative interpretations when resolving the valence of ambiguous facial expressions. Psychol. Sci. 21, 901-907 (2010).
  60. Seger, C. A., Miller, E. K. Category learning in the brain. Annu. Rev. Neurosci. 33, 203-219 (2010).
  61. Volz, K. G., Schubotz, R. I., von Cramon, D. Y. Predicting events of varying probability: uncertainty investigated by fMRI. Neuroimage. 19, (1), 271-280 (2003).
  62. Grinband, J., Hirsch, J., Ferrera, V. P. A neural representation of categorization uncertainty in the human brain. Neuron. 49, 757-763 (2006).
  63. Heekeren, H. R., Marrett, S., Ungerleider, L. G. The neural systems that mediate human perceptual decision making. Nat. Rev. Neurosci. 9, 467-479 (2008).
  64. Gray, M. A., Critchley, H. D. Interoceptive basis to craving. Neuron. 54, 183-186 (2007).
  65. Wager, T. D., Phan, K. L., Liberzon, I., Taylor, S. F. Valence, gender, and lateralization of functional brain anatomy in emotion: a meta-analysis of findings from neuroimaging. Neuroimage. 19, 513-531 (2003).
  66. Poldrack, R. A., Rodriguez, P. How do memory systems interact? Evidence from human classification learning. Neurobiol. Learn. Mem. 82, 324-332 (2004).
  67. Seger, C. A., Cincotta, C. M. The roles of the caudate nucleus in human classification learning. J. Neurosci. 25, 2941-2951 (2005).
  68. Seger, C. A., Peterson, E. J., Cincotta, C. M., Lopez-Paniagua, D., Anderson, C. W. Dissociating the contributions of independent corticostriatal systems to visual categorization learning through the use of reinforcement learning modeling and Granger causality modeling. Neuroimage. 50, 644-656 (2010).
  69. Filoteo, J. V., Maddox, W. T., Salmon, D. P., Song, D. D. Information-integration category learning in patients with striatal dysfunction. Neuropsychology. 19, 212-222 (2005).
  70. Bonnet, C., Fauquet Ars, J., Estaún Ferrer, S. Reaction times as a measure of uncertainty. Psicothema. 20, (1), 43-48 (2008).
  71. Hyman, R. Stimulus information as a determinant of reaction time. J. Exp. Psychol. 45, 188-196 (1953).
  72. Wickelgren, W. A. Speed-accuracy tradeoff and information processing dynamics. Acta. Psychologica. 41, 67-85 (1977).
  73. Zacksenhouse, M., Bogacz, R., Holmes, P. Robust versus optimal strategies for two-alternative forced choice tasks. Journal of Mathematical Psychology. 54, (2), 230-246 (2010).
  74. Campanella, S., Chrysochoos, A., Bruyer, R. Categorical perception of facial gender information: Behavioural evidence and the face-space metaphor. Visual Cognition. 8, 237-262 (2001).
  75. Farrell, B. 'Same - different' judgments: A review of current controversies in perceptual comparisons. Psychological Bulletin. 98, 419-456 (1985).
  76. Palmer, J., Huk, A. C., et al. The effect of stimulus strength on the speed and accuracy of a perceptual decision. J. Vision. 5, 376-404 (2005).
  77. Mori, M. The uncanny valley (K. F. MacDorman & Norri Kageki, Trans.). IEEE Robotics and Automation. 19, (2), 98-100 (1970).
  78. MacDorman, K., Green, R., Ho, C. -C., Koch, C. Too real for comfort? Uncanny responses to computer generated faces. Comput. Hum. Behav. 25, 695-710 (2009).
  79. Grier, J. B. Nonparametric indexes for sensitivity and bias - computing formulas. Psychological Bulletin. 75, (6), 424-429 (1971).
  80. Repp, B. H. Categorical perception: Issues, methods and findings. Speech and language: Advances in basic research and practice. Lass, N. 10, Academic Press. Orlando, FL. 244-335 (1984).
  81. de Gelder, B., Teunisse, J. P., Benson, P. J. Categorical perception of facial expressions: Categories and their internal structure'. Cognition and Emotion. 11, (1), 1-23 (1997).
  82. Liberman, A. M., Harris, K., Hoffmann, H. S., Griffith, B. The discrimination of speech sounds within and across phoneme boundaries. J. Exp. Psychol. 54, 358-368 (1957).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics