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Behavior

Methoden zur Darstellung realer Objekte unter kontrollierten Laborbedingungen

Published: June 21, 2019 doi: 10.3791/59762
Automatic Translation
1, 1
1Department of Psychology, University of Nevada, Reno

Summary

Wir beschreiben Methoden zur Darstellung realer Objekte und übereinstimmender Bilder derselben Objekte unter streng kontrollierten experimentellen Bedingungen. Die Methoden werden im Kontext einer Entscheidungsaufgabe beschrieben, aber derselbe reale Ansatz kann auf andere kognitive Bereiche wie Wahrnehmung, Aufmerksamkeit und Gedächtnis ausgedehnt werden.

Abstract

Unser Wissen über menschliches Objektsehen basiert fast ausschließlich auf Studien, in denen die Reize in Form von computerisierten zweidimensionalen (2-D) Bildern dargestellt werden. Im Alltag jedoch interagieren Menschen überwiegend mit realen festen Objekten, nicht mit Bildern. Derzeit wissen wir sehr wenig darüber, ob Bilder von Objekten ähnliche Verhaltens- oder neuronale Prozesse auslösen wie reale Exemplare. Hier stellen wir Methoden vor, um die reale Welt ins Labor zu bringen. Wir beschreiben Methoden zur Darstellung reichhaltiger, ökologisch valider Real-Welt-Reize unter streng kontrollierten Sichtbedingungen. Wir beschreiben, wie man das visuelle Erscheinungsbild von realen Objekten und ihren Bildern sowie neuartige Apparate und Protokolle, die verwendet werden können, um reale Objekte und computerisierte Bilder in sukzessiv verflochtenen Studien darzustellen, eng aufeinander abstimmen kann. Wir verwenden ein Entscheidungsparadigma als Beispiel, in dem wir die Zahlungsbereitschaft (WTP) für echte Snack-Lebensmittel mit 2-D-Bildern der gleichen Artikel vergleichen. Wir zeigen, dass WTP um 6,6% für Lebensmittel, die als reale Objekte angezeigt werden, im Vergleich zu hochauflösenden 2D-farbigen Bildern der gleichen Lebensmittel steigt - was darauf hindeutet, dass echte Lebensmittel als wertvoller wahrgenommen werden als ihre Bilder. Obwohl die Darstellung realer Objektreize unter kontrollierten Bedingungen mehrere praktische Herausforderungen für den Experimentator darstellt, wird dieser Ansatz unser Verständnis der kognitiven und neuronalen Prozesse, die naturalistischen sehvermögen.

Introduction

Der translationale Wert der Primärforschung in der menschlichen Wahrnehmung und Erkenntnis hängt davon ab, inwieweit sich die Ergebnisse auf reale Reize und Kontexte übertragen. Eine seit langem bestehende Frage beschäftigt sich mit der Art und Weise, wie das Gehirn reale sensorische Eingaben verarbeitet. Derzeit basiert das Wissen über visuelle Kognition fast ausschließlich auf Studien, die sich auf Reize in Form von zweidimensionalen (2-D) Bildern stützten, die in der Regel in Form von computerisierten Bildern präsentiert werden. Obwohl Bildinteraktion in der modernen Welt immer häufiger wird, sind Menschen aktive Beobachter, für die sich das visuelle System entwickelt hat, um Wahrnehmung und Interaktion mit realen Objekten zu ermöglichen, nicht mit Bildern1. Bis heute war die übergreifende Annahme in Studien des menschlichen Sehens, dass Bilder realen Objektdarstellungen gleichwertig sind und geeignete Proxys sind. Derzeit wissen wir jedoch erstaunlich wenig darüber, ob Bilder effektiv die gleichen zugrunde liegenden kognitiven Prozesse auslösen wie die realen Objekte. Daher ist es wichtig zu bestimmen, inwieweit die Reaktionen auf Bilder denen ähneln oder sich von denen unterscheiden, die von ihren realen Gegenstücken ausgelöst werden.

Es gibt mehrere wichtige Unterschiede zwischen realen Objekten und Bildern, die zu Unterschieden in der Art und Weise führen könnten, wie diese Reize im Gehirn verarbeitet werden. Wenn wir reale Objekte mit zwei Augen betrachten, erhält jedes Auge Informationen von einem etwas anderen horizontalen Blickwinkel. Diese Diskrepanz zwischen den verschiedenen Bildern, bekannt als binokulare Disparität, wird vom Gehirn aufgelöst, um ein einheitliches Gefühl der Tiefe2,3zu erzeugen. Tiefenhinweise, die aus dem stereoskopischen Sehen abgeleitet sind, sowie andere Quellen wie Bewegungsparallaxen vermitteln dem Betrachter präzise Informationen über die egozentrische Entfernung, Position und physikalische Größe des Objekts sowie seine dreidimensionale (3-D) geometrischen Formstruktur4,5. Planare Bilder von Objekten vermitteln keine Informationen über die physische Größe des Stimulus, da nur der Abstand zum Monitor vom Beobachter bekannt ist, nicht der Abstand zum Objekt. Während 3D-Bilder von Objekten, wie Stereogrammen, näher an das visuelle Erscheinungsbild realer Objekte annähern, existieren sie nicht im 3D-Raum, noch leisten sie sich echte motorische Aktionen wie das Greifen mit den Händen6.

Die praktischen Herausforderungen der Verwendung realer Objektreize in experimentellen Kontexten
Im Gegensatz zu Studien der Bildsicht, bei denen die Stimulusdarstellung vollständig computergesteuert ist, stellt das Arbeiten mit realen Objekten eine Reihe praktischer Herausforderungen für den Experimentator dar. Position, Reihenfolge und Timing von Objektpräsentationen müssen während des experiments manuell gesteuert werden. Die Arbeit mit realen Objekten (im Gegensatz zu Bildern) kann eine erhebliche Zeitverpflichtung aufgrund der Notwendigkeit,7,8,9 oder machen10 die Objekte, richten Sie die Reize vor dem Experiment, und präsentieren Die Objekte während der Studie manuell. Darüber hinaus ist es in Experimenten, die entwickelt wurden, um Antworten auf reale Objekte direkt mit Bildern zu vergleichen, entscheidend, das Aussehen der Reize in den verschiedenen Anzeigeformaten8,9eng zu vergleichen. Stimulusparameter, Umgebungsbedingungen sowie Randomisierung und Gegengewicht von realen Objekt- und Bildreizen müssen sorgfältig kontrolliert werden, um Kausalfaktoren zu isolieren und alternative Erklärungen für die beobachteten Effekte auszuschließen.

Die unten beschriebenen Methoden zur Darstellung realer Objekte (und übereinstimmender Bilder) werden im Kontext eines Entscheidungsparadigmas beschrieben. Der allgemeine Ansatz kann jedoch erweitert werden, um zu untersuchen, ob das Stimulusformat andere Aspekte der visuellen Wahrnehmung wie Wahrnehmung, Gedächtnis oder Aufmerksamkeit beeinflusst.

Werden reale Objekte anders verarbeitet als Bilder? Ein Fallbeispiel aus der Entscheidungsfindung
Die Diskrepanz zwischen den Arten von Objekten, denen wir in realen Szenarien begegnen, im Vergleich zu denen, die in Laborexperimenten untersucht werden, wird besonders deutlich in Studien über menschliche Entscheidungsfindung. In den meisten Studien der Diät-Wahl, Teilnehmer werden gebeten, Urteile über Snack-Lebensmittel, die als farbige 2-D-Bilder auf einem Computer-Monitor präsentiert werden 11,12,13,14. Im Gegensatz dazu werden alltägliche Entscheidungen darüber getroffen, welche Lebensmittel sie zu essen haben, in der Regel in Gegenwart von echten Lebensmitteln, wie im Supermarkt oder in der Cafeteria. Obwohl wir im modernen Leben regelmäßig Bilder von Snack-Lebensmitteln (d. h. auf Plakatwänden, Fernsehbildschirmen und Online-Plattformen) sehen, kann die Fähigkeit, das Vorhandensein realer energiedichter Lebensmittel zu erkennen und angemessen darauf zu reagieren, von einem evolutionären Perspektive, weil es Wachstum, Wettbewerbsvorteil und Reproduktion erleichtert15,16,17.

Forschungsergebnisse in wissenschaftlichen Studien zur Entscheidungsfindung und Zurwahl von Diäten wurden als Richtschnur für Initiativen im Bereich der öffentlichen Gesundheit verwendet, die darauf abzielen, die steigenden Fettleibigkeitsraten einzudämmen. Leider scheinen diese Initiativen jedoch wenig bis gar keinen messbaren Erfolg erzielt zu haben18,19,20,21. Adipositas ist nach wie vor ein wichtiger Faktor für die globale Belastung einer Krankheit22 und hängt mit einer Reihe von damit verbundenen Gesundheitsproblemen zusammen, darunter koronare Herzerkrankungen, Demenz, Typ-II-Diabetes, bestimmte Krebsarten und ein erhöhtes Gesamtrisiko für Morbidität22 ,23,24,25,26,27. Der starke Anstieg der Fettleibigkeit und der damit verbundenen gesundheitlichen Bedingungen in den letzten Jahrzehnten28 wurde mit der Verfügbarkeit von billigen, energiedichten Lebensmitteln18,29verbunden. Als solches besteht ein intensives wissenschaftliches Interesse am Verständnis der zugrunde liegenden kognitiven und neuronalen Systeme, die alltägliche Ernährungsentscheidungen regulieren.

Wenn es Unterschiede in der Art und Weise gibt, wie Lebensmittel in verschiedenen Formaten im Gehirn verarbeitet werden, dann könnte dies Erkenntnisse darüber liefern, warum Ansätze im Bereich der öffentlichen Gesundheit zur Bekämpfung von Fettleibigkeit erfolglos geblieben sind. Trotz der oben beschriebenen Unterschiede zwischen Bildern und realen Objekten ist erstaunlich wenig darüber bekannt, ob Bilder von Snack-Lebensmitteln ähnlich wie ihre realen Pendants verarbeitet werden. Insbesondere ist wenig darüber bekannt, ob echte Lebensmittel als wertvoller oder sättiger angesehen werden als übereinstimmende Bilder derselben Gegenstände. Klassische frühe Verhaltensstudien ergaben, dass kleine Kinder in der Lage waren, die Befriedigung im Zusammenhang mit 2-D-farbigen Bildern von Snack-Lebensmitteln zu verzögern30, aber nicht, wenn sie mit echten Snack-Lebensmitteln konfrontiert wurden31. Allerdings haben nur wenige Studien bei Erwachsenen untersucht, ob das Format, in dem ein Snack-Essen angezeigt wird, die Entscheidungsfindung oder Bewertungbeeinflusst 12,32,33 und nur eine Studie bisher, aus unserem Labor, hat dies getestet Frage, wann Stimulusparameter und Umgebungsfaktoren über formatiert7abgestimmt sind. Hier beschreiben wir innovative Techniken und Apparate, um zu untersuchen, ob die Entscheidungsfindung bei gesunden menschlichen Beobachtern durch das Format beeinflusst wird, in dem die Reize angezeigt werden.

Unsere Studie7 wurde durch ein früheres Experiment von Bushong und Kollegen12 motiviert, in dem Studenten im College-Alter gebeten wurden, geldpolitische Gebote für eine Reihe von täglichen Snack-Lebensmitteln mit einer Becker-DeGroot-Marschak (BDM) Gebotsaufgabe zu platzieren. 34. Mit einem Zwischen-Themen-Design präsentierten Bushong und Kollegen12 die Snack-Lebensmittel in einem von drei Formaten: Textdeskriptoren (d.h. "Snickers bar"), 2-D-farbige Bilder oder echte Lebensmittel. Die durchschnittlichen Gebote für die Snacks (in Dollar) wurden in den drei Teilnehmergruppen kontrastiert. Überraschenderweise waren Studenten, die echte Lebensmittel betrachteten, bereit, 61 % mehr für die Gegenstände zu zahlen als diejenigen, die die gleichenReize wie Bilder oder Textdeskriptoren betrachteten - ein Phänomen, das die Autoren den "Real-Exposure-Effekt" 12 bezeichneten. Kritisch ist jedoch, dass die Teilnehmer an den Text- und Bildbedingungen die Gebotsaufgabe in einer Gruppeneinstellung abgeschlossen und ihre Antworten über einzelne Computerterminals eingegeben haben. Umgekehrt erfüllten diejenigen, die dem realen Nahrungszustand zugeordnet waren, die Aufgabe eins zu eins mit dem Experimentator. Auch das Aussehen der Reize in den realen und Bildbedingungen war anders. Im realen Nahrungszustand wurden die Lebensmittel dem Betrachter auf einem silbernen Tablett präsentiert, während im Bildzustand die Reize als skalierte abgeschnittene Bilder auf schwarzem Hintergrund dargestellt wurden. Daher ist es möglich, dass Teilnehmerunterschiede, Umweltbedingungen oder stimulusbedingte Unterschiede zu überhöhten Angeboten für die realen Lebensmittel geführt haben. Im Anschluss an Bushong, et al.12, untersuchten wir, ob die realen Lebensmittel mehr als 2D-Bilder von Lebensmitteln bewertet werden, aber kritisch, wir verwendeten ein innerhalb der Themen Design, in dem Umwelt und Stimulus-bezogene Faktoren sorgfältig kontrolliert wurden. Wir haben einen maßgeschneiderten Plattenspieler entwickelt, in dem die Reize in jedem Displayformat nach dem Zufallsprinzip von Versuch zu Test miteinander verflochten werden können. Die Stimulus-Präsentation und das Timing waren in den realen Objekt- und Bildversuchen identisch, wodurch die Wahrscheinlichkeit verringert wurde, dass die Teilnehmer verschiedene Strategien verwenden konnten, um die Aufgabe unter den verschiedenen Anzeigebedingungen auszuführen. Schließlich kontrollierten wir sorgfältig das Auftreten der Reize in den realen Objekt- und Bildbedingungen, so dass die realen Lebensmittel und Bilder eng auf scheinbare Größe, Entfernung, Blickwinkel und Hintergrund abgestimmt wurden. Es gibt wahrscheinlich andere Verfahren oder Mechanismen, die eine Randomisierung von Stimulusformaten in Studien ermöglichen könnten, aber unsere Methode ermöglicht es, dass viele Objekte (und Bilder) in relativ schneller verflochtener Abfolge präsentiert werden. Aus statistischer Sicht maximiert dieses Design die Fähigkeit, signifikante Effekte stärker zu erkennen, als es mit Designs zwischen den Probanden möglich ist. Ebenso können die Auswirkungen nicht auf a priori Unterschiede in der Zahlungsbereitschaft (WTP) zwischen Beobachtern zurückgeführt werden. Es ist natürlich so, dass in den Mustern innerhalb der Fächer die Möglichkeit für Nachfrageeigenschaften eröffnet wird. In unserer Studie verstanden die Teilnehmer jedoch, dass sie ein Lebensmittel am Ende des Experiments "gewinnen" konnten, unabhängig vom Anzeigeformat, in dem es in der Gebotsaufgabe erschien. Die Teilnehmer wurden auch darüber informiert, dass willkürliche Reduzierung der Gebote (d.h. für die Bilder) ihre Gewinnchancen verringern würde und dass die beste Strategie für den Gewinn des gewünschten Gegenstandes darin besteht, den wahren Wert34,35,36 zu bieten. . Das Ziel dieses Experiments ist es, WTP für echte Lebensmittel im Vergleich zu 2-D-Bildern mit einer BDM-Gebotsaufgabe34,35zu vergleichen.

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Protocol

Die experimentellen Protokolle wurden von der University of Nevada, Reno Social, Behavioral und Educational Institutional Review Board genehmigt.

1. Stimuli und Apparate

Figure 1
Abbildung 1 : Echtes Objekt (auf dem Plattenteller angezeigt) und übereinstimmendes 2D-Bild desselben Elements (auf einem Computermonitor angezeigt). Die Reize dieses Experiments bestanden aus 60 beliebten Snacks. Die echten Lebensmittel (linkes Panel) wurden auf dem Plattenspieler fotografiert und ihre resultierenden 2D-Bilder (rechtes Panel) wurden eng auf die scheinbare Größe, Entfernung, Sichtweite und Hintergrund abgestimmt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

  1. Reize
    1. Echte Objekte
      1. Kaufen Sie 60 beliebte Snack-Lebensmittel (z. B. Abbildung 1) in lokalen Convenience-Stores. Achten Sie idealerweise darauf, dass die Lebensmittel eine breite Palette von Kaloriendichten umfassen (z. B. 0,18 bis 6,07)7. Öffnen Sie die Verpackung für jedes Lebensmittel und legen Sie sowohl die Verpackung als auch einen Teil des Essens auf einen Teller. Verwenden Sie weiße Papierplatten, um den Stimuluskontrast zu maximieren.
    2. 2-D-Fotos
      1. Legen Sie einen Teller mit Lebensmitteln auf eine Zelle der Drehscheibe (siehe Abbildung 2) und fotografieren Sie den Stimulus auf der Drehscheibe, so dass der Hintergrund des Stimulus im 2D-Bild mit dem realen Nahrungs-Gegenstück übereinstimmt (siehe Abbildung 1).
      2. Positionieren Sie eine Kamera (siehe Materialtabelle)auf einem Stativ vor dem Plattenspieler. Legen Sie den Abstand, die Höhe und den Winkel der Kamera so fest, dass sie mit der der Augen des Teilnehmers übereinstimmt, wenn der Stimulus von geradeaus betrachtet wird. Positionieren Sie die Kamera 50 cm (oder weniger) vom Rand des Plattenspielers, um sicherzustellen, dass die Fotos so wahrgenommen werden, dass sie sich in Reichweite des Teilnehmers befinden.
      3. Stellen Sie die Beleuchtungsquelle im Prüfraum ein und halten Sie sie konstant. Verwenden Sie eine direkte Beleuchtungsquelle, z. B. Deckenleuchten oder eine Lampe, um eine direkte Ausleuchtung der Reize auf dem Drehtisch zu gewährleisten. Stellen Sie sicher, dass während des Experiments die gleichen Beleuchtungsstärken und -quellen verwendet werden. Fotografieren Sie die echten Lebensmittel auf dem Plattenspieler (mit den gleichen Lichtquellen) mit einer Kamera mit konstanter F-Stopp- und Verschlusszeit. Passen Sie die Gesamtluminanz, Schattierungsmuster und Glanzlichter über Die Anzeigeformate hinweg so genau wie möglich an. Wiederholen Sie diesen Vorgang für jeden Stimulus.
      4. Passen Sie bei Bedarf die 2D-Bilder mithilfe von Bildverarbeitungssoftware auf Farbe, Leuchtdichte und visuelle Größe an (siehe Tabelle der Materialien). Klicken Sie auf die Registerkarten Farbton/Sättigung und Helligkeit/Kontrast und bewegen Sie die Schieberegler, bis das Bild dem realen Pendant so ähnlich wie möglich aussieht, wenn es auf dem Plattenspieler montiert wird.
      5. Optimieren Sie die Größe des Objekts im Bild, indem Sie das reale Objekt neben dem Computermonitor positionieren und die Pixelgröße erhöhen/verringern, bis die Reize genau auf die Größe abgestimmt sind. Stellen Sie sicher, dass die Bildverarbeitungssoftwareseitenansicht (Zoom) bei der Bearbeitung auf 100 % festgelegt ist.
      6. Stellen Sie sicher, dass der Monitor, der zum Bearbeiten der Bilder verwendet wird, derselbe (oder die gleiche Größe) Monitor ist, der während der Studie als Teilnehmermonitor verwendet wird. Halten Sie die Auflösung, das Seitenverhältnis und die Pixel pro Zoll der Bilder konstant. Bestätigen Sie außerdem, dass der Monitor groß genug ist, um den größten Stimulus in voller Größe anzuzeigen.

Figure 2
Abbildung 2 : Schematisch, der Plattenspielerkomponenten und Baugruppen anzeigt. (A) Hauptkomponenten des Plattenspielers und deren relative Positionierung. (B) Montiertes Plattenspielergerät mit 20 Einzelzellen. In jeder Zelle kann ein echtes Objekt platziert werden. Die vertikalen Teiler verhindern, dass Teilnehmer Elemente in benachbarten Zellen anzeigen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

  1. Plattenspieler-Gerät
    1. Erstellen Sie einen kreisförmigen (Holz-)Sockel für den Drehtisch mit einem Durchmesser von 2 m und einen runden Mittelkern (56 cm Durchmesser und 24 cm H) mit 20 Schlitzen (1 cm W; siehe Abbildung 2). Platzieren Sie den Kern auf einen rotierenden Zylinder, was eine einfache Drehung ermöglicht (siehe Abbildung 2A).
    2. Erstellen Sie 20 Trennwände (H 24 cm x L 62 cm x B 0,5 cm). Schieben Sie jeden Teiler in den zentralen Kern des Plattenspielers, um 20 Zellen (24 cm x 62 cm x 26 cm) zu bilden.
    3. Platzieren Sie die kreisförmige Basis auf der Oberseite eines Tisches (ca. 72 cm H, siehe Abbildung 3A). Stellen Sie sicher, dass sich der Tisch in einer Höhe befindet, die es einem sitzenden Teilnehmer ermöglicht, Elemente auf dem Plattenspieler bequem anzuzeigen.
    4. Erstellen Sie eine vertikale Trennwand (81 cm x 127,5 cm) zwischen dem Plattenspieler und dem Teilnehmer (siehe Abbildung 3B). Platzieren Sie die Trennwand 26 cm vom Plattenspieler entfernt und lassen Sie Platz für einen LCD-Computermonitor hinter der Partition. Stellen Sie sicher, dass der Abstand zwischen der Trennwand und dem Plattenspieler die Reize nicht apredern.
      1. Erstellen Sie eine Blende in der Partition. Stellen Sie sicher, dass die Breite der Blende einstellbar ist, sodass der Teilnehmer in der endgültigen Einrichtung jeweils nur ein Element auf dem Plattenspieler sehen kann (siehe Abbildung 3B). Wichtig ist, dass die Blende breit/hoch genug ist, dass sie den physischen Zugang der Teilnehmer zu den Reizen auf dem Plattenspieler nicht beeinträchtigt.
    5. Erstellen Sie eine Schiebeplattform (L 18,5 cm x B 11,5 cm Holzstück mit Anderbeinen) für den Teilnehmermonitor (siehe Abbildung 3D).
      1. Platzieren Sie die Schiebeplattform und den Teilnehmermonitor zwischen Drehscheibe und Partition, um schnelle Übergänge zwischen Anzeigeformatbedingungen zu ermöglichen (siehe Abbildung 3D). Positionieren Sie den Teilnehmermonitor während der Bildversuche innerhalb der Ansichtsöffnung; Zurückziehen des Monitors hinter der Partition bei realen Objektversuchen (siehe Abbildung 3).
    6. Verwenden Sie einen kleinen Schreibtisch, oder erstellen Sie ein Regal für den Experimentatormonitor (siehe Abbildung 3A,C). Verwenden Sie den Experimentatormonitor, um Eingabeaufforderungen zum Zeitpunkt des Einrichtens eines echten Elements oder Bildes und der Identität des Objekts für die bevorstehende Testversion anzuzeigen.
    7. Schließen Sie ein Tastaturfach für die Maus an die Plattenspielerbasis direkt unter der Blende in der Partition an (siehe Abbildung 3B). Befestigen Sie einen Vorhang (oder einen ähnlichen Verschluss) zwischen den Seiten der Drehscheibe und der Wand, um zu verhindern, dass der Teilnehmer die Reize und den Experimentator während des Experiments betrachtet.
    8. Kauf (oder Herstellung) computergesteuerter Flüssigkristallverschlussgläser37 (siehe Abbildung 3B,C und Materialtabelle).
      HINWEIS: Die Okklusionsgläser bieten millisekundenlange Kontrolle der Stimulus-Betrachtungszeit. Die Brille wird während des Inter-Trial-Intervalls undurchsichtig ("geschlossener Zustand") und während der Stimulus-Präsentation transparent ("offener Zustand"). Computerbefehle zur Steuerung der Brille (und aller anderen Skripte und Dateien, die für die Ausführung des hier beschriebenen Protokolls erforderlich sind) sind unter http://www.laboratorysys.com/Data/JoVE_Real%20Object_Code.zip verfügbar).
      1. Testen Sie, ob sich die Brille vor Beginn des Experiments richtig öffnet und schließt (d. h. verwenden Sie das Skript "GlassesTest", verfügbar unter http://www.laboratorysys.com/Data/JoVE_Real%20Object_Code.zip).

Figure 3
Abbildung 3 : Einrichten und Verwenden des Plattenspielergeräts zum Testen.  (A) Einrichtung des Drehtischgeräts zur Prüfung. Sobald der Plattenspieler montiert ist, sollte er für einen sitzenden Teilnehmer auf einen Tisch in bequemer Höhe gestellt werden. Eine vertikale Partition sollte erstellt und zwischen dem Teilnehmer und dem Plattenspieler platziert werden. Innerhalb der Partition sollte es eine Ansichtsöffnung geben. Zum Anzeigen der 2D-Bilder wird ein "Teilnehmermonitor" verwendet. Der LCD-Monitor sollte hinter der vertikalen Trennwand und der Ansichtsöffnung und vor dem Plattenspieler positioniert werden. Der Monitor ist auf einer Schiebeplattform montiert, die es ihm ermöglicht, sich in testweise ein- und aus der Sicht des Teilnehmers zu bewegen. Ein "Experimentatormonitor", der a-view of the teilnehmer platziert wird, wird verwendet, um den Experimentator darüber zu informieren, welchen Stimulus er bei bevorstehenden Versuchen vorzustellen hat. (B) Blick auf den Apparat und einen realen Objektreiz aus der Perspektive der Teilnehmer. Es sollte jeweils nur ein Lebensmittel für einen Teilnehmer sichtbar sein. Ein Tastaturtablett sollte direkt vor dem Sitzdessitz des Teilnehmers am Schreibtisch angebracht werden. Die Teilnehmer geben Antworten mit einer Computermaus. (C) Seitenansicht mit dem Teilnehmermonitor, der auf der Schiebeplattform montiert ist. Für Bildversuche verschiebt der Experimentator den Teilnehmermonitor in die Ansichtsöffnung. Der Teilnehmermonitor wird bei realen Objektversuchen hinter der vertikalen Partition zurückgezogen. (D) Luftschema, der die Einrichtung des Plattenspielerapparates zeigt. In jeder der 20 Zellen des Plattenspielers kann ein einzelnes reales Objekt platziert werden. Der Teilnehmer sollte vor der Sichtöffnung sitzen, während er die computergesteuerte visuelle Okklusionsbrille trägt. Der Experimentator kann anstehende Versuche auf dem Experimentatormonitor anzeigen und den Plattenspieler manuell drehen oder den Teilnehmermonitor bei Bedarf verschieben. Panel C dieser Figur wurde mit Genehmigung von Elsevier aus Referenz7 nachgedruckt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

2. Allgemeines Verfahren: Randomisierung und Design

  1. Erstellen Sie ein Skript mit MATLAB, das nach dem Zufallsprinzip reale und Bildversuche miteinander verflochten. Stellen Sie sicher, dass die Hälfte der Teilnehmer ein bestimmtes Snack-Essen (z. B. einen Apfel) als echtes Objekt sieht und die übrigen Teilnehmer das Element als 2D-Bild sehen. Für jeden Teilnehmer die Reihenfolge, in der die verschiedenen Snack-Lebensmittel im Rahmen des Experiments präsentiert werden, randomisieren. Führen Sie vor Beginn des Experiments das Skript auf, welche realen Elemente auf dem Plattenspieler platziert werden sollen und in welcher Reihenfolge (siehe Skript "runStudy", verfügbar unter http://www.laboratorysys.com/Data/JoVE_Real%20Object_Code.zip).
  2. Platzieren Sie die Elemente auf dem Plattenteller in der richtigen Reihenfolge (siehe Abbildung 3A).
    HINWEIS: Abhängig von der Anzahl der Reize in der Studie kann die Einrichtungszeit bis zu 30 min dauern.
  3. Legen Sie den Monitor in die Blende und stellen Sie sicher, dass alle anderen Elemente und der Experimentator aus der Sicht des Teilnehmers maskiert sind (siehe 1.2.7).
  4. Setzen Sie den Teilnehmer ca. 50 cm vom Plattenspieler entfernt und spielen Sie weißes Rauschen, entweder über eine weiße Rauschmaschine oder über Kopfhörer, so dass der Teilnehmer nicht in der Lage ist, (d.h. aus dem Klang des Schiebemonitors) das Stimulusformat für die bevorstehende Studie vorherzusagen.
  5. Geben Sie dem Teilnehmer die Brille zum Anziehen und stellen Sie sicher, dass sich die Brille im geschlossenen/undurchsichtigen Zustand befindet. Erklären Sie dem Teilnehmer, dass die Brille derzeit geschlossen ist, sich aber bei Bedarf öffnet.
  6. Zeigen Sie sich den Experimentatormonitor an, um zu sehen, welche Art von Zustand (d. h. real oder Bild) die bevorstehende Testversion sein wird (siehe Abbildung 3A).
    1. Ziehen Sie bei "echten Objekt"-Versuchen den Teilnehmermonitor über die Schiebeplattform von der Sichtöffnung zurück, so dass das Objekt für den Teilnehmer auf dem Plattenspieler sichtbar ist (siehe Abbildung 1A und 3).
      1. Machen Sie einen Computerbefehl (z. B. einen Tastendruck), um das Öffnen und Schließen der Brille auszulösen, so dass das echte Essen auf dem Plattenteller für 3 s sichtbar ist. Sobald sich die Brille schließt, positionieren Sie den Teilnehmermonitor wieder vor der Blende und drücken Sie eine Taste, um die Brille zu öffnen, damit der Teilnehmer eine Antwort (z. B. ein Gebot) abgibt. Lassen Sie die Brille automatisch schließen, sobald der Teilnehmer seine Antwort eingibt (siehe "runStudy"-Skript, verfügbar unter http://www.laboratorysys.com/Data/JoVE_Real%20Object_Code.zip).
  7. Zeigen Sie den Experimentiermonitor an, um sich auf die nächste Testversion vorzubereiten. Drücken Sie eine Taste, um zum nächsten Test zu kommen.
    1. Platzieren Sie den LCD-Monitor für 2D-Bildversuche innerhalb der Ansichtsöffnung (siehe Abbildung 1B und Abbildung 3). Drücken Sie eine Taste, um die Brille zu öffnen. Lassen Sie den Monitor in der Sichtöffnung und drücken Sie eine Taste, um die Brille zu öffnen, damit der Teilnehmer eine Antwort gibt. Stellen Sie sicher, dass der nächste Stimulus zur Anzeige bereit ist. Drücken Sie eine Taste, um zum nächsten Test zu kommen.

3. Verfahren für Randomisierung und Design

  1. Erstellen Sie eine Präferenz- und Vertrautenbewertungsaufgabe mit den Food-Item-Bildern (nicht die echten Lebensmittel; siehe "runStudy", "LikeSurvey" und "FamSurvey"-Skripte, die unter http://www.laboratorysys.com/Data/JoVE_Real%20Object_Code.zip verfügbar sind). Erstellen Sie zwei verschiedene Blöcke für die Aufgaben zur Präferenz- und Vertrautheitsbewertung und gleichen Sie die Reihenfolge der Blöcke über Beobachter hinweg aus (siehe Abbildung 4).
    1. Für jeden Teilnehmer die Reihenfolge der in jedem Block dargestellten Bilder randomisieren und einen analogen Schieberegler erstellen, damit die Teilnehmer ihre Bewertungen nach dem Betrachten jedes Lebensmittelbildes durchführen können (siehe Abbildung 4, 'runStudy', 'like_slider', und 'Fam_slider' Skripts, http://www.laboratorysys.com/Data/JoVE_Real%20Object_Code.zip).
  2. Fügen Sie dem Skript eine Gebotsaufgabe hinzu. Randomisieren, wie in 2.1 beschrieben. Fügen Sie dem Skript eine Lebensmittelauktion hinzu. Lassen Sie den Computer nach dem Zufallsprinzip eines der 60 Lebensmittel aus der Gebotsaufgabe auswählen. Lassen Sie den Computer ein eigenes Zufallsgebot für den ausgewählten Artikel von 0 bis 3 € in 25-Cent-Schritten platzieren (siehe Abbildung 4 und "bidModule"-Skript, verfügbar bei http://www.laboratorysys.com/Data/JoVE_Real%20Object_Code.zip).

Figure 4
Abbildung 4 : Experimentelles Design für die aktuelle Studie. Das Experiment bestand aus 4 Phasen: (1) Aufgabe zur Lebensmittelpräferenz- und Vertrautheitsbewertung, (2) Gebotsaufgabe, (3) Lebensmittelauktion, (4) Wartezeit im Labor. Die Teilnehmer absolvieren zunächst entweder eine Präferenz- oder Vertrauten-Rating-Aufgabe (zwischen den Teilnehmern ausbalanciert). In der Präferenzaufgabe betrachteten die Teilnehmer ein Bild jedes Snack-Lebensmittels für 3 s und bewerten dann, wie sehr sie den Artikel mochten (mit einer Bewertungsskala von -7 bis 7) mit einem gleitenden analogen Gebotsbalken. Für die Aufgabe zur Vertrautheitsbewertung gaben die Teilnehmer an, wie vertraut sie mit dem Artikel waren (mit einer Bewertungsskala von 0 bis 3). Als nächstes schlossen die Teilnehmer eine Gebotsaufgabe ab, bei der sie bewerteten, wie viel sie bereit waren zu zahlen (0 bis 3 DOLLAR) für jeden Snack-Lebensmittelartikel. Die Hälfte der Reize wurde als echte Lebensmittel und die Hälfte als 2-D-Bilder präsentiert. Die Anzeigezeit bei jeder Studie wurde mit computergesteuerten visuellen Okklusionsgläsern gesteuert. Zu Beginn des Prozesses wechselte die Brille für 3 s in den "offenen" (transparenten) Zustand, bevor sie für ein 3-s-Inter-Trial-Intervall in den "geschlossenen" (undurchsichtigen) Zustand zurückkehrte. Die Brille öffnete sich dann, damit der Teilnehmer eine Antwort aufzeichnen kann. Nach Abschluss der Gebotsaufgabe wurde eine "Auktion" durchgeführt, um festzustellen, ob und zu welchem Preis ein Teilnehmer ein Lebensmittel "gewonnen" hat. Auf die Auktion folgte eine obligatorische Wartezeit von 30 Min. im Labor. Wenn der Teilnehmer ein Lebensmittel gewonnen hat, könnte er das Essen während der Wartezeit konsumieren. Alle Teilnehmer wurden gebeten, während der Wartezeit im Labor zu bleiben, ob während der Auktion ein Lebensmittel gewonnen wurde oder nicht. Diese Zahl wurde mit Genehmigung von Elsevier aus Referenz7 nachgedruckt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

4. Teilnehmer-Screening und Terminplanung

  1. Rekrutieren Sie Teilnehmer, die selbst berichten, dass sie gerne Essen und häufig Snack-Lebensmittel konsumieren, und die mit einer Vielzahl von Snack-Lebensmittel (typisch für die Region) vertraut sind. Stellen Sie sicher, dass die Teilnehmer nicht aktiv diätetieren, um Gewicht zu verlieren, Lebensmittelallergien, diätetische Einschränkungen (z. B. vegetarische, glutenfreie) oder lebensmittelbedingte Krankheiten haben und nicht schwanger sind.
  2. In Übereinstimmung mit der BDM-Gebotsaufgabe12,35, stellen Sie sicher, dass die Teilnehmer am späten Nachmittag (z.B. zwischen 13:00 und 19:00 Uhr) einplanen, wenn in der Regel Snack-Lebensmittel konsumiert werden. Erinnern Sie den Teilnehmer daran, vor dem Experiment123 H auf das Essen zu verzichten.
    HINWEIS: Dadurch soll sichergestellt werden, dass der Teilnehmer hungrig ist und genau für die Lebensmittel bieten wird.

5. Fragebogenverfahren

  1. Sammeln Sie für jeden Teilnehmer personenbezogene demographische Daten (d. h. Alter, Geschlecht), fragen Sie, ob sie eine normale oder korrigierte Sicht haben und Höhe und Gewicht aufzeichnen (diese Daten sind nützlich für die Berechnung des Body-Mass-Index).

6. Präferenz- und Vertrautheitsbewertung Stasking

  1. Bitten Sie die Teilnehmer, zu bewerten, wie vertraut sie mit jedem der 60 Snacks sind. Lassen Sie den Teilnehmer per Mausklick auf einen analogen Schiebebalken antworten (z.B. "0" = nicht sehr vertraut; "3" = sehr vertraut). Stellen Sie sicher, dass die Antworten selbstgeschritten sind (siehe Abbildung 4).
  2. Bitten Sie die Teilnehmer, zu bewerten, wie sehr sie jeden der 60 Snacks per Mausklick auf eine analoge Schiebestange mögen (z.B. "-7" = stark Abneigung; "0" = Gleichgültigkeit; "7" = stark wie). Stellen Sie sicher, dass die Antworten selbstbestimmt sind.

7. Bieter-Task-Verfahren

  1. Informieren Sie den Teilnehmer darüber, dass er eine Zulage in Höhe von 3 USD erhalten wird, die für 60 gängige Snack-Lebensmittel verwendet werden kann. Weiterleiten der Regeln der Gebotsaufgabe14,35.
    1. Betonen Sie, dass die beste Strategie nicht darin besteht, auf der Grundlage der Einzelhandelspreise zu bieten, sondern vielmehr, um den wahren Wert zu bieten: wie viel man bereit ist zu zahlen, um den Artikel am Ende des Experiments zu essen.
    2. Erinnern Sie den Teilnehmer daran, dass am Ende der Studie eine obligatorische Wartezeit von 30 Minuten im Labor besteht (siehe Abbildung 4). Erklären Sie dem Teilnehmer, dass er am Ende des Experiments ein Lebensmittelelement konsumieren kann, wenn er die Gebotsaufgabe "gewinnt". Wenn sie das Angebot "verlieren", werden sie dennoch aufgefordert, für die Dauer der Wartezeit im Labor zu bleiben, ohne Essen oder Getränke von außen zu konsumieren.
  2. Setzen Sie den Teilnehmer in den Testraum (siehe 2.4-2.5). Führen Sie eine Übungsauktion mit drei Gegenständen durch, die nicht Teil der 60 experimentellen Objekte sind. Platzieren Sie die drei Elemente nacheinander vor dem Teilnehmer. Bitten Sie den Teilnehmer zu bewerten, wie sehr er den Artikel mag (-7 bis 7).
  3. Platzieren Sie die Gegenstände noch einmal nacheinander vor dem Teilnehmer. Bitten Sie den Teilnehmer, für jeden Artikel ein Gebot abzugeben. Stellen Sie sicher, dass der Teilnehmer die Anweisungen versteht – Fragen stellen, um das Verständnis zu überprüfen.
  4. Platzieren Sie 3 € neben der Maus in der Nähe der Hand der Teilnehmer und erinnern Sie ihn daran, dass die Zulage ihnen gehört und dass sie bis zu 3 USD pro Artikel bieten können.
  5. Siehe Abschnitte 2.6.1 - 2.7.1. für die Durchführung der realen Objekt- und Bildversuche. Abbildung 4 zeigt das Gebotsvorgangsverfahren.

8. Lebensmittelauktion/ 30 Min Wartezeit Verfahren

  1. Prüfen Sie, ob der Teilnehmer einen Snack-Lebensmittel zu welchem Preis "gewonnen" hat (siehe "runStudy"-Skript, verfügbar unter http://www.laboratorysys.com/Data/JoVE_Real%20Object_Code.zip).
    HINWEIS: Der Computer wird ein Gebot abgeben, das aus einer Zufallszahl zwischen 0 und 3 € in 25 Cent-Schritten besteht. Wenn das Gebot des Computers kleiner oder gleich dem Gebot des Teilnehmers ist, "gewinnt" der Teilnehmer den Artikel für den Verbrauch. Der Teilnehmer zahlt dem Experimentator den Preis für das Angebot des Computers aus der Zulage von 3 USD. Eine Reihe früherer Studien haben eine eingehende Prüfung der Begründung für die BDM-Gebotsaufgabe34,36,38geliefert.

9. Kalorienschätzungsverfahren

  1. Geben Sie für jedes im Hauptexperiment angezeigte Lebensmittel eine Textanzeige (d. h. "Snickers bar") an und bitten Sie den Teilnehmer, zu schätzen (mit einem Stift aufzuschreiben), wie viele Kalorien sie in der Portionsgröße halten.

10. Datenanalyse

  1. Verwenden Sie statistische Analysesoftware (siehe Materialtabelle), um eine lineare Analyse der Modellierung gemischter Effekte durchzuführen. Verwenden Sie ein lineares Modell für gemischte Effekte, um die verschachtelten Antworten innerhalb der Teilnehmer zu berücksichtigen (d. h. die Abhängigkeit von Beobachtungen vom gleichen Teilnehmer). Erstellen Sie ein Dataset mit den folgenden Variablen: Teilnehmer, Element, Anzeigeformat, Präferenz, Kaloriendichte, Geschätzte Kalorien und Gebot. Erstellen Sie ein Modell, indem Sie auf Analysieren, dann auf gemischte Modelle und dann auf Linear klicken.
    1. Übertragen Sie die Variable Teilnehmer in das Feld Subjects: dann drücken Sie fort. Übertragen Sie Das Gebot in das Feld Abhängige Variable: Übertragen Sie als Nächstes das Betreff- und Anzeigeformat in das Feld Faktor(n): Übertragen Sie dann die Präferenz in die Covariate(s): Box.
    2. Klicken Sie auf Behoben, und fügen Sie dann alle Variablen außer Teilnehmer in das Feld Modell ein, und klicken Sie dann auf Weiter. Klicken Sie auf Zufall, und fügen Sie dann Teilnehmer in das Feld Kombinationen ein, um die Variabilität der Antworten innerhalb und zwischen den Beobachtern zu berücksichtigen. Klicken Sie auf Weiter.
    3. Klicken Sie auf Statistik, und überprüfen Sie dann die Felder Beschreibende Statistiken, Parameterschätzungen und Tests auf Kovarianzparameter. Klicken Sie auf Weiter. Klicken Sie auf EM-Mittel, und geben Sie dann alle Faktoren- und Faktorinteraktionen aus, und übertragen Sie sie in das Feld Anzeigemittel für. Klicken Sie auf Weiter. Drücken Sie schließlich OK.

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Representative Results

Repräsentative Ergebnisse dieses Experiments werden im Folgenden vorgestellt. Eine ausführlichere Beschreibung der Ergebnisse sowie eine Folgestudie finden Sie in der Originalpublikation7. Wir verwendeten ein lineares Modell für gemischte Effekte mit der abhängigen Variablen Bid und unabhängigen Variablen wie Anzeigeformat, Präferenz, Kaloriendichte und geschätzte Kalorien. Wie erwartet, und im Einklang mit früheren Studien12,14, gab es eine starke positive Beziehung zwischen Präferenzbewertungen und Bids (F(1.1655) = 1803.69, p < .001), so dass eine Einheit Erhöhung der Präferenz war eine Einheit verbunden mit einer Erhöhung des Gebotswerts um 0,15 USD (n = 0,15, t(1655) = 42,47, p < 0,001; d = 8,03). Es gab auch einen signifikanten Haupteffekt der Caloric Density auf Bids (F(1, 1649) = 6.87, p < .01). Eine Erhöhung der Caloric-Dichte um eine Einheit war mit einem Anstieg um 0,024 USD in Bids verbunden (n = 0,024, t(1649) = 2,62, p < 0,01; d = 0,50). Der Haupteffekt der geschätzten Kalorien war ebenfalls signifikant (F(1, 1672) = 6.88, p < .01)11. Ein Anstieg der geschätzten Kalorien um eine Einheit war mit einem Anstieg von 0,009 USD in WTP verbunden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . d = 0,50). Mit anderen Worten, Beobachter bewerteten Lebensmittel, die als kalorienärmer angesehen wurden, als wertvoller ein als Lebensmittel mit geringerem Kaloriengehalt. Kritisch gesehen, nach der Kontrolle für alle anderen Faktoren, fanden wir einen signifikanten Haupteffekt des Display-Formats (F(1, 1645) = 7,99, p < 0,01, d = 0,53), in dem es einen Anstieg der Gebote für echte Lebensmittel im Vergleich zu Lebensmittelbildern um 6,62 % gab. Die Amplifikation in WTP für echte Lebensmittel (vs. Bilder) war relativ konsistent zwischen den Teilnehmern, wobei 20 von 28 Teilnehmern den Effekt zeigten. Zur Veranschaulichung zeigt Abbildung 5 die durchschnittlichen Gebotswerte für jeden Snack-Lebensmittelartikel als Funktion der Präferenz an, getrennt für Lebensmittel, die als reale Objekte (rot) und Bilder (blau) angezeigt werden. In ähnlicher Weise zeigt Abbildung 6 die durchschnittlichen Bid-Werte für jedes Snack-Essen in Abhängigkeit von Caloric Density an, getrennt für Lebensmittel in jedem Displayformat. Die Verstärkung in WTP für echte Lebensmittel im Vergleich zu Bildern ist sowohl in Abbildung 5 als auch in Abbildung 6zu sehen. Wichtig ist, dass der Effekt des Anzeigeformats auf Gebote konstant war (F(1, 1644) = .025, p = .88), Caloric Density (F(1, 1643) = 2.54, p = .11) und Estimated Calories (F(1,1643) = .11, p = .74), und es gab keine signifikanten Wechselwirkungen höherer Ordnung zwischen anderen Faktoren (alle p-Werte . .11).

Obwohl wir einen Effekt von geschätzten Kalorien auf Bids beobachteten, war der Effekt relativ schwach. Dieses Ergebnis kann durch die Tatsache erklärt werden, dass die Teilnehmer die Schätzaufgabe als Antwort auf Textaufforderungen nach dem Hauptexperiment erfüllten, anstatt sich die Lebensmittel zum Zeitpunkt der Stimuluspräsentation anzusehen. Darüber hinaus ist die Schätzung der Anzahl der Kalorien in einem bestimmten Lebensmittel nicht unbedingt eine intuitive Aufgabe; viele Beobachter sind sich der Kaloriendichte der Lebensmittel, die sie konsumieren, nicht bewusst (oder achten Sie nicht darauf).

Figure 5
Abbildung 5 : Durchschnittliche Geldgebote für jeden Snack, der als Funktion des Präferenz- und Anzeigeformats dargestellt wird. Erwartungsgemäß bestand ein starker positiver Zusammenhang zwischen monetären Angeboten und Nahrungsmittelpräferenzbewertungen, wobei höhere Gebote für Lebensmittel, die stärker beliebt waren, zu erwarten waren. Wichtig ist, dass es einen signifikanten Haupteffekt des Display Formats gab, bei dem die Gebote für echte Lebensmittel größer waren als übereinstimmende Lebensmittelbilder. Es gab keine signifikante Wechselwirkung zwischen dem Effekt des Anzeigeformats und der Voreinstellung. Die mittleren Gebotswerte für die Lebensmittel werden für die realen Lebensmittel (rot) und 2D-Bilder (blau) separat angezeigt. Jeder Datenpunkt stellt das durchschnittliche Gruppengebot für jedes Lebensmittelelement für Lebensmittel in jedem Anzeigeformat dar. Durchgezogene rote und blaue Linien stellen Linien dar, die für die tatsächlichen Objekt- bzw. Bildbedingungen am besten geeignet sind. Diese Zahl wurde mit Genehmigung von Elsevier aus der Referenz7 nachgedruckt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Figure 6
Abbildung 6 : Durchschnittliche Geldgebote für jeden Snack, der in Abhängigkeit von der Kaloriendichte und dem Anzeigeformat geplottet wird. Wir fanden einen signifikanten positiven Zusammenhang zwischen Geboten und der tatsächlichen Kaloriendichte, mit höheren Angeboten für Lebensmittel mit höherer Kaloriendichte. Es gab keine signifikante Wechselwirkung zwischen dem Effekt des Anzeigeformats und der Kaloriendichte. Die mittleren Gebotswerte für die Lebensmittel werden für die realen Lebensmittel (rot) und 2D-Bilder (blau) separat angezeigt. Jeder Datenpunkt stellt das durchschnittliche Gruppengebot für jedes Lebensmittelelement für Lebensmittel in jedem Anzeigeformat dar. Durchgezogene rote und blaue Linien stellen Linien dar, die für die tatsächlichen Objekt- bzw. Bildbedingungen am besten geeignet sind. Diese Zahl wurde mit Genehmigung von Elsevier aus der Referenz7 nachgedruckt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

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Discussion

Das übergeordnete Ziel des aktuellen Papiers ist es, zukünftige Studien der "realen Welt" Objektvision zu erleichtern, indem detaillierte Informationen darüber zur Verfügung gestellt werden, wie eine große Anzahl von realen Objekten (und Bildern) unter kontrollierten experimentellen Bedingungen präsentiert werden kann. Wir präsentieren einen ökologisch validen Ansatz zur Untersuchung der Faktoren, die die Ernährungsauswahl und die Lebensmittelbewertung beeinflussen. Wir beschreiben Methoden, die in einer aktuellen Studie über die Entscheidungsfindung am Menschen7 verwendet wurden, in der wir untersuchten, ob Snack-Lebensmittel, die in Form von realen Objekten präsentiert werden, anders bewertet werden als Lebensmittel, die als 2-D-Bilder dargestellt werden. In unserem Experiment7haben hungrige College-Studenten Geldgebote für eine Reihe von alltäglichen Snack-Lebensmitteln abgegeben. Mit einem innerbestückten Design wurde jedem Betrachter die Hälfte der Reize als echte Lebensmittel präsentiert und der Rest als hochauflösende farbige 2-D-Fotografien von Lebensmitteln präsentiert. Die realen Lebensmittel- und Lebensmittelbilder wurden für scheinbare Größe, Entfernung, Hintergrund, Blickwinkel und Beleuchtung eng aufeinander abgestimmt. In einer wichtigen Abweichung von früheren Studien7waren die Umweltbedingungen und das Stimulus-Timing in den verschiedenen Anzeigeformaten identisch. Die Reihenfolge der Versuche in jedem Anzeigeformat wurde während des gesamten Experiments mit einem benutzerdefinierten Plattenspielergerät randomisiert. Zu Beginn der Testsitzung bewerteten die Teilnehmer ihre Vorliebe und Vertrautheit mit sechzig verschiedenen appetitiven Snacks (als Bilder dargestellt). Im Hauptexperiment gaben die Beobachter ihre Zahlungsbereitschaft (WTP) für jedes der sechzig Lebensmittel an, die entweder als reale Objekte oder als 2D-Bilder angezeigt wurden. Die Zuordnung von Lebensmitteln zum realen Objekt oder den Bildbedingungen wurde beobachterübergreifend ausgeglichen. Im Anschluss an eine frühere Studie, die eine ähnliche Frage12behandelte, maßen wir WTP mit einer Becker DeGroot Marschak (BDM)35 Bieteraufgabe, bei der Beobachter ein monetäres Gebot (0 bis 3 DOLLAR) für jeden Snack eingingen, um die Möglichkeit zu "gewinnen", eine Lebensmittel am Ende des Experiments. Angesichts der verschachtelten Struktur der Daten verwendeten wir lineare Mixed-Effekt-Modellierung, um zu bestimmen, inwieweit WTP durch Anzeigeformat, Lebensmittelpräferenz, Kaloriengehalt und geschätzte Kalorien beeinflusst wurde. Wir fanden heraus, dass Beobachter bereit waren, 6,62% mehr für Lebensmittel zu zahlen, die als reale Objekte angezeigt werden, im Vergleich zu Lebensmittelbildern7. Die Wertsteigerung für reale Lebensmittelanzeigen war über alle Ebenen der Lebensmittelpräferenz hinweg sowie über den tatsächlichen und geschätzten Kaloriengehalt der Lebensmittel konsistent. Diese Ergebnisse sind überraschend, da die Teilnehmer wussten, dass sie am Ende des Experiments die gleiche (echte) Snack-Food-Belohnung erhalten konnten, unabhängig davon, in welchem Format das Essen während der Gebotsaufgabe präsentiert wurde. Wichtig ist, dass die Ergebnisse bestätigen, dass es einen zuverlässigen "Real-Food-Expositionseffekt" auf die Zahlungsbereitschaft7,12 gibt, der nicht durch Unterschiede im Umweltkontext, der Stimulus-Präsentationsmethode oder der Studie berücksichtigt werden kann. Timing über Displayformate hinweg.

Zusammenfassend haben wir detaillierte Methoden zur Verfügung gestellt, die beschreiben, wie reale Objektreize und eng aufeinander abgestimmte 2D-Computerbilder derselben Elemente vorbereitet werden, sowie Methoden zur Erstellung eines manuell betriebenen Plattenspielers für die Darstellung einer großen Anzahl von realen Objekten. und Bilder in übereinander ergehender Folge. Wir haben Anweisungen zur Steuerung der Stimulusdarstellung und der Anzeigezeit in allen Versuchen bereitgestellt, z. B. durch die Verwendung computergesteuerter Displaybrillen. Die hier vorgestellten Methoden eröffnen neue Wege, um die zugrunde liegenden Mechanismen für die beobachteten Effekte zu untersuchen. Zukünftige Studien könnten beispielsweise die Auswirkungen von Stereopsis direkt bewerten, indem sie reale Reize unter monokularen Sehbedingungen darstellen (die beispielsweise leicht mit monokularen vs. binokularen Zuständen der computergesteuerten Brille getestet werden könnten. hier beschrieben). Dies wäre ein schöner Vergleich mit den bildbasierten Studien, in denen sowohl Bewegungsparallax als auch Stereopsis widersprüchliche Tiefeninformationen liefern.

Obwohl wir praktische Lösungen für die Präsentation von realen Objekten unter kontrollierten Betrachtungsbedingungen angeboten haben, ist die Arbeit mit realen Objekten im Labor unbestreitbar anspruchsvoll, kostspielig und zeitaufwändig. Zusätzlich zu den technischen Möglichkeiten, die mit der Steuerung von Stimulusparametern wie Beleuchtung, Position, Größe und Timing, Sammlung und sorgfältige Montage (d.h. Montage) von realen Objektreizen verbunden sind, kann dies im Vergleich zu der Zeit, die müssten Bilder allein erstellt werden. Die Experimentatoren müssen gut darin geübt sein, die richtigen Beispiele vor jeder Studie innerhalb der vorgeschriebenen Fristen zu lokalisieren, und es gibt offensichtliche Möglichkeiten für Experimentierfehler. In einigen Fällen, in denen die Anzahl der Studien begrenzt ist, z. B. in fMRI8,39 und Patienten10 Studien der realen Objektsicht, verwenden wir eine Videokamera, um aufzuzeichnen, welche Beispiele bei jeder Studie präsentiert wurden, und die Aufnahmen werden abgeglichen post-hoc für Genauigkeit. Es gibt zusätzliche Herausforderungen bei der Arbeit mit Lebensmitteln, die vielleicht eine einzigartige Klasse von echten Objektreizen sind. Abhängig von der Anzahl der in der Studie verwendeten Artikel muss eine relativ große Auswahl an Lebensmitteln frisch, vor Ort und in relativ unmittelbarer Nähe zum Prüfraum aufbewahrt werden. Bei Entscheidungsparadigmen mit Lebensmitteln werden die Reize typischerweise mit geöffneter Verpackung und einem Teil des Inhalts sichtbar dargestellt. Obwohl viele hergestellte Lebensmittel eine unbestimmte Haltbarkeit zu haben scheinen (d.h. die Twinkie), müssen die meisten Artikel regelmäßig ersetzt werden, um Frische und visuelle Anziehungskraft zu erhalten. Zusammen machen diese Bedingungen es schwierig, das Aussehen der Lebensmittel zwischen realen und Bildformaten in dem Maße genau zu steuern, wie wir es bei nicht verderblichen Stimulusklassen wie Objekten und Werkzeugen für möglich halten. Es ist auch wichtig zu beachten, dass wir unseren Plattenspielerapparat von der Art und Weise, wie es in der ursprünglichen Studie7 (schwarz) erschien, auf die Art und Weise modifizierten, wie er hier dargestellt wird (weiß), weil wir festgestellt haben, dass der weiße Apparat leichter zu reinigen war und der Stimuluskontrast verbessert wurde. .

Die obigen Überlegungen werfen die kritische Frage auf, ob die Zeit- und Ressourcenkosten für die Arbeit mit realen Objekten gerechtfertigt sind oder ob ähnliche Ergebnisse mit bequemeren Bildanzeigen erzielt werden können. Die Ergebnisse unseres Entscheidungsparadigmas7 deuten darauf hin, dass reale Lebensmittelanzeigen eine konstante Erhöhung der Bewertung (d. h. eines linearen Effekts) hervorrufen, die nicht mit anderen Faktoren wie Präferenz oder Kaloriendichte interagiert. Diese Ergebnisse aus der Entscheidungsfindung verzahnen sich mit Erkenntnissen aus anderen Bereichen der menschlichen Kognition. Zum Beispiel, reale Objekte sind leichter zu erkennen10,40,41, verbessern Speicher42, und erfassen Aufmerksamkeit43,44 mehr als Bilder tun. Im Vergleich zu 2D-Bildern werden fMRI-Wiederholungsunterdrückungseffekte für reale Objekte 8 reduziert. In ähnlicher Weise zeigt eine feinkörnige Untersuchung der zeitlichen Dynamik von Gehirnreaktionen auf reale Objekte, gemessen durch eEG mit hoher Dichte, dass reale Objekte (vs. Bilder) eine stärkere und längere Desynchronisation des Mu-Rhythmus hervorrufen - eine Signatur von Aktivierung in Visuo-Motor-Netzwerken, die an der automatischen Planung von Motoraktionen beteiligt sind9. Die Verstärkung bei der Mu-Desynchronisation für reale Objekte ist unabhängig von frühen Signalunterschieden im Zusammenhang mit Stereopsis9. Zusammengenommen deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass das Muster der Ergebnisse, die mit Bilddarstellungen erzielt werden könnten, im Großen und Ganzen konsistent, aber nur weniger überzeugend sein könnte, als das, was sonst beobachtet worden wäre, wenn reale Objekte verwendet worden wären. Mit anderen Worten, wenn Erkenntnisse aus Studien des Bildsehens vorhersehbar auf die reale Objektsicht übertragen werden, dann bleibt der translationale Wert von Grundlagenforschungstudien der Bildsicht erhalten. Obwohl es derzeit nicht genügend Daten gibt, um feste Schlussfolgerungen zu diesem Thema zu ziehen, sind die jüngsten Beweise für Die Auswirkungen realer Objekte über Motorbereiche in der linken oder rechten Hemisphäre9 und über egozentrische Entfernungenhinweg 6 Bedenken hinsichtlich dieser Annahme zu äußern. Zum Beispiel fällt die Wirkung realer Objekte auf die Aufmerksamkeitserfassung auf die Ebenen, die für 2D- und 3D-Bilder beobachtet wurden, wenn die Objekte außerhalb der Reichweite des Beobachters positioniert sind, oder wenn sie sich in Reichweite befinden, aber hinter einer transparenten Barriere6, was darauf hindeutet, dass dass das Potenzial für die manuelle Interaktion mit einem realen Objekt (jedoch nicht mit einem Bild) bestimmt, wie es verarbeitet wird. Zukünftige Studien könnten die hier beschriebenen Protokolle nutzen, um zu untersuchen, ob ähnliche zugrunde liegende Kausalmechanismen "Real-Food-Expositionseffekte" auf die Zahlungsbereitschaft modulieren. Beispielsweise könnte eine Entfernungs- oder Barrieremanipulation6 eingesetzt werden, um festzustellen, ob echte Snack-Lebensmittel, die erreichbar oder greifbar sind, anders verarbeitet werden als solche, die es nicht sind (und um festzustellen, ob dieselbe Manipulation Verarbeitung von Lebensmittelbildern). Zukünftige Studien mit ökologisch validen Real-Objekt-Anreizen sind erforderlich, um endgültige Schlussfolgerungen zu diesem Thema zu ziehen. Wichtig ist, dass es möglicherweise nicht der Fall ist, dass ähnliche Mechanismen in verschiedenen kognitiven Domänen oder in verschiedenen Aufgaben im Spiel sind. Dennoch verspricht unser Ansatz, mit realen Objekten zu arbeiten, wichtige neue Einblicke in die zugrunde liegenden Prozesse und Mechanismen zu geben, die naturalistische visionsfördernde.

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Disclosures

Die Autoren haben nichts zu verraten.

Acknowledgments

Diese Arbeit wurde durch Stipendien an J.C. Snow vom National Eye Institute of the National Institutes of Health (NIH) unter der Award-Nummer R01EY026701, der National Science Foundation (NSF) [Grant 1632849] und der Clinical Translational Research Infrastructure unterstützt. Netzwerk [Grant 17-746Q-UNR-PG53-00]. Der Inhalt liegt allein in der Verantwortung der Autoren und stellt nicht unbedingt die offiziellen Ansichten des NIH, NSF oder CTR-IN dar.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
EOS Rebel T2i Body Camera Canon  4462B001
MATLAB MathWorks  R2017b Computer programming software. Download this additional free toolbox: PsychToolbox 3.0.14
Photoshop Adobe CS6
PLATO Visual Occlusion Glasses Translucent Technologies Inc.  N/A
SPSS IBM Version 22 Statitical analysis software
ToTaL Control System (USB) Translucent Technologies Inc.  N/A The ToTaL Control System  controls the PLATO spectacles

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Romero, C. A., Snow, J. C. Methods for Presenting Real-world Objects Under Controlled Laboratory Conditions. J. Vis. Exp. (148), e59762, doi:10.3791/59762 (2019).

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