本实验方案旨在介绍在节拍器同步任务中应用匀变速运动的弹跳球。
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本文内容
摘要
摘要
感觉运动同步（SMS）是一种人类协调动作与外部节奏的基本能力，长期以来被认为具有模态特异性。在经典的节拍器同步任务中，要求受试者随着等时序刺激序列进行手指敲击，一个已被广泛证实的现象是：与视觉闪烁序列相比，听觉音调序列的同步稳定性要高得多。然而，近期研究表明，与视觉闪烁相比，周期性运动的视觉刺激可显著改善同步效果。特别是，对于具有匀变速运动的视觉弹跳球，其同步稳定性并不低于听觉音调。本文所述实验方案详细描述了在节拍器同步任务中应用匀变速视觉弹跳球的方法，包括在不同刺激 onset 间隔（IOI）序列中的使用方式。代表性结果展示了弹跳球在同步表现上与听觉音调和视觉闪烁的对比情况。鉴于其同步表现与听觉音调相当，弹跳球在探讨当前研究问题——即感觉运动同步是否依赖于模态特异性机制——方面具有重要意义。
引言
感觉运动同步（SMS）是指运动（例如，手指敲击）与外部节奏同步，通常通过一个简单的节拍器同步任务进行研究，该任务要求受试者随着等时序列进行手指敲击1,2听觉模态在节拍器同步任务中的优势已确立逾一个世纪：与由视觉信号组成的序列相比，个体对由听觉音调构成的听觉序列进行同步要稳定得多。图1A）相比，对由视觉闪烁组成的视觉序列的反应更弱图1B)1然而，这种节拍器同步的听觉优势最近受到采用周期性运动视觉刺激的研究的质疑3,4,5,6 （注意，周期性移动的视觉刺激指的是连续运动）。Hove 等 使用了一个由以恒定速度上下移动的条形图组成的视觉序列，发现上下移动条形图的同步性比视觉闪烁的同步性更稳定，但仍不如听觉音调的同步性稳定3,6. Iversen
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方案
本方案已获中山大学心理系机构审查委员会批准。
注意：提供了一个自定义程序"BouncingBall"9用于完成本实验方案。解压文件"BouncingBall.zip"后将生成一个名为"BouncingBall"的目录，其中包含听觉和视觉刺激文件（见下文第1节）、用于编程呈现刺激和记录反应的脚本"BouncingBall_run.m"（见下文第2节）以及用于呈现刺激和记录反应的脚本（见下文第3节），以及用于编程数据分析的脚本"BouncingBall_analyze.m"（见下文第4节）和执行数据分析的脚本（见下文第5节）。
1. 听觉与视觉刺激的准备
注意："BouncingBall" 目录包含生成的刺激材料。读者可根据需要使用或修改这些刺激材料。
- 使用可生成听觉音调的软件，创建一个频率为 600 Hz、持续时间为 50 ms 的纯音。
- 使用可生成视觉图像的软件，创建一个具有透明背景的橙色球体图像。
- 使用带摄像头的智能手机拍摄一个橙色篮球的照片，并使用可生成视觉图像的软件，创建一张具有黑色背景的篮球图像。
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结果
在同步运动节拍（SMS）研究中，最广为人知的结果之一是：与由视觉闪烁构成的视觉序列相比，受试者在听觉音调序列下的节拍同步要稳定得多1，这提示了SMS存在模态特异性的机制2。然而，近期研究表明，与视觉闪烁相比，周期性运动的视觉刺激可显著提高同步稳定性3,4,5,6，且对一个速度均匀变化的视觉弹跳球进行同步的稳定性并不低于对听觉音调的同步4。此处展示的代表性结果来自我们课题组已发表的研究工作4。该实验共包含15名受试者。采用双因素重复测量方差分析（ANOVA，Greenhouse-Geisser校正），因素为序列类型（三种序列类型）和.......
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讨论
本方案阐述了如何在节拍器同步任务中研究以均匀变化速度弹跳的球体。由于其同步表现与听觉音调相当，该弹跳球对于探讨当前研究课题——即感觉运动同步（SMS）是否具有模态特异性——具有重要意义。
当前方案的关键步骤是引入弹跳球的均匀变化速度，并提供了逐步说明，以完成同步任务并分析同步数据。本方案还说明了如何通过采用不同的加速度，使弹跳球适用于不同的IOI（刺激间隔）。需要指出的是，弹跳球的使用应限于不短于300 ms的IOI。Gan et al.4 的研究表明，当IOI为300 ms时，弹跳球运动过快，对受试者而言显得不自然，因而难以与之同步敲击。
弹跳球是研究同步运动节律（SMS）和时间处理的有用工具。尽管本实验方案中以简单的节拍器同步任务来演示弹跳球的应用，且代表性结果来自对正常受试者的行为学研究，但未来的研究可将弹跳球应用于以下方面：（1）对更复杂节奏序列的同步，其中需要从复杂序列中提取节拍器（或在音乐语境中的节拍）12
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披露
作者无任何利益冲突需要披露。
致谢
本工作得到国家自然科学基金（31371129）的资助。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| Psychtoolbox | http://psychtoolbox.org | 3.0.12 | |
| MATLAB | MathWorks | 7.11.0 (R2010b) | |
| Adobe Photoshop | Adobe Systems | Adobe Photoshop CS6 | |
| 计算机显示器 | AOC | G2460PQU/BR LCD | |
| 耳机 | PHILIPS | SHM6500 | |
| 计算机键盘 | Dell | kb113t | |
| 智能手机 | Apple | iphone6s | |
| IBM SPSS Statistics | IBM | IBM SPSS Statistics 21 |
参考文献
- Repp, B., Su, Y. H. Sensorimotor synchronization: A review of recent research (2006-2012). Psychon. Bull. Rev. 20, 403-452 (2013).
- Patel, A. D. The Evolutionary Biology of Musical Rhythm: Was Darwin Wrong? PLoS Biol. 12, e1001821(2014). ....
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重印与许可
