Summary
نقدم بروتوكولا يستخدم تتبع العين لمراقبة حركات العين أثناء مهمة مقارنة الفاصل الزمني (إدراك المدة) بناء على الأحداث المرئية. الهدف هو توفير دليل أولي لفصل الاستجابات الحركية للعين لمهام إدراك المدة (مقارنة أو تمييز الفترات الزمنية) عن الاستجابات للحافز نفسه.
Abstract
قد تسمح طرق تتبع العين بالمراقبة عبر الإنترنت للمعالجة المعرفية أثناء مهام إدراك المدة البصرية ، حيث يطلب من المشاركين تقدير أو تمييز أو مقارنة الفواصل الزمنية المحددة بواسطة الأحداث المرئية مثل الدوائر الوامضة. ومع ذلك ، وعلى حد علمنا ، ظلت محاولات التحقق من صحة هذا الاحتمال غير حاسمة حتى الآن ، ولا تزال النتائج تركز على القرارات السلوكية غير المتصلة بالإنترنت التي يتم اتخاذها بعد ظهور التحفيز. تقدم هذه الورقة بروتوكولا لتتبع العين لاستكشاف العمليات المعرفية التي تسبق الاستجابات السلوكية في مهمة مقارنة الفاصل الزمني ، حيث شاهد المشاركون فترتين متتاليتين وكان عليهم أن يقرروا ما إذا كانت تتسارع (الفاصل الأول أطول من الثانية) أو تتباطأ (الفاصل الثاني أطول).
كان شاغلنا الرئيسي هو فصل الاستجابات الحركية للعين للمحفز البصري نفسه عن ارتباطات المدة المتعلقة بالأحكام. لتحقيق ذلك ، حددنا ثلاث نوافذ زمنية متتالية بناء على الأحداث الحرجة: بداية خط الأساس ، وبداية الفترة الأولى ، وبداية الفترة الثانية ، ونهاية التحفيز. ثم استخلصنا المقاييس الحركية التقليدية لكل منها (عدد التثبيتات ، حجم حدقة العين) وركزنا على التغييرات المتعلقة بالنافذة الزمنية لفصل الاستجابات للتحفيز البصري عن تلك المتعلقة بمقارنة الفاصل الزمني في حد ذاتها. كما نوضح في النتائج التوضيحية ، أظهرت بيانات تتبع العين اختلافات كبيرة تتوافق مع النتائج السلوكية ، مما أثار فرضيات حول الآليات المستخدمة. هذا البروتوكول جنيني وسيتطلب العديد من التحسينات ، لكنه يمثل خطوة مهمة إلى الأمام في الحالة الراهنة للفن.
Introduction
جذبت قدرات إدراك الوقت اهتماما بحثيا متزايدا على مدى السنوات الماضية ، ويرجع ذلك جزئيا إلى تراكم الأدلة على أن هذه قد تكون مرتبطة بمهارات القراءة أو الحالات المرضية1،2،3،4،5. إدراك المدة البصرية - القدرة على تقدير أو تمييز أو مقارنة الفواصل الزمنية المحددة بواسطة الأحداث المرئية - هو أحد المجالات الفرعية ذات الاهتمام 6,7 التي يمكن أن تساهم فيها طرق تتبع العين. ومع ذلك ، تظل النتائج مركزة على القرارات السلوكية بعد التحفيز مثل الضغط على زر للإشارة إلى مقدار الوقت الذي انقضى (تقدير) ، أو ما إذا كانت الفواصل الزمنية متشابهة أو مختلفة (التمييز) ، أو أي من سلسلة من الفواصل الزمنية هي الأطول أو الأقصر. حاولت بعض الدراسات ربط النتائج السلوكية ببيانات تتبع العين 8,9 لكنها فشلت في العثور على ارتباطات بين الاثنين ، مما يشير إلى عدم وجود علاقة مباشرة.
في الورقة الحالية ، نقدم بروتوكولا لتسجيل وتحليل الاستجابات الحركية للعين أثناء عرض التحفيز في مهمة إدراك المدة البصرية. على وجه التحديد ، يشير الوصف إلى مهمة مقارنة الفاصل الزمني حيث رأى المشاركون تسلسلات من ثلاثة أحداث حددت فترتين زمنيتين وطلب منهم الحكم على ما إذا كانوا قد تسارعوا (الفاصل الأول أطول من الثاني) أو تباطأوا (الأول أقصر من الثاني). امتدت الفترات الزمنية المستخدمة في الدراسة من 133 إلى 733 مللي ثانية ، مع الالتزام بمبادئ إطار أخذ العينات الزمنية (TSF) 10. يقترح TSF أن النشاط التذبذبي للدماغ ، خاصة في نطاقات التردد مثل تذبذبات دلتا (1-4 هرتز) ، يتزامن مع وحدات الكلام الواردة مثل تسلسل لهجات الإجهاد. يعزز هذا التزامن ترميز الكلام ، ويحسن الانتباه إلى وحدات الكلام ، ويساعد على استخراج الانتظام المتسلسل الذي قد يكون ذا صلة في فهم حالات مثل عسر القراءة ، والتي تظهر تذبذبات منخفضة التردد غير نمطية. كان الهدف من الدراسة التي طورنا فيها الطريقة المعروضة هنا هو تحديد ما إذا كانت صعوبات عسر القراءة في إدراك المدة البصرية (تأثيرات المجموعة على مهمة مقارنة الفاصل الزمني) تعكس مشاكل في معالجة الكائن المرئي نفسه ، أي الحركة والنصوع يتناقض11. إذا كان هذا هو الحال ، فقد توقعنا أن يكون عيب عسر القراءة تجاه الضوابط أكبر بالنسبة للمنبهات ذات الحركة وتباين الإضاءة المنخفضة (التفاعل بين المجموعة ونوع التحفيز).
كانت النتيجة الرئيسية للدراسة الأصلية مدفوعة بالأحكام السلوكية بعد التحفيز. تم استخدام بيانات تتبع العين - حجم حدقة العين وعدد التثبيتات - المسجلة أثناء عرض التحفيز لاستكشاف العمليات التي تسبق القرارات السلوكية. ومع ذلك ، نعتقد أنه يمكن استخدام البروتوكول الحالي بشكل مستقل عن جمع البيانات السلوكية ، بشرط أن يتم تحديد الأهداف وفقا لذلك. قد يكون من الممكن أيضا ضبطه لمهام التمييز الفاصل. استخدامه في مهام تقدير الوقت ليس فوريا ، لكننا لا نستبعد هذا الاحتمال. استخدمنا حجم التلميذ لأنه يعكس الحمل المعرفي12،13،14 ، من بين حالات أخرى ، وبالتالي قد يوفر معلومات عن مهارات المشاركين (الحمل الأعلى يعني مهارات أقل). فيما يتعلق بعدد التثبيتات ، قد يعكس المزيد من التثبيتات مشاركة المشاركين الأقوى في المهمة15,16. استخدمت الدراسة الأصلية خمسة أنواع من التحفيز. للتبسيط ، استخدمنا اثنين فقط في البروتوكول الحالي (الكرة مقابل الفلاش ، مما يمثل تباينا مرتبطا بالحركة).
كان التحدي الرئيسي الذي حاولنا معالجته هو فصل الاستجابات للمحفز البصري نفسه عن تلك المتعلقة بمقارنة الفاصل الزمني لأنه من المعروف أن الاستجابات الحركية للعين تتغير وفقا لخصائص مثل الحركة أو تباين النصوع17. استنادا إلى فرضية أن التحفيز البصري تتم معالجته بمجرد ظهوره على الشاشة (الفاصل الأول) ، وأن مقارنة الفاصل الزمني لا تصبح ممكنة إلا بمجرد بدء الفاصل الزمني الثاني ، حددنا ثلاث نوافذ زمنية: نافذة التحفيز ، الفاصل الزمني الأول ، الفاصل الزمني الثاني (الاستجابة السلوكية غير مدرجة). من خلال تحليل التغييرات من نافذة التحفيز خلال الفترة الأولى ، سنحصل على مؤشرات لاستجابات المشاركين للتحفيز نفسه. إن مقارنة الفترة الأولى بالثانية من شأنها الاستفادة من التوقيعات الحركية المحتملة للعين لمقارنة الفاصل الزمني - حيث طلب من المشاركين في المهمة القيام بها.
Protocol
تم تجنيد اثنين وخمسين مشاركا (25 تم تشخيص إصابتهم بعسر القراءة أو تم الإشارة إليهم كحالات محتملة و 27 مجموعة تحكم) من المجتمع (من خلال وسائل التواصل الاجتماعي وجهات اتصال البريد الإلكتروني الملائمة) ودورة جامعية. بعد التقييم النفسي العصبي التأكيدي وتحليل البيانات اللاحق (لمزيد من التفاصيل ، انظر Goswami10) ، تم استبعاد سبعة مشاركين من الدراسة. شمل هذا الاستبعاد أربعة أفراد يعانون من عسر القراءة ولم يستوفوا المعايير ، واثنين من المشاركين الذين يعانون من عسر القراءة مع قيم شاذة في المهمة التجريبية الأساسية ، ومشارك واحد في التحكم تأثرت بيانات تتبع العين الخاصة به بالضوضاء. تألفت العينة النهائية من 45 مشاركا ، و 19 بالغا يعانون من عسر القراءة (ذكر واحد) ، و 26 ضابطا (خمسة ذكور). كان جميع المشاركين من الناطقين باللغة البرتغالية ، وكان لديهم رؤية طبيعية أو مصححة إلى طبيعية ، ولم يتم تشخيص أي منهم مشاكل في السمع أو الأعصاب أو الكلام. تمت الموافقة على البروتوكول الموصوف هنا من قبل لجنة الأخلاقيات المحلية بكلية علم النفس والعلوم التربوية بجامعة بورتو (المرجع رقم 2021/06-07b) ، ووقع جميع المشاركين على الموافقة المستنيرة وفقا لإعلان هلسنكي.
1. خلق التحفيز
- تحديد ثمانية تسلسلات من فترتين زمنيتين (الجدول 1) حيث يكون الأول أقصر من الثاني (تسلسل بطيء) ؛ اختر الفواصل الزمنية المتوافقة مع معدل الإطارات لبرنامج الرسوم المتحركة (هنا ، 30 إطارا / ثانية ، 33 مللي ثانية / إطار) باستخدام جدول تحويل مدة الإطار.
- لكل تسلسل بطيء ، قم بإنشاء تناظرية تسريع تم الحصول عليها عن طريق عكس ترتيب الفواصل الزمنية (الجدول 1).
- في جدول البيانات ، قم بتحويل طول الفاصل الزمني إلى عدد الإطارات بقسمة الفاصل الزمني المستهدف (مللي ثانية) على 33 (على سبيل المثال ، لتسلسل الفاصل الزمني 300-433 مللي ثانية ، حدد 9-13 إطارا).
- حدد الإطارات الرئيسية لكل تسلسل: بداية التحفيز عند الإطار 7 (بعد ستة إطارات فارغة ، المقابلة ل 200 مللي ثانية) ، إزاحة الفاصل 1 عند الإطار 6 + طول الفاصل 1 (6 + 9 للمثال المعطى) ، نفس الشيء بالنسبة لإزاحة الفاصل 2 (6 + 9 + 13). ضع إطارين آخرين في نهاية الفاصل الزمني 2 للاحتفال بنهاية التحفيز (6+ 9 + 13 +2).
- إنشاء تسلسلات فلاش كرسوم متحركة.
- قم بتشغيل برنامج الرسوم المتحركة (على سبيل المثال ، Adobe Animate) وإنشاء ملف جديد بخلفية سوداء.
- في الإطار 7 ، ارسم دائرة زرقاء في وسط الشاشة. تأكد من أن أبعادها تجعلها تشغل حوالي 2 درجة من المجال البصري مع المسافة المخطط لها بين الشاشة والعين (55 سم هنا) ، مما يعني أن قطر الكرة 1.92 سم.
- انسخ هذه الصورة والصقها في الإطار المجاور التالي (بدءا من الإطار 7) ، بحيث يستمر كل فلاش حوالي 99 مللي ثانية.
- انسخ والصق هذا التسلسل المكون من إطارين في الإطارين الرئيسيين الآخرين (بداية الفواصل الزمنية 1 و 2).
- قم ببناء الرسوم المتحركة ال 15 المتبقية عن طريق إنشاء نسخ من الملف ونقل إعدادات الفاصل الزمني إلى الإطارات المناسبة.
- إنشاء تسلسلات الكرة المرتدة كرسوم متحركة.
- افتح ملفا في برنامج الرسوم المتحركة بنفس المواصفات (الحجم والخلفية) المستخدمة في الرسوم المتحركة الفلاش. افتح جدول البيانات بمواصفات الإطار الرئيسي بحيث تتوافق إطارات المفاتيح الآن مع الكرات المسحوقة التي تضرب الأرض.
- ابدأ بثلاثة إطارات بخلفية سوداء (99 مللي ثانية). فيالإطار 4 ، ارسم كرة زرقاء في أعلى الوسط ، مساوية لتلك المستخدمة في الومضات.
- ارسم كرة محطمة (عرض أكبر من الارتفاع) عند نقطة بداية التحفيز ، تدوم ثلاثة إطارات (بداية الفاصل الزمني 1). تأكد من أن الكرة متمركزة أفقيا وعموديا أسفل مركز الشاشة.
- انقر فوق الزر خصائص الكائن ثم على الموضع والحجم لوضع الكرة في ارتفاع السحق المختار وزيادة العرض / تقليل الارتفاع.
- قم بإنشاء تغيير مستمر باستخدام الأمر tween من الكرة في الأعلى إلى الكرة المسحوقة (الهبوط الرأسي).
- انسخ التسلسل ثلاثي الإطارات الذي يضم الكرة المسحوقة في الإطارين الرئيسيين الآخرين (بداية الفواصل الزمنية 1 و 2).
- في جدول البيانات ، قسم مدة كل فترة على 2 لتحديد النقاط الوسطى بين اثنين من الاسكواش للفواصل الزمنية 1 و 2 ، حيث تصل الكرة إلى أقصى ارتفاع بعد الصعود وقبل النزول.
- ارسم كرة غير مطحونة عموديا فوق أدنى نقطة في المسار عند النقاط الوسطى المحددة في الخطوة 1.6.6. قم بإنشاء الرسوم المتحركة الصاعدة بين بداية الفاصل الزمني (عندما تصطدم الكرة بالأرض) وأعلى نقطة وبين أعلى نقطة والقرع التالي (الهبوط).
- قم بتكييف الملف مع الهياكل الزمنية ال 15 الأخرى.
- تصدير جميع الرسوم المتحركة بتنسيق .xvd. إذا كان الخيار غير متاح ، فقم بالتصدير ك .avi ثم قم بالتحويل ، بحيث يمكن استخدامه في نظام eyelink.
2. إعداد التجربة
- إنشاء مجلد التجربة
- افتح تطبيق منشئ التجربة واختر جديد من ملف القائمة.
- احفظ المشروع بالضغط على ملف | حفظ باسم. حدد اسم المشروع والموقع الذي سيتم حفظه فيه.
ملاحظة: سيؤدي هذا إلى إنشاء مجلد كامل مع مجلدات فرعية لملفات التحفيز والمواد الأخرى. سيظهر ملف التجربة في المجلد بامتداد .ebd. - داخل مجلد المشروع ، انقر فوق المكتبة ثم في المجلد المسمى فيديو. قم بتحميل ملفات تحفيز الفيديو .xvid إلى هذا المجلد.
ملاحظة: يجب تخزين جميع المحفزات المستخدمة في التجربة في المكتبة.
- إنشاء الهيكل الأساسي للتفاعل داخل النظام والتفاعل بين الإنسان والنظام البشري
- اسحب لوحة البدء وأيقونات شاشة العرض إلى نافذة محرر الرسم البياني . قم بإنشاء رابط بينهما عن طريق النقر وسحب الماوس من الأول إلى الثاني.
- في خصائص شاشة العرض ، انقر فوق الزر "إدراج مورد نص متعدد الأسطر " واكتب نص تعليمات يشرح إجراء المعايرة الذي سيتبعه.
- حدد مشغلين (قنوات الإدخال للمضي قدما في التجربة): لوحة المفاتيح وزر el (مربع الزر). اربط شاشة العرض بكليهما.
ملاحظة: تسمح هذه المشغلات للمشارك أو المجرب بالنقر فوق أي زر للمتابعة. - حدد رمز إعداد الكاميرا واربط كلا المشغلين به.
ملاحظة: سيسمح ذلك بإقامة اتصال مع متتبع العين بحيث يمكن مراقبة عين (عيون) المشارك لضبط الكاميرا والمعايرة والتحقق من الصحة (انظر القسم 4). - حدد رمز ملف النتائج واسحبه على الجانب الأيمن من المخطط الانسيابي.
ملاحظة: يسمح هذا الإجراء بتسجيل الاستجابات السلوكية للتجربة.
- تحديد هيكل الكتلة
- حدد أيقونة التسلسل واربطها (انظر الخطوة 2.2.1) بإعداد الكاميرا.
- في الخصائص ، انقر فوق عدد التكرار وحدد 2 لعدد الكتل (ومضات وكرات).
- ملاحظة: سيؤدي هذا إلى فصل عرض الومضات عن عرض الكرات.
- أدخل التسلسل (تعريف الكتلة) واسحب أيقونة لوحة البدء وأيقونة العرض والمشغلات el_button ولوحة المفاتيح. اربطها بهذا الترتيب.
- في أيقونة شاشة العرض ، انقر فوق الزر إدراج مورد نصي متعدد الأسطر واكتب نص تعليمات يشرح التجربة.
- تحديد هيكل المحاكمة
- داخل تسلسل الكتلة، اسحب أيقونة تسلسل جديد إلى المحرر لإنشاء تسلسل تجريبي.
ملاحظة: يسمح تداخل تسلسل الإصدار التجريبي داخل تسلسل الكتلة بتشغيل إصدارات تجريبية متعددة في كل كتلة. - داخل تسلسل الإصدار التجريبي، اسحب لوحة البدء وأيقونة إعداد التسلسل ، واربط الثانية بالأولى.
ملاحظة: يقوم هذا الإجراء بتحميل المحفزات التجريبية التي سيتم تقديمها للمشارك. - اسحب أيقونة تصحيح الانجراف إلى الواجهة واربطها بأيقونة التسلسل الإعدادي.
ملاحظة: يقدم تصحيح الانجراف هدف تثبيت واحد على شاشة كمبيوتر التحفيز ويتيح مقارنة موضع نظرة المؤشر بموضع المنبهات الفعلي على كمبيوتر التسجيل. سيبدأ فحص الانحراف والتصحيح ذي الصلة تلقائيا بعد كل تجربة لضمان استمرار جودة المعايرة الأولية.
- داخل تسلسل الكتلة، اسحب أيقونة تسلسل جديد إلى المحرر لإنشاء تسلسل تجريبي.
- تحديد هيكل التسجيل
- داخل التسلسل التجريبي ، اسحب رمز تسلسل جديد إلى المحرر لإنشاء تسلسل التسجيل.
ملاحظة: تسلسل التسجيل مسؤول عن جمع بيانات العين ، وهو المكان الذي يتم فيه تقديم المحفزات البصرية. - حدد الخيار تسجيل في خصائص هذا التسلسل.
ملاحظة: من خلال القيام بذلك ، يبدأ متتبع العين في التسجيل عندما يبدأ التحفيز ويتوقف عند انتهاء التحفيز. - في الخصائص ، انقر فوق مصدر البيانات واملأ كل صف الجدول (اكتب أو حدد) باسم الملف الدقيق لكل حافز ، ونوع الممارسة التجريبية أو التجريبية ، وعدد المرات التي سيتم فيها تقديم كل حافز (1 هنا) ، وزر الاستجابة المتوقعة .
ملاحظة: يجب أن تكون أسماء الملفات مطابقة لتلك التي تم تحميلها في المكتبة ، مع تضمين امتداد الملف (على سبيل المثال ball_sp_1.xvd). - في اللوحة العلوية للواجهة ، انقر فوق إعدادات التوزيع العشوائي، وحدد مربعات تمكين التوزيع العشوائي التجريبي للتأكد من أن المحفزات ستكون عشوائية داخل كل كتلة. انقر فوق الزر "موافق" للعودة إلى الواجهة.
- في تسلسل التسجيل ، قم بإنشاء لوحة البدء - اتصال شاشة العرض. داخل شاشة العرض ، حدد الزر إدراج مورد فيديو (رمز الكاميرا) واسحبه إلى الواجهة.
- اربط لوحة المفاتيح وتشغيل الزر el برمز العرض (كما في الخطوة 2.2.1) للسماح للمشارك بالاستجابة.
- اسحب رمز التحقق من الدقة واربطه بالمشغلات كما في الخطوة 2.2.1.
ملاحظة: يسمح هذا الإجراء للبرنامج بالتحقق مما إذا كان المفتاح الذي تم الضغط عليه يطابق قيمة عمود الاستجابة الصحيح لمصدر البيانات.
- داخل التسلسل التجريبي ، اسحب رمز تسلسل جديد إلى المحرر لإنشاء تسلسل التسجيل.
- وضع اللمسات الأخيرة على التجربة
- في الجزء العلوي من اللوحة الرئيسية ، انقر فوق رمز سهم التشغيل لإجراء اختبار للتجربة.
3. إعداد الجهاز
- قم بتوصيل كمبيوتر التحفيز بصندوق أزرار مكون من 5 أزرار ولوحة مفاتيح.
- قم بتوصيل كمبيوتر التحفيز (مع برنامج العرض التقديمي المخصص للنظام) بمتتبع العين (الشكل 1) ، الموجود أسفل الشاشة أو أمامها.
- قم بتوصيل متعقب العين بكمبيوتر التسجيل.
الشكل 1: إعداد تتبع العين. يتكون الترتيب المكاني لنظام التسجيل من كمبيوتر التحفيز وكمبيوتر التسجيل ومتعقب العين وجهاز الاستجابة (صندوق الأزرار) ولوحة المفاتيح. جلس المشاركون على بعد 55 سم من شاشة التحفيز. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
4. إعداد جمع البيانات
- الحصول على موافقة مستنيرة من المشاركين ووصف الشكل التجريبي لهم. ضع المشارك على مسافة من كمبيوتر التحفيز بحيث تتوافق دائرة التحفيز (الفلاش أو الكرة) مع 2 درجة من المجال البصري ( المسافة النموذجية ~ 60 سم).
- اختر تردد أخذ العينات (1000 هرتز للحصول على دقة عالية) والعين (العين) المراد تسجيلها (العين السائدة).
- في التصور الذي يوفره كمبيوتر التسجيل ، تأكد من أن متتبع العين يتتبع الهدف (عصا موضوعة بين حاجبي المشارك) والعين المهيمنة بطريقة مستقرة. حرك الكاميرا لأعلى أو لأسفل إذا لزم الأمر.
- افتح التجربة. قم بتشغيل إجراءات المعايرة والتحقق من الصحة المكونة من 5 نقاط التي يوفرها النظام من كمبيوتر التسجيل للسماح بتسجيل دقيق وموثوق لحركات العين. اطلب من المشارك أن يحدق في نقطة ستظهر على الشاشة في (5) أماكن مختلفة (مرة للمعايرة ، مرتين للتحقق من الصحة).
ملاحظة: قبول الأخطاء أقل من 0.5 درجة فقط.
5. تشغيل التجربة
- اشرح المهمة للمشارك.
- عرض التجارب التدريبية وتوضيح شكوك المشاركين.
- ابدأ التجربة بالنقر على تشغيل.
- أوقف التجربة بين الظروف مؤقتا واشرح أن المثير سيكون مختلفا الآن ، لكن السؤال هو نفسه.
6. إنشاء نوافذ زمنية للتحليل
- في برنامج Dataviewer18 ، انتقل إلى ملف ، ثم استيراد البيانات ، وأخيرا ملفات بيانات EyeLink متعددة. في مربع الحوار، حدد ملفات جميع المشاركين.
- حدد إصدارا تجريبيا واحدا. حدد رمز المربع لرسم منطقة اهتمام.
ملاحظة: تحدد منطقة الاهتمام كلا من منطقة الشاشة ونافذة زمنية داخل الإصدار التجريبي. هنا ، سنختار دائما ملء الشاشة. - لإنشاء TW all (الشكل 2) ، انقر فوق رمز الرسم وحدد ملء الشاشة. في مربع الحوار فتح، قم بتسمية منطقة الاهتمام على أنها TW_all وحدد شريحة زمنية مطابقة للإصدار التجريبي الكامل.
- انقر فوق حفظ مجموعة منطقة الاهتمام وقم بتطبيق هذا النموذج على جميع التجارب بنفس الطول (على سبيل المثال ، الهياكل الزمنية 1 و 8 من الجدول 1 ، لكل من الكرات والومضات ، لجميع المشاركين).
- حدد أحد الهياكل الزمنية ال 16 من الجدول 1. حدد TW_0 و TW_1 و TW_2 كما في الخطوة 6.3 ، ولكن باتباع الحدود الزمنية المخطط لها في الشكل 2 (حدود النافذة الزمنية المقابلة لمظاهر الفلاش والقرع الكروي). طول TW0 قابل للتخصيص.
- قم بتسمية كل منطقة اهتمام وقم بتطبيق القالب على التجارب بنفس الهيكل الزمني (الكرات والومضات ، جميع المشاركين).
- كرر العملية للهياكل الزمنية ال 15 المتبقية.
الشكل 2: نوع المثير. تسلسل الكرات المرتدة (يسار) والومضات (يمين) التي تم استخدامها في التجربة. تشير الخطوط المتقطعة إلى النوافذ الزمنية المستخدمة للتحليل: TW0 هي فترة التحفيز ؛ TW1 هو أول ظهور للمحفز على الشاشة ويمثل الفاصل الزمني الأول - عندما يكون لدى المشارك معلومات حول خصائص المحفزات وطول الفاصل الزمني الأول ، ويمثل TW2 الفاصل الزمني الثاني - عندما يمكن للمشارك مقارنة الفاصل الأول بالثاني لوضع قرار (تباطؤ أو تسريع). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
7. استخراج التدابير
- في شريط القائمة ، انقر فوق تحليل | تقرير |تقرير منطقة الاهتمام.
- حدد المقاييس التالية لاستخراج وقت المكوث وعدد التثبيتات وحجم التلميذ، ثم انقر فوق التالي.
ملاحظة: يجب أن يحتوي الناتج على بيانات من 16 تجربة فلاش و 16 تجربة كرة مرتدة لكل مشارك (32 تجربة × n مشارك) ، محددة لكل نافذة من النوافذ الزمنية الأربعة (TW0 ، TW1 ، TW2 ، TW all). - تصدير المصفوفة كملف .xlsx.
8. إزالة المحاكمات مع القطع الأثرية
- ضع في اعتبارك مقاييس وقت السكون لجميع TW وقم بتمييز التجارب بأكثر من 30٪ من فقدان الإشارة (وقت السكون < 70٪ من وقت التجربة).
ملاحظة: ضع في اعتبارك أن كل تجربة من التجارب ال 32 لها مدة مختلفة. - استبعاد مسارات صاخبة (ملحوظة) من المصفوفة وحفظها.
9. التحليل الإحصائي
- قم بإجراء مقياسين متكررين ANOVA (TW x group x stimulus) لكل مقياس ، أحدهما مع TW 0 و 1 ، والآخر مع TW 1 و 2.
- ربط التغييرات المتعلقة ب TW بالنتائج السلوكية إذا كانت متوفرة.
Representative Results
لفهم التغييرات المتعلقة ب TW بشكل أفضل ، ركز تحليلنا على تفاعل النوافذ الزمنية (TW0 مقابل TW1 ، TW1 مقابل. TW2) مع نوع التحفيز والمجموعة. كما هو موضح في الشكل 3 ، أظهرت كل من المقارنات المتعلقة ب TW (TW01 و TW12) مستويات مختلفة من التغيير وفقا للتحفيز (تفاعل TW x Stimulus) ، حيث أثارت الكرات تغييرات مرتبطة ب TW في الاستجابات الحركية للعين أكثر من الومضات في كلا المجموعتين (لا يوجد TW x التحفيز × تفاعل المجموعة). حدث هذا لكل من حجم التلميذ وعدد التثبيتات. فيما يتعلق بتأثيرات المجموعة ، وجدنا تفاعلا بين مجموعة TW x على التغيير في عدد التثبيتات من TW0 إلى TW1 (استجابة لبداية التحفيز): أظهر عسر القراءة تغيرا منخفضا ، ويرجع ذلك أساسا إلى انخفاض قيم التحفيز. كانت التفاعلات بين TW والتحفيز والمجموعة غائبة. هذا يدل على أن تأثيرات المجموعة كانت متشابهة لكل من الكرات والومضات.
الشكل 3: النتائج. التغييرات المتعلقة بالنافذة الزمنية في حجم حدقة العين وعدد التثبيتات كدالة للمجموعة (التحكم مقابل عسر القراءة ، TW x Group) ونوع التحفيز (الكرات ، B ، مقابل الومضات ، F ، TW x Stimulus). يعالج TW 0-1 التباين بين عدم وجود حافز ورؤية التحفيز ؛ يقارن TW 1-2 الفواصل الزمنية الأولى والثانية لمعالجة مقارنة الفاصل الزمني. يتم تمثيل فترات الثقة 95٪ بأشرطة عمودية. أثارت الكرات تغييرات أكثر من الومضات من TW0 على TW1 (المزيد من الانخفاض) ومن TW1 على TW2 (زيادة أكثر) في كل من مقاييس تتبع العين وكلا المجموعتين (TW x التحفيز ، لا TW x التحفيز x مجموعة). كانت التغييرات في عدد التثبيتات عبر TW 0-1 أصغر في عسر القراءة من الضوابط بغض النظر عن نوع التحفيز (مجموعة TW x ، لا توجد مجموعة TW x stimulus x). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 4: النتائج السلوكية. (أ) التمييز بين تسلسلات التسريع والتباطؤ (d-prime) لكل مجموعة ونوع المثير. (ب) الارتباطات الهامة بين الأداء السلوكي (d-prime) والتغيرات المرتبطة بالنافذة الزمنية في حركات العين ، وكلاهما متوسط التحفيز. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
بشكل حاسم ، كانت هذه القيم موازية للنتائج السلوكية (الشكل 4 أ) ، بما يتماشى مع الدراسة الرئيسية: أشارت النتائج السلوكية إلى تأثيرات التحفيز (دقة أقل للكرات مقارنة بالومضات) وتأثيرات المجموعة (أداء أسوأ في عسر القراءة) ، بدون تفاعلات تحفيز المجموعة x. علاوة على ذلك ، في الدراسة الأصلية مع خمسة محفزات مختلفة ، ربطنا السلوك ببيانات تتبع العين (عدد التثبيتات) في المتوسط لجميع أنواع التحفيز ووجدنا ارتباطا في مجموعة عسر القراءة: تعايشت التغييرات الأصغر من TW0 على TW1 مع تحسين الأداء. وإجمالا، بدت النتائج متسقة مع الفرضية القائلة بأن هؤلاء الذين يعانون من عسر القراءة (البالغين) قد يلجأون إلى استراتيجيات تعويضية للتحكم المتعمد في الانتباه إلى الحافز نفسه في فترة ما قبل التحفيز (عدد أقل من التثبيتات على الشاشة الفارغة يفضل التركيز على التحفيز بحلول الوقت الذي ظهر فيه). لم نجد مثل هذا الارتباط في الضوابط ، مما يشير إلى أنهم قد لا يحتاجون إلى اللجوء إلى استراتيجيات للحفاظ على التركيز. أظهرت مجموعة البيانات المقيدة المستخدمة هنا للتوضيح (محفزان فقط ، كرات وفلاشات) نفس النمط (الشكل 4 ب): أظهر عسر القراءة ، ولكن ليس الضوابط ، ارتباطات كبيرة بين d-prime (مؤشر التمييز السلوكي) والتغيرات المتعلقة ب TW01.
باختصار ، فإن نتائج تتبع العين التي تتناول استجابات المشاركين لكل من بداية التحفيز (TW 0-1) ومقارنة الفاصل الزمني (TW 1-2) كررت الدليل السلوكي على أن الكرات مقابل الومضات تثير استجابات مختلفة لدى الأفراد الذين يعانون من عسر القراءة وبدونه (تحفيز TW x على تدابير تتبع العين ، وتأثيرات التحفيز على d-prime). كما أن جزءا واحدا من نتائج تتبع العين يوازي تأثيرات المجموعة على d-prime ، حيث كانت التغييرات في عدد التثبيتات عند بداية التحفيز (TW 0-1) أصغر في عسر القراءة. علاوة على ذلك ، كانت التفاعلات بين التحفيز والمجموعة (مستويات مختلفة من الانحراف في عسر القراءة للكرات مقابل الومضات) فارغة بالنسبة للبيانات السلوكية وتتبع العين. أخيرا ، كانت العلاقة بين الأداء السلوكي والاستجابة الحركية للعين مهمة في مجموعة عسر القراءة.
| تسلسل | نوع | الفاصل الزمني 1 | الفاصل الزمني 2 | اختلاف |
| 1 | تسريع | 433 | 300 | 133 |
| 2 | تسريع | 300 | 167 | 133 |
| 3 | تسريع | 467 | 433 | 34 |
| 4 | تسريع | 733 | 167 | 566 |
| 5 | تسريع | 467 | 300 | 167 |
| 6 | تسريع | 433 | 134 | 299 |
| 7 | تسريع | 534 | 233 | 301 |
| 8 | تسريع | 500 | 433 | 67 |
| 9 | يبطئ | 300 | 433 | -133 |
| 10 | يبطئ | 167 | 300 | -133 |
| 11 | يبطئ | 433 | 467 | -34 |
| 12 | يبطئ | 167 | 733 | -566 |
| 13 | يبطئ | 300 | 467 | -167 |
| 14 | يبطئ | 133 | 434 | -301 |
| 15 | يبطئ | 233 | 534 | -301 |
| 16 | يبطئ | 433 | 500 | -67 |
| متوسط الفاصل الزمني | 377.1 | |||
| متوسط الفرق | 212.6 | |||
| متوسط الفرق / الفاصل الزمني | 294.8 | |||
الجدول 1: مدة الفاصل الزمني. تسلسلات التحفيز لتسلسلات التسريع والإبطاء بالمللي ثانية.
Discussion
يحتوي البروتوكول الحالي على مكون جديد قد يكون حاسما لمعالجة العقبات الحالية التي تحول دون دمج تتبع العين في مهام إدراك المدة البصرية. الخطوة الحاسمة هنا هي تعريف النوافذ الزمنية بناء على العمليات المعرفية التي يفترض أنها تحدث في كل من هذه النوافذ الزمنية. في النظام الذي استخدمناه ، لا يمكن تعريف النوافذ الزمنية إلا على أنها مجالات الاهتمام (مفهوم متعلق بالفضاء يقترن بالوقت في هذه الأنظمة) ، ولكن في الأنظمة الأخرى ، من الممكن القيام بذلك عن طريق تصدير أجزاء مختلفة من التجربة. بالإضافة إلى هذا التقسيم الزمني للتجربة ، من المهم التركيز على تحليل التغييرات عبر النوافذ الزمنية بدلا من المعلمات لكل نافذة زمنية.
وفيما يتعلق بالتعديلات التي يتعين إجراؤها على البروتوكول، كانت تتعلق في الغالب بأبعاد مجال الاهتمام. لقد قمنا بمحاولة أولى باستخدام AOIs الديناميكية - تحديد اختيار مكاني حول الحافز الذي أعقبه ، بدلا من الشاشة بأكملها. ومع ذلك ، سرعان ما أدركنا أننا قد نفتقد الأحداث ذات الصلة خارج تلك المنطقة. بالنظر إلى أن مقاييسنا لم تكن مرتبطة بالتركيز على التحفيز (كان من المتوقع أن يتغير حجم التلميذ وفقا للحمل المعرفي وليس وفقا للانتباه إلى الفلاش أو الكرة ؛ كان من المتوقع أن يعكس عدد التثبيتات البحث المكاني) ، اخترنا استخدام ملء الشاشة كمنطقة اهتمام.
البروتوكول الحالي هو اقتراح جنيني لا يزال يخضع للعديد من التحسينات. سنسلط الضوء على اثنين فقط من هذه ، على الرغم من وجود مجال أكبر للتحسين. يتعلق الأول بالاختلافات في طول النوافذ الزمنية الثلاث ، والتي تمنعنا من تفسير تأثيرات النافذة الزمنية على عدد التثبيتات (على سبيل المثال ، تستلزم النافذة الزمنية الأطول المزيد من التثبيتات ، وبالتالي الانخفاض من TW0 إلى TW1 ، انظر الشكل 3). تتمثل إحدى طرق معالجة هذه المشكلة في النظر في عدد التثبيتات لكل وحدة زمنية.
والثاني يتعلق بالمراسلات بين النوافذ الزمنية والعمليات الجارية المفترضة ، والتي تشمل قضايا مختلفة. الأول هو أن TW1 لا يمثل مظهر التحفيز فحسب ، بل ربما يمثل أيضا شكلا صريحا من تقدير الفاصل الزمني (الفاصل الأول) الفرعي لمقارنة الفاصل الزمني ومن المحتمل أن يكون غائبا في TW0. بطريقة مماثلة ، قد تعكس التغييرات عبر النوافذ الزمنية أيضا التغييرات في العمليات العامة مثل الانتباه المستمر والذاكرة العاملة18 ، على الرغم من أنه يمكن توقع بعض هذه التغييرات في مهمة مقارنة الفاصل الزمني (من المتوقع أن يزداد حمل الذاكرة العاملة من TW1 على TW2). تتمثل إحدى طرق تخفيف هذه الارتباكات المحتملة في إدخال مهام التحكم المتعلقة بتقدير المدة الخالصة والانتباه المستمر والذاكرة العاملة ، ثم بناء تحليل بيانات تتبع العين على المقارنة بين المهام التجريبية (مقارنة الفاصل) ومهام التحكم. هناك مشكلة أخرى وهي أن مدة TW0 لم تكن ذات صلة بالمهمة ، ومن المعروف أن مدد المهام غير ذات الصلة قد تكون ضارة بالأداء19. يمكن أن يركز العمل المستقبلي على تحسين ذلك ، أي عن طريق إنشاء فرق قدره 300 مللي ثانية بين TW0 (فاصل زمني غير ذي صلة) و TW1 لتحديد استجابات المعالجة البصرية بشكل أفضل ، حيث يمكن أن يكون الحدث القصير متحيزا ليتم إدراكه في وقت مبكر أو متأخر عن عرضه ببساطة عن طريق إضافة حدث آخر بالقرب من الزمان20,21.
أخيرا ، يمكن أن تؤثر وميض العين العفوي على إدراك الوقت عن طريق تشويهه (توسيع الوقت إذا سبقت وميض العين الفاصل الزمني ، والانقباض إذا حدث في وقت واحد) ، مما قد يؤدي إلى حدوث تباين في أداء التوقيت داخل الفرد22. تتمثل إحدى طرق تقليل هذه المشكلة في تطبيق عامل تصحيح قائم على وميض العين في الأحكام السلوكية للمشاركين (على سبيل المثال ، تعيين معدل موثوقية لكل حكم اعتمادا على وجود وميض قبل أو أثناء المحفزات. بالإضافة إلى ذلك ، فإن دمج النهج الإحصائي للتعامل مع التجارب كمتغيرات عشوائية قد يساعد أيضا في معالجة هذه المشكلة.
فيما يتعلق بالأبحاث المستقبلية ، فإن الموضوع المهم الذي يجب معالجته هو الارتباط بين معدل وميض العين التلقائي (EBR) وإدراك الوقت. من المعروف أن EBR هو علامة غير مباشرة غير جراحية لوظيفة الدوبامين المركزية (DA) 23 ، وفي الآونة الأخيرة ، ارتبط ارتفاع ERB بضعف الإدراك الزمني. تشير الدراسة إلى وجود تأثير للدوبامين في توقيت الفاصل الزمني وتشير إلى استخدام ERB كوكيل لقياسالدوبامين 24. موضوع مهم آخر هو المعنى الوظيفي للتدابير (المتعلقة بالتغيير) التي قمنا بتحليلها ، والتي لم يتم تحديدها بعد في سياق نموذجنا. في الدراسة الأصلية ، وكذلك في مجموعة البيانات المبسطة الحالية ، كانت الزيادات في حجم التلميذ من TW0 إلى TW1 متسقة مع فكرة زيادة الحمل المعرفي ، لكن عدم وجود تأثيرات جماعية على هذا المقياس يحول دون المزيد من الاعتبارات. أحد الأنماط التي يبدو أنها موجودة هو أن التغييرات الأصغر عبر النوافذ الزمنية ترتبط بأداء سلوكي أفضل (ومضات أفضل من الكرات ، و d-prime في عسر القراءة المرتبط بالتغييرات الأصغر) ، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من البحث.
على الرغم من قيوده ، فإن البروتوكول الحالي ، على حد علمنا ، هو الأول الذي يظهر نتائج متوازية في تتبع العين والبيانات السلوكية (نفس ملف تعريف التأثيرات) ، بالإضافة إلى بعض الأدلة على العلاقة بين الاثنين.
Disclosures
ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للكشف عنه.
Acknowledgments
تم دعم هذا العمل من قبل المؤسسة البرتغالية للعلوم والتكنولوجيا في إطار المنح UIDB / 00050/2020 ؛ و PTDC / PSI-GER / 5845/2020. تم تمويل APC بالكامل من قبل المؤسسة البرتغالية للعلوم والتكنولوجيا بموجب المنحة PTDC / PSI-GER / 5845/2020 (http://doi.org/10.54499/PTDC/PSI-GER/5845/2020).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Adobe Animate | Adobe | It is a tool for designing flash animation films, GIFs, and cartoons. | |
| EyeLink Data Viewer | It is robust software that provides a comprehensive solution for visualizing and analyzing gaze data captured by EyeLink eye trackers. It is accessible on Windows, macOS, and Linux platforms. Equipped with advanced capabilities, Data Viewer enables effortless visualization, grouping, processing, and reporting of EyeLink gaze data. | ||
| Eye-tracking system | SR Research | EyeLink 1000 Portable Duo | It has a portable duo camera, a Laptop PC Host, and a response device. The EyeLink integrates with SR Research Experiment Builder, Data Viewer, and WebLink as well as many third-party stimulus presentation software and tools. |
| Monitor | Samsung Syncmaster | 957DF | It is a 19" flat monitor |
| SR Research Experiment Builder | SR Research | It is an advanced and user-friendly drag-and-drop graphical programming platform designed for developing computer-based experiments in psychology and neuroscience. Utilizing Python as its foundation, this platform is compatible with both Windows and macOS, facilitating the creation of experiments that involve both EyeLink eye-tracking and non-eye-tracking functionalities. |
References
- Bellinger, D., Altenmüller, E., Volkmann, J. Perception of time in music in patients with parkinson's disease - The processing of musical syntax compensates for rhythmic deficits. Frontiers in Neuroscience. 11, 68 (2017).
- Plourde, M., Gamache, P. L., Laflamme, V., Grondin, S. Using time-processing skills to predict reading abilities in elementary school children. Timing & Time Perception. 5 (1), 35-60 (2017).
- Saloranta, A., Alku, P., Peltola, M. S. Listen-and-repeat training improves perception of second language vowel duration: evidence from mismatch negativity (MMN) and N1 responses and behavioral discrimination. International Journal of Psychophysiology. 147, 72-82 (2020).
- Soares, A. J. C., Sassi, F. C., Fortunato-Tavares, T., Andrade, C. R. F., Befi-Lopes, D. M. How word/non-word length influence reading acquisition in a transparent language: Implications for children's literacy and development. Children (Basel). 10 (1), 49 (2022).
- Sousa, J., Martins, M., Torres, N., Castro, S. L., Silva, S. Rhythm but not melody processing helps reading via phonological awareness and phonological memory. Scientific Reports. 12 (1), 13224 (2022).
- Torres, N. L., Luiz, C., Castro, S. L., Silva, S. The effects of visual movement on beat-based vs. duration-based temporal perception. Timing & Time Perception. 7 (2), 168-187 (2019).
- Torres, N. L., Castro, S. L., Silva, S. Visual movement impairs duration discrimination at short intervals. Quarterly Journal of Experimental Psychology. 77 (1), 57-69 (2024).
- Attard, J., Bindemann, M. Establishing the duration of crimes: an individual differences and eye-tracking investigation into time estimation. Applied Cognitive Psychology. 28 (2), 215-225 (2014).
- Warda, S., Simola, J., Terhune, D. B. Pupillometry tracks errors in interval timing. Behavioral Neuroscience. 136 (5), 495-502 (2022).
- Goswami, U. A neural basis for phonological awareness? An oscillatory temporal-sampling perspective. Current Directions in Psychological Science. 27 (1), 56-63 (2018).
- Catronas, D., et al. Time perception for visual stimuli is impaired in dyslexia but deficits in visual processing may not be the culprits. Scientific Reports. 13, 12873 (2023).
- Zagermann, J., Pfeil, U., Reiterer, H. Studying eye movements as a basis for measuring cognitive load. Extended Abstracts of the 2018 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems. , ACM Press. New York. 1-6 (2018).
- Rafiqi, S., et al. PupilWare: Towards pervasive cognitive load measurement using commodity devices. Proceedings of the 8th ACM International Conference on PETRA. , 1-8 (2015).
- Klingner, J., Kumar, R., Hanrahan, P. Measuring the task-evoked pupillary response with a remote eye tracker. Proceedings of the 2008 Symposium on ETRA. , 69-72 (2008).
- Mahanama, B., et al. Eye movement and pupil measures: a review. Frontiers in Computer Science. 3, 733531 (2022).
- Pfleging, B., Fekety, D. K., Schmidt, A., Kun, A. L. A model relating pupil diameter to mental workload and lighting conditions. Proceedings of the 2016 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems. , 5776-5788 (2016).
- Cicchini, G. M.
- EyeLink Data Viewer 3.2.1. SR Research Ltd. , Available from: https://www.sr-research.com/data-viewer/ (2018).
- Spencer, R., Karmarkar, U., Ivry, R. Evaluating dedicated and intrinsic models of temporal encoding by varying contex. Philosophical Transactions of the Royal Society B. 364 (1525), 1853-1863 (2009).
- Coull, J. T. Getting the timing right: experimental protocols for investigating time with functional neuroimaging and psychopharmacology. Advances in Experimental Medicine and Biology. 829, 237-264 (2014).
- Burr, D., Rocca, E. D., Morrone, M. C. Contextual effects in interval-duration judgements in vision, audition and touch. Experimental Brain Research. 230 (1), 87-98 (2013).
- Grossman, S., Gueta, C., Pesin, S., Malach, R., Landau, A. N. Where does time go when you blink. Psychological Science. 30 (6), 907-916 (2019).
- Jongkees, B. J., Colzato, L. S. Spontaneous eye blink rate as predictor of dopamine-related cognitive function-a review. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 71, 58-82 (2016).
- Sadibolova, R., Monaldi, L., Terhune, D. B. A proxy measure of striatal dopamine predicts individual differences in temporal precision. Psychonomic Bulletin & Review. 29 (4), 1307-1316 (2022).
