Une tâche de choix forcé deux-intervalle pour les comparaisons multisensorielles

Summary

Psychophysique est essentiel pour l’étude des phénomènes de perception par le biais de l’information sensorielle. Nous présentons ici un protocole pour effectuer une tâche de choix forcé de deux intervalles tel qu’implémenté dans un précédent rapport sur la psychophysique humaine où les participants estime la durée des intervalles, auditifs, visuels ou audiovisuels d’apériodiques trains d’impulsions.

Abstract

Nous fournissons une procédure pour une expérience de psychophysique chez l’être humain basée sur un paradigme décrit précédemment visant à caractériser la durée perceptuelle des intervalles dans la plage de millisecondes de visuels, sonore et audiovisuels apériodiques trains de six impulsions. Dans cette tâche, chacun des essais est constitué de deux échelons consécutifs d’intramodale où les participants Appuyez sur la flèche vers le haut pour signaler que le second stimulus a duré plus longtemps que la référence, ou la touche flèche vers le bas pour indiquer le contraire. L’analyse du comportement se traduit par des fonctions psychométriques de la probabilité d’estimer le stimulus de comparaison pour être plus longue que la référence, en fonction des intervalles de comparaison. En conclusion, on avance un moyen d’implémentation du logiciel de programmation standard pour créer des stimuli visuels, sonore et audiovisuels et de générer une tâche de l’intervalle entre deux choix forcé (2IFC) en livrant des stimuli avec des écouteurs de bruit-bloquant et un moniteur de l’ordinateur.

Introduction

Ce protocole vise à transmettre une procédure pour une expérimentation standard psychophysique. Psychophysique est l’étude des phénomènes de perception par le biais de la mesure des réactions comportementales, induites par les influx sensitifs^1,2,3. Habituellement, la psychophysique humain est un outil essentiel et peu coûteux à mettre en œuvre l’imagerie ou neurophysiologique expériences⁴. Cependant, il n’est jamais facile de choisir la meilleure méthode psychophysique parmi tant d’autres qui existent, et le choix dépend un peu de préférence et expérience. Néanmoins, nous encourageons les débutants en vue de réviser les méthodes disponibles soigneusement afin d’en savoir plus sur les critères de sélection pour^5,6,7. Ici, nous fournissons une procédure pour exécuter une tâche de 2IFC, dont de nombreux chercheurs utilisent fréquemment pour étudier les processus perceptifs comme travail mémoire⁸, décision prise^9,10ou temps de perception^{11 , 12 , 13}.

Pour guider les lecteurs le long de la méthode, nous recréons un rapport sur l’audiovisuel (AV) intervalles apériodiques séquences d’impulsions et perceptuelle durée de visuels (V), auditifs (A). Nous ferons référence à cette tâche comme une tâche de discrimination (aide) intervalle apériodiques¹³. Lorsque vous essayez de décrire ce paradigme dans le jargon de la psychophysique, ce serait une tâche de discrimination de classe A, type 1, basé sur la performance, dépendante du critère qui utilise une méthode non adaptatif de l’une des constantes et un modèle de tangente hyperbolique (tanh) à calculer un seuil différentiel. Même si un peu tel un sons de caractérisation enchevêtrent, nous l’utiliserons pour initier le lecteur à quelques aspects généraux de la psychophysique, dans l’espoir de fournir des critères de décision pour les nouvelles expériences et peut-être même la possibilité d’adapter le protocole actuel pour autres besoins.

Toute expérience psycho-physique, comme une tâche de 2IFC, nécessite la mise en œuvre des stimuli, une tâche, une méthode, une analyse et une mesure⁶. L’objectif est d’obtenir la fonction psychométrique qui représente mieux la performance mesurée¹⁴. Une tâche de 2IFC consiste à présenter aux participants qui sont naïfs à la fin de l’expérimentation, les essais de deux stimuli séquentielles. Après avoir comparé les stimuli, ils signalent les résultats en sélectionnant un et un seul, hors deux réponses possibles qui convient le mieux à leur perception.

Avec des stimuli, nous nous référons à des considérations techniques sur la modalité sensorielle à l’étude. Une expérience de classe A est constitué de la comparaison des stimuli de la modalité même dans un procès, alors que les expériences de classe B comprennent des comparaisons cross-modal. D’autres considérations essentielles sur des stimuli incluent leur mise en œuvre, tels que les moyens techniques de stimuli modulants dans une gamme requise. Par exemple, si nous voulons trouver la (SDP) de différence perceptible entre les deux fréquences de vibrations aéroélastiques vibrant sur la peau¹⁵, nous avons besoin d’un stimulateur de précision pour générer des fréquences à l’intérieur des limites de flutter (c.-à-d., 4-40 Hz). En d’autres termes, la plage de fonctionnement dynamique des éléments techniques dépendent de la dynamique du spectre de chaque modalité sensorielle.

Sélection d’une tâche est sur le phénomène de perception à l’étude. Trouver, par exemple, si deux stimuli sont que les mêmes, ou l’équivalent, peut s’appuyer sur les mécanismes du cerveau différentes que celles résoudre si un stimulus est plus long ou plus court qu’une référence¹⁶ (comme dans le paradigme de l’aide). Intrinsèquement, la sélection des stimuli définit le type de réponses obtenues. Des expériences de type 1, parfois étroitement liés aux expériences soi-disant performance, incluent des réponses correctes ou incorrectes. En revanche, une expérience de type 2 (ou expérience d’aspect) produit des réponses surtout qualitatives qui reposent sur des critères du participant et pas sur n’importe quel critère explicitement imposé ; en d’autres termes, les expériences de critère indépendant. Il convient de noter que les réponses à la tâche 2IFC sont critère dépendant parce que, dans toutes les épreuves, le stimulus étalon (parfois appelé stimulation de base ou de référence) constitue le critère dont dépend la perception de la comparaison.

La méthode peut faire référence à trois choses ; tout d’abord, il peut se référer au mécanisme de sélection de la gamme de stimuli pour tester ou, en d’autres termes, à une gamme déjà connue de la variabilité de stimulus, par opposition aux méthodes adaptatives visant à établir la gamme adéquate¹⁷. Ces questions adaptatives sont recommandées pour trouver rapidement les seuils de détection et de discrimination et de répétitions du procès minimum¹⁸. En outre, les méthodes adaptatives sont optimales pour expériences pilotes. La deuxième définition d’une méthode est l’échelle des modulations de stimuli (p. ex.., la méthode des constantes) ou une échelle logarithmique. L’échelle sélectionnée peut ou peut ne pas être une conséquence directe du résultat d’une méthode adaptative, mais surtout, il considère que la dynamique de la modalité sensorielle étudiée. Enfin, la méthode renvoie également au nombre des essais et leur ordre de présentation.

En ce qui concerne l’analyse, ce qui a trait aux statistiques de mesures expérimentales. Quelle que soit la sélection des méthodes d’analyse appropriées pour les comparaisons entre les groupes expérimentaux et témoins, psychophysique est surtout sur la mesure des seuils absolues ou différentielles entre les deux conditions (par exemple, la présence ou l’absence d’un stimulus, ou le SDP entre les deux stimuli), particulièrement dans la 2IFC¹⁹. Ces mesures découlent de fonctions psychométriques (c.-à-d., continues modèles de comportement en fonction de la probabilité de détecter ou de discerner une des conditions en jeu). En sélectionnant la fonction de modèle dépend de l’échelle ou, en d’autres termes, l’espacement des valeurs de la variable indépendante. Les fonctions telles que cumulative normale, logistique, rapide et Weibull sont appropriées pour les valeurs espacées de façon linéaire, alors que Gumbel et log-Quick sont mieux adaptés pour l’espacement logarithmique. Modèles alternatifs existent également, tels que le tanh employées dans la tâche de l’aide. Ce qui est important, en sélectionnant un modèle correct dépend des paramètres d’intérêt, comme pris en compte dans la conception de l’ expérience²⁰. Après ajustement des données à un modèle, il devrait être possible de dériver deux paramètres : paramètres α et β . Dans le cas d’une fonction logistique employée en général dans un paradigme 2IFC, α désigne la valeur abcisse projetant au point d’égalité subjective (c.-à-d., à moitié la logistique). Le paramètre β se réfère à la pente à la valeur α (c’est-à-dire, la pente de la transition entre les conditions). Enfin, un paramètre communément obtenu sur une courbe psychométrique est la différentielle limen²¹ (DL). Dans une expérience de 2IFC, le DL concerne β, mais strictement, correspond à la différence de perception minimale entre deux intervalles. La formule pour déterminer le DL est l’équation suivante (1).

(1)

Ici, x représente les valeurs de variable indépendante projetant à une performance 0,75 et 0,25 mesurée directement sur la courbe sigmoïde. Jusqu’à ce point, nous avons couvert seulement quelques Généralités sur les fonctions psychométriques. Nous vous recommandons une étude plus approfondie de l’estimation et l’interprétation des fonctions psychométriques, avec ces et d’autres paramètres²².

Autres aspects techniques à considérer lorsque vous implémentez une expérience psycho-physique sont liés à l’équipement et des logiciels. Capacités mémoire et vitesse des ordinateurs commerciaux sont aujourd’hui généralement optimales pour le traitement de tâches visuelles et auditives de haute fidélité. En outre, la résolution dynamique matières complémentaires telles que le blocage des bruit casque, haut-parleurs et moniteurs, doit répondre à la fréquence d’échantillonnage au cours de laquelle les modalités sensorielles exploiter (e.g., fréquence, amplitude, le contraste et rafraîchissant taux). En outre, logiciels tel PsychToolbox²³ et²⁴ de la PsychoPy sont faciles à réaliser et très efficace à la synchronisation des tâches événements et équipements.

La tâche de l’aide décrite précédemment assemble plusieurs sujets décrits ci-dessus pour un paradigme 2IFC. Fait intéressant, il explore la perception de V, A et les intervalles de la AV dans la gamme des millisecondes, où la majorité des processus du cerveau produisent^25,26,27. Paradoxalement, c’est aussi un stimulant pour étudier la vision, ce qui, comparé à auditionner, engendre un peu contraint d’échantillonnage gradient vertical²⁸. En ce sens, comparaisons multimodaux nécessitent autres étendues théorique^12,29,30. Parfois, ils doivent en outre adapter pour couvrir un spectre de modulation communs ou pour atteindre des interprétations congruentes.

Ce protocole se concentre sur une tâche de discrimination (par exemple, un 2IFC où un stimulus base, également appelé référence ou la norme s’oppose contre un ensemble de stimuli de comparaison ou essai de trouver un SDP ou, en d’autres termes, un seuil de discrimination). Ici, la tâche est définie pour étudier la capacité des humains de discriminer les intervalles de temps de V, A, ou motifs apériodiques AV des impulsions¹³. Nous fournissons des informations sur la création et le paramétrage des stimuli, ainsi que sur des analyses de précision et des temps de réaction. Ce qui est important, nous discutons comment interpréter la perception du temps des sujets depuis les paramètres de résultats statistiques de psychométrie et quelques variantes expérimentales et analytiques dans le cadre de sujets d’une méthode psycho-physique 2IFC.

Protocol

Les expériences ont été approuvées par le Comité de bioéthique de l’Institut de physiologie cellulaire de UNAM (no. CECB_08) et exécutés conformément aux directives de la Code de déontologie de l’Association médicale mondiale. 1. expérimental Installation matériel et stimuli pour effectuer une tâche de discrimination (aide) intervalle apériodique Effectuer cette expérience sur un ordinateur avec un minimum de 8 Go de RAM, processeur 2,5 …

Representative Results

Ce protocole a présenté une méthode pour exécuter une expérience psychophysique chez l’homme. La technique répliquées des recherches antérieures sur la discrimination des intervalles des trains AP de V, A et des légumineuses AV, qui a été réalisée à l’aide d’une méthode 2IFC. Les stimuli s’explique par des distributions P et AP des trains d’impulsions de 50 ms six à différents intervalles au sein de la gamme des millisecondes (c’est-à-direde 500 ms pou…

Discussion

En psychophysique, la sélection d’une tâche dépend des intérêts particuliers dans les phénomènes perceptifs^5,6. Par exemple, le présent Protocole se composait de recréer un paradigme rapporté antérieurement sur la perception des intervalles de temps de stimuli visuels, auditifs et audiovisuels d’impulsions aperiodically rangées, qui mis en œuvre de la méthode de 2IFC¹³. Ici, comme dans la plupart des tâches psychophysiqu…

Materials

Lapt top Dell Precision	Dell	M6800 CTO	Procesador Intel Core i7-4710MQ, 2.5GHz RAM 16 GB, 64-bit OS; 17.3" screen 1920 x 1080; 60 Hz refreshing rate
Noise-blocking headphones	Bose	QC25	Headphones QuietComfort 25, noise-blocking
Decibel meter	Extech Instruments	SL 130G	Sound Level meter (dB), range 30 to 130 dB, this meter meets ANSI and IEC Type 2 sound level meter standards
Name	Company	Catalog Number	Comments
Software
Labview	National Instruments	Labview 2014	Labview SP1 130, 64-bits, version 14
Matlab	Mathworks Inc	Matlab 2016a	The Mathworks Inc., Natick, MA, USA
GUI To create Visual and Acoustic stimuli. Created by Fabiola Duarte	Mathworks Inc	Matlab 2016a	The Mathworks Inc., Natick, MA, USA