Studsande boll med en enhetligt varierande hastighet i en metronom synkroniseringsuppgift
Summary
Syftet med detta protokoll är att införa en tillämpning av en studsande boll med en enhetligt varierande hastighet i en synkroniseringsuppgift för metronome.
Abstract
Sensomotoriska synkronisering (SMS), en grundläggande mänsklig förmåga att samordna rörelser med externa rytmer, har länge tänkt att vara modalitet specifika. I de kanoniska metronome synkroniseringsuppgift som kräver att trycka ett finger tillsammans med en isokron sekvens, är en väletablerad konstaterande att synkroniseringen är mycket mer stabil en auditiv sekvens bestående av auditiv toner än till en visuell sekvens som består av visuella blixtar. Nyare studier har emellertid att med jämna mellanrum flyttar visuella stimuli avsevärt kan förbättra synkronisering jämfört med visuella blixtar. I synnerhet befanns synkroniseringen av en visuell studsande boll som har en enhetligt varierande hastighet inte vara mindre stabila än synkronisering av auditiv toner. Här, beskriver det nuvarande protokollet tillämpningen av den studsande bollen med en enhetligt varierande hastighet i en synkroniseringsuppgift för metronome. Användningen av den studsande bollen i sekvenser med olika Inter debut intervall (IOI) ingår. De representativa resultat illustrera synkronisering prestanda på den studsande bollen, jämfört med föreställningarna av auditiv toner och visuella blixtar. Med tanke på dess jämförbara synkronisering prestanda som auditiv toner, är den studsande bollen av särskild betydelse för att hantera nuvarande forskning ämnet om modalitet-specifika mekanismer underfång SMS.
Introduction
Sensomotoriska synkronisering (SMS) refererar till samordningen av rörelser (t.ex., finger kranar) med en yttre rytm och studeras canonically med en enkel metronome synkroniseringsuppgift där ämnet krävs att trycka ett finger längs med en isokron sekvens1,2. Överlägsenheten av den auditiva över visuella modalitet i metronome synkroniseringen har varit etablerad i över ett sekel: synkronisering är mycket mer stabil en auditiv sekvens bestående av auditiv toner (figur 1A) än en visuell sekvens bestående av visuella blixtar (figur 1B)1. Denna auditiv fördel av metronome synkronisering, dock har nyligen ifrågasatts av studier sysselsätter med jämna mellanrum flyttar visuella stimuli3,4,5,6 (Observera att med jämna mellanrum se rörliga visuella stimuli kontinuerlig rörelser). Hove et al. använde en visuell sekvens som består av en upp-ned bar flyttar med en konstant hastighet, och fann att synkronisering av upp-ner baren var stabilare än synkronisering av visuella blixtar, men var fortfarande mindre stabil än synkronisering av auditiv toner3,6. Iversen et al. anställd en studsande boll som hade en hastighet varierade enligt en renad sinuskurva, och visade att synkronisering av den studsande bollen var nära synkronisering av auditiv toner5. Mer nyligen, Gan et al. används en studsande boll som hade en enhetligt varierande hastighet (dvs.simulera verkan av tyngdkraften) (figur 1 c), och fann att synkronisering av den studsande bollen inte var mindre stabil än synkronisering av auditiv toner4.
Syftet med det nuvarande protokollet är att införa ett förfarande för att tillämpa en studsande boll med en enhetligt varierande hastighet i en synkroniseringsuppgift för metronome, som beskrivs i Gan et al. 4 en metronom synkroniseringsuppgift inkluderar en auditiv sekvens består av auditiv toner (på sekvensen, figur 1A) och en visuell sekvens består av visuella blixtar (VF sekvens, figur 1B), som är allmänt antas i SMS studier1. Den tredje typen av sekvens i uppgiften är en visuell sekvens bestående av den studsande bollen (VB sekvens, figur 1 c). Medan modalitet-specifika mekanismer har länge tänkt att underfång SMS, såsom tätare förbindelser mellan de auditiva och motor cortices än mellan den visuella och motor cortices2, huruvida SMS är modalitet specifika har nyligen dragit mycket forskning uppmärksamhet1,7. Den studsande bollen är som införs i detta protokoll särskilt användbar för att ta itu med problemet modalitet som på grund av jämförbara synkronisering framträdanden av studsande boll och auditiv toner. Dessutom kan metronome synkronisering utföras flexibelt över ett begränsat utbud av IOI (100-1 800 ms)8. För att illustrera tillämpningen av den studsande bollen för olika IOIs, innehåller det nuvarande protokollet en 600-ms IOI (vilket är ungefär den mest föredragna IOI) och en 900-ms IOI.
Figur 1: Illustration av stimuli. Ämnet kranar tillsammans med en isokron sekvens, som består av auditiv toner (A: AT sekvensen), visuella blinkande bollar (B: sekvensen VF), eller en visuell studsande boll (C: sekvensen VB). I C, hastighet och bana på den studsande bollen är ritade som funktion av tid och indikeras med blå och gröna linjer, respektive. Rörelsen distansera av den studsande bollen är 9,2 mm och topp hastigheten på studsande peka (dvs.vid lägsta ball position) är 0,061 mm/ms. åtta händelser i en 600-ms IOI sekvens visas. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Protocol
Representative Results
Discussion
Detta protokoll illustrerar hur du granskar en studsande boll med en enhetligt varierande hastighet i en synkroniseringsuppgift för metronome. Med tanke på dess jämförbara synkronisering prestanda som auditiv toner, är den studsande bollen av särskild betydelse för att hantera den aktuella forskningsämnen om SMS är modalitet specifika.
Det kritiska steget i det nuvarande protokollet är att införa enhetligt varierande hastigheten på den studsande bollen och stegvisa instruktioner fi…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Detta arbete stöds av National Natural Science Foundation Kina (31371129).
Materials
| Psychtoolbox | http://psychtoolbox.org | 3.0.12 | |
| MATLAB | MathWorks | 7.11.0 (R2010b) | |
| Adobe Photoshop | Adobe Systems | Adobe Photoshop CS6 | |
| computer monitor | AOC | G2460PQU/BR LCD | |
| headphone | PHILIPS | SHM6500 | |
| computer keyboard | Dell | kb113t | |
| smart phone | Apple | iphone6s | |
| IBM SPSS Statistics | IBM | IBM SPSS Statistics 21 |
Referências
- 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).
- Hove, M. J., Spivey, M. J., Krumhansl, C. L. Compatibility of motion facilitates visuomotor synchronization. J. Exp. Psychol. Hum. Percept. Perform. 36, 1525-1534 (2010).
- Gan, L., Huang, Y., Zhou, L., Qian, C., Wu, X. Synchronization to a bouncing ball with a realistic motion trajectory. Sci. Rep. 5, 11974 (2015).
- Iversen, J. R., Patel, A. D., Nicodemus, B., Emmorey, K. Synchronization to auditory and visual rhythms in hearing and deaf individuals. Cognition. 134, 232-244 (2015).
- Hove, M. J., Fairhurst, M. T., Kotz, S. A., Keller, P. E. Synchronizing with auditory and visual rhythms: An fMRI assessment of modality differences and modality appropriateness. NeuroImage. 67, 313-321 (2013).
- Iversen, J. R., Balasubramaniam, R. Synchronization and temporal processing. Curr. Opin. Behav. Sci. 8, 175-180 (2016).
- Repp, B. Rate Limits of Sensorimotor Synchronization. Adv. Cogn. Psychol. 2, 163-181 (2006).
- Fisher, N. I. . Statistical Analysis of Circular Data. , (1993).
- Berens, P. A MATLAB Toolbox for Circular Statistics. J. Stat. Softw. 31, (2009).
- Patel, A. D., Iversen, J. R., Chen, Y., Repp, B. H. The influence of metricality and modality on synchronization with a beat. Exp. Brain Res. 163, 226-238 (2005).
- Dalla Bella, S., Sowiński, J. Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks. J. Vis. Exp. , (2015).
- Wu, X., Ashe, J., Bushara, K. O. Role of olivocerebellar system in timing without awareness. Proc Natl Acad Sci U S A. 108, 13818-13822 (2011).
- Arias, P., Cudeiro, J. Effects of rhythmic sensory stimulation (auditory, visual) on gait in Parkinson’s disease patients. Exp Brain Res. 186, 589-601 (2008).
- Hove, M. J., Suzuki, K., Uchitomi, H., Orimo, S., Miyake, Y. Interactive Rhythmic Auditory Stimulation Reinstates Natural 1/f Timing in Gait of Parkinson’s Patients. PLoS ONE. 7, e32600 (2012).
