多感比较的双区间强制选择任务
Summary
心理物理学是通过感官信息研究感知现象的关键。在这里, 我们提出了一个协议, 以执行两个间隔的强制选择任务, 在上一份关于人类心理物理学的报告中, 参与者估计视觉, 听觉, 或视听间隔的持续时间的非周期性列车的脉冲。
Abstract
我们提供了一个程序, 在人类的心理物理学实验基于前面描述的范式, 旨在描述在视觉、声学和视听非周期性列车的毫秒范围内的感知时间间隔脉冲。在此任务中, 每个试验由两个连续的机内间隔组成, 参与者按向上箭头键报告第二个刺激比参考持续的时间更长, 或向下箭头键指示其他时间。行为的分析导致心理测量函数的概率估计比较刺激比参考长, 作为比较间隔的函数。总之, 我们提出了一种实现标准编程软件的方法, 以创建视觉、声学和视听刺激, 并通过降噪耳机和计算机的显示器。
Introduction
本协议的目的是传达一个关于心理物理学的标准实验的过程。心理物理学是通过测量行为反应来研究感知现象, 由感官输入1,2, 3 引起。通常, 人类心理物理学是一种廉价和必不可少的工具, 用于成像或神经生理实验4。然而, 从许多存在的方法中选择最适当的心理物理学方法从来都不容易, 选择在一定程度上取决于经验和偏好。不过, 我们鼓励初学者彻底修改可用的方法, 以便了解选择标准5,6,7。在这里, 我们提供了一个执行2ifc 任务的过程, 许多研究人员经常使用它来研究感知过程, 如工作记忆8、决策9、10或时间感知11,12,13岁
为了引导读者沿着该方法, 我们重新创建了一个报告, 即脉冲的非周期序列的视觉 (v)、听觉 (a) 和视听 (av) 间隔的感知持续时间。我们将此任务称为非周期性间隔区分 (aid) 任务13。当试图描述这种在心理物理学术语中的范式时, 它将是一个 a 类, 类型-1, 基于性能的, 依赖于标准的判别任务, 使用一个非自适应方法的常数和双曲切线 (tanh) 模型计算一个差分阈值。即使这样的定性听起来有些纠结, 我们也会用它来向读者介绍心理物理学的一些一般方面, 希望为新的实验提供决策标准, 甚至可能是将目前的协议定制为其他需求。
任何心理物理实验, 如2ifc 任务, 都需要实施刺激、任务、方法、分析和测量6。目标是获得心理测量功能, 更好地说明测量的性能 14.2ifc 任务包括向参与者介绍, 他们对实验的目的很天真, 对两种连续刺激进行了试验。在比较刺激后, 他们通过选择一种, 只有一个, 从两个可能的反应, 更好地适合他们的感知报告结果。
通过刺激, 我们参考了正在研究的感官形态的技术考虑。a 类实验包括试验中相同模态的刺激的比较, 而 b 类实验则包括多模态比较。关于刺激的其他基本考虑因素包括其实施, 例如在所需范围内调节刺激的技术方法。例如, 如果我们想要找到在皮肤上振动的两个颤振频率之间的唯一明显的差异 (jnd), 我们需要一个精确的刺激器来产生颤振范围内的频率 (即4-40 hz)。换句话说, 技术元素的动态工作范围取决于每个感官形态的动态谱。
选择一项任务是关于正在研究的感性现象。例如, 如果刺激比参考16长或短 (如 aid 范式), 则发现两种刺激是相同的还是等价的, 可能依赖于与解决这些刺激不同的大脑机制。本质上, 刺激选择定义了获得的响应的类型。1型实验, 有时与所谓的性能实验密切相关, 包括正确或不正确的反应。相反, 第2型实验 (或外观实验) 产生的答案大多是定性的, 取决于参与者的标准, 而不是任何明确强加的标准;换句话说, 独立于标准的实验。值得注意的是, 2ifc 的任务响应依赖于标准, 因为在每次试验中, 标准刺激 (有时称为基准或参考刺激) 构成了比较感知所依赖的标准。
该方法可以指三件事;首先, 它可以指选择要测试的刺激范围的机制, 或者, 换句话说, 指的是已经知道的刺激变异性范围, 而不是旨在建立适当范围17的适应性方法。建议将这些自适应事项快速找到检测和识别阈值, 并最大限度地减少试用重复18。此外, 自适应方法是飞行员实验的最佳方法。方法的第二个定义是刺激调制的尺度 (例如, 常数的方法) 或对数刻度。所选择的尺度可能是也可能不是自适应方法结果的直接结果, 但主要是它涉及到所研究的感官形态的动态。最后, 该方法还提到试验的数量和它们的呈现顺序。
在分析方面, 它涉及到实验测量的统计。无论选择适当的分析方法来比较测试组和对照组, 心理物理学主要是测量两个条件之间的绝对阈值或微分阈值 (例如, 存在与不存在刺激, 或两个刺激之间的 jnd), 特别是在 2ifc 19.这种测量来自心理测量功能 (即行为的连续模型, 作为检测或识别所涉条件之一的概率的函数)。选择模型函数取决于比例, 换句话说, 取决于自变量值的间距。累积法线、逻辑、快速和 weibull 等函数适用于线性间距的值, 而 gumbel 和 low-kick 则更适合对数间距。还存在其他模式, 例如在 aid 任务中使用的tanh 。重要的是, 选择正确的模型取决于感兴趣的参数, 在实验20的设计中考虑到了这一点。将数据拟合模型后, 应该可以导出两个参数: α和β参数。在通常用于2ifc 范式中的逻辑函数的情况下, α是指投影到主观相等点 (即在逻辑的一半) 的 abscissas 值。β参数是指α值的斜率 (即条件之间过渡的陡峭度)。最后, 从心理测量曲线中通常得到的参数是微分石灰石灰 21 (dl)。在2ifc 实验中, dl 与β有关, 但严格而言, 对应于两个间隔之间的最小感知差异。确定 dl 的公式是下面的公式 (1)。
(2)
在这里, x代表以0.75 和0.25 的性能投影的自变量值直接在 sigmoidal 曲线上测量。在这之前, 我们只讨论了一些关于心理测量功能的概括性。我们建议进一步研究估计和解释心理测量功能, 这些和其他参数22。
在实施心理物理实验时需要考虑的其他技术方面与设备和软件有关。如今, 商用计算机的内存和速度容量通常是高保真视觉和听觉任务中的最佳处理方式。此外, 补充材料 (如遮噪耳机、扬声器和显示器) 的动态分辨率必须满足感官模式的采样率 (例如频率、振幅、对比度和刷新率)率)。此外, 像性感工具箱23和 psychy24等软件程序易于实施, 并且在同步任务事件和设备时效率很高。
前面描述的 aid 任务为2ifc 范例组合了上面描述的许多主题。有趣的是, 它探索了在毫秒范围内 v、a 和 av 间隔的感知, 大脑的大部分过程发生在25、26、27.矛盾的是, 这也是一个具有挑战性的失误, 研究视力, 这与试镜相比, 导致了一个有点有限的采样率28。从这个意义上说, 多模比较需要额外的理论范围12,29,30。有时, 它们需要进一步裁剪, 以包含一个共同的调制频谱或实现一致的解释。
该协议侧重于歧视任务 (即2ifc, 其中基础刺激 (也称为参考或标准) 与一组比较或测试刺激进行对比, 以找到 jnd, 换言之, 是歧视门槛)。在这里, 任务是研究人类判别脉冲13的 v、a 或 av 非周期间隔的能力.我们提供有关创建和参数化刺激的信息, 以及关于准确性和反应时间的分析的信息。重要的是, 我们讨论了如何从心理计量学统计结果参数解释受试者的时间感知, 以及2ifc 心理物理方法主题中的一些实验和分析替代方案。
Protocol
Representative Results
Discussion
在心理物理学中, 任务的选择取决于感知现象的特殊兴趣5,6。例如, 该协议包括重新创建以前报告的关于不定期排列脉冲的视觉、听觉和视听刺激的时间间隔感知的范式, 该范式实现了2ifc 方法13。在这里, 与大多数心理物理学任务一样, 足够的硬件和软件对于准确地创建、重现和记录任务元素至关重要, 尤其是在探索在25</sup…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
这项工作得到了 cb-256767 国家委员会的支持。提交人感谢 isaac morán 的技术援助和 fixilia celilic (ifc) 计算机股的 ana escalante 的宝贵协助。
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 |
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