Att läsa i färg är en ny metod för träning brev-färgföreningar som normalt bara finns i grafem-färg synesthetes. Det innebär en implicit form av utbildning som har potential för långsiktiga associativa träningsmetoder eftersom utbildningen är en biprodukt av läsning och någon text kan färgas.
Synestesi är ett sällsynt tillstånd där en stimulans från en modalitet automatiskt och konsekvent utlöser ovanliga förnimmelser i samma och / eller andra metoder. En relativt vanlig och väl studerat typen är grafem-färg synestesi, definierad som konsekvent upplevelse av färg när du tittar på, höra och tänka på bokstäver, ord och siffror. Vi beskriver vår metod för att undersöka i vilken utsträckning synesthetic samband mellan bokstäver och färger kan lära sig genom att läsa i färg i nonsynesthetes. Att läsa i färg är en speciell metod för att utbilda föreningar i den meningen att de föreningar lärs implicit medan läsaren läser texten som han eller hon normalt skulle och det kräver inte explicita datastyrd träningsmetoder. I detta protokoll, får deltagarna speciellt beredd böcker att läsa, i vilken fyra högfrekventa bokstäver är ihopkopplade med fyra högfrekventa färger. Deltagarna får unika uppsättningar av brev-färg par basd på sina befintliga preferenser för färgade bokstäver. En modifierad Stroop uppgift administreras före och efter behandlingen för att testa för lärda associationer brev-färg och förändringar i hjärnaktivering. Förutom objektiv testning, är en läsupplevelse enkät som administreras som är utformad för att söka efter skillnader i subjektiva upplevelse. En undergrupp av frågor kan förutsäga hur väl en individ lärt föreningarna från att läsa i färg. Viktigt är att vi inte hävda att denna metod gör att varje individ att utveckla grafem-färg synestesi, bara att det är möjligt för vissa individer att bilda brev-färgföreningar genom att läsa i färg och dessa föreningar är liknande i några aspekter som setts i utvecklings grafem-färg synesthetes. Metoden är mycket flexibel och kan användas för att undersöka olika aspekter och resultat av träning synesthetic sammanslutningar, inklusive inlärning-inducerade förändringar i hjärnans funktion och struktur.
Synestesi är ett sällsynt tillstånd ofta beskrivs som en "korsning av sinnena." Det finns många former av synestesi. En av de vanligaste typerna är grafem-färg synestesi, konsekvent och automatisk erfarenhet av färg vid att se, höra, eller funderar på bokstäver, ord eller siffror. Prevalensen av grafem färgat synesthesia är ca 1% av befolkningen en. Forskning har visat att synesthetic upplevelser är äkta, inte inbillade, och är inte relaterade till neurologisk eller psykiatrisk sjukdom 2-11. Nyligen neuroradiologiska forskning har visat att funktionen och strukturen av hjärnan hos synesthetes skiljer sig från matchade nonsynesthetic kontroller 12. Det finns en genetisk komponent till synesthesia 13,14 emellertid är majoriteten av synesthetic inducerare kulturellt bestäms exempelvis genom språk 15,16. Detta samspel mellan gener och miljö väcker frågan om varför vissa människor utvecklar synesthesia och andra inte. Är det skillnad uteslutande bestäms av genetik, eller är det möjligt att träna synestesi hos individer som kanske inte besitter "synesthetic" gener? Ett första steg för att besvara denna fråga kräver en långsiktig träningsmetod som har potential att utveckla föreningar av den typ som finns i synestesi. Här beskriver vi en metod för utbildning av brev-färgföreningar genom att läsa text med färgade bokstäver (figur 1). Vi kommer också att diskutera en metod som kan användas för att förutsäga individuella skillnader i inlärningseffekt.
Tidigare synesthetic träningsmetoder har fokuserat på riktad utbildning med hjälp av en dator 17-21. Datautbildning i labbet kräver deltagarna att komma in i labbet under loppet av flera dagar, även om datautbildning i hemmet är också nu möjligt. Utbildningsföreningar genom att läsa i färg kan göras hemma och på deltagarnas bekvämlighet. Kanske den största fördellar av läsning i färg är att deltagarna har möjlighet att välja vad de vill läsa och att någon text kan färgas. Viktigt är de lärda associationer mellan bokstäver och färger är en "biprodukt" av normal läsning, eftersom deltagarna inte instrueras att inte heller försöker de komma ihåg vilken bokstav paras med vilken färg (även om de naturligtvis är medvetna om dessa färgade bokstäver) . Vi har tidigare visat att det är möjligt att utveckla brev-färgföreningar genom att läsa i färg, och dessa är lika i sin automatiska natur att de som ses i utvecklings grafem-färg synestesi, även om vi inte påstå att deltagarna bör betraktas synesthetes 22 .
Den vanligaste beteende uppgift används för att objektivt mäta närvaron eller styrkan av en synesthetic förening är en modifierad version av den klassiska Stroop paradigm 23. Dock kan denna typ av uppgift inte användas som ett diagnostiskt mArker av synesthesia eftersom det är möjligt att träna ett Stroop effekt i nonsynesthetes 24. (Ett prov på konsekvens eller test av äkthet är bättre lämpad för diagnos av synestesi 2,25). I den klassiska Stroop uppgiften, är en färg ord (t.ex. "RED") visas i färg till en deltagare och han eller hon måste säga vilken färg ordet skrivs in så snabbt som möjligt. När ordet presenteras i samma färg som färgen själva ordet (t.ex. "RED" tryckt i rött bläck), anses det vara kongruenta, och när ordet presenteras i annan färg som färgen ordet (t.ex. "RED" tryckt i grönt bläck), anses det vara inkongruenta (Figur 2). Människor reagerar långsammare och är mindre exakt på inkongruenta försök jämfört med kongruenta studier, och denna skillnad kallas "Stroop effekten." Orsaken till Stroop effekten är att läsa själva ordet är en automatisk process som inte kan vara kompletely hämmade eller ignoreras och därmed stör den uppgiften. Den "synesthetic" version av denna uppgift använder bokstäver i stället för ord, och instruktionerna är desamma: ange så snabbt som möjligt den färg som brevet presenteras i 26. En skillnad mellan inkongruenta och kongruenta förhållanden påträffas i individer som har en befintlig association mellan bokstäver (eller nummer), och färger, de flesta av alla synesthetes (figur 2), men också PRAKTIKANTER 18,20-22,27. Äkta synestesi innebär mer än bara närvaron av en Stroop effekt, de viktigaste egenskaperna vara upplevelsen av percepts (t.ex. färg) i en modalitet som inte stimuleras (t.ex. svart text) som är mycket specifika och konsekvent över tiden 2,25 . Förekomsten av en "synesthetic" Stroop effekten visar att sambandet mellan bokstäver och färger är automatiskt till den grad att de stör uppgift efterfrågans, men det kan inte bevisa att ett brev-färg förening är perceptuell karaktär eller om en person är en synesthete 18.
Individer är alla olika, och vissa praktikanter kan utveckla stora Stroop effekter efter att ha läst i färg, medan andra inte. Vi har utvecklat en rad frågor om subjektiv färgupplevelse som kan förutsäga hur starka dessa lärda associationer blir på individnivå. Dessutom kan lära brev-färgföreningar samverkar med redan existerande preferenser för brev-färg par i nonsynesthetes. Dessa resultat pekar mot bakomliggande faktorer som kan avgöra hur känslig en individ är att utveckla brev-färgföreningar. Till exempel kan känsligheten bestämmas genom intensitet visuella mentala bilder 28 eller minnesförmåga 29-31, som båda har visat sig vara relaterade till grafem-färg synestesi. Läsningen i färg metod kan hjälpa forskare att ytterligare utforska these hypoteser genom att tillhandahålla en genomförbar långsiktigt utbildningsprogram för nonsynesthetes. Det återstår att se om läsning konsekvent färgade bokstäver under lång tid kan leda till att vissa nonsynesthetic individer att uppleva riktiga färg percepts som svar på svarta bokstäver som förblir automatiskt och dessutom konsekvent över år eller en livstid.
Den övergripande förfarande innebär att rekrytera motiverade deltagarna att läsa färgade böcker. Deltagarna måste vara motiverade att läsa eftersom de inte kommer att observeras utanför labbet. Dessutom är de betrodda att exakt redovisa hur mycket de läser. Deltagarna måste testas både före och efter behandlingen för närvaron av lärda associationer brev-färg. Varje deltagare ska tilldelas en unik uppsättning av brev-färg par baserat på deras individuella preferenser. Fyra högfrekventa bokstäver (t ex a, e, n och r) är ihopkopplade med fyra högfrekventa färger (t.ex. rött, orange, grönt, och blue). Lärda föreningar testas med en synesthetic version av den klassiska Stroop uppgiften, att jämföra kongruenta och inkongruenta villkor brev-färgparen. Magnetisk resonansbilder (MRI) förvärvas före och efter behandlingen för att testa för lärande-inducerade förändringar i hjärnans funktion och struktur 32,33. Dessutom är det viktigt att utvärdera erfarenheterna av deltagarna med hjälp av enkäter, eftersom subjektiva upplevelser av deltagarna är av intresse, till exempel möjliga färgupplevelser i närvaro av svart text. Antalet ord lästa varierar mellan deltagarna, eftersom de kan välja sin egen läsning material. Post-session testning bör alltid genomföras så snart som möjligt efter det att deltagaren har läst (hittills inga data som tyder på hur lång inlärningseffekter kan uthärda mätt med Stroop uppgiften). Detta protokoll kan justeras på många sätt, men vi anser att det är grunden för en synesthetic utbildning metod med behandlingen i färg.
Vi har beskrivit en grundläggande metod för träning och testning av brev-färgföreningar genom att läsa i färg. En viktig aspekt för att den här metoden ska fungera är att de enskilda deltagarna är var motiverade att läsa de färgade böcker, har gjort det, och rapporterade varaktigheten och mängden av läsning ärligt, eftersom de inte kan observeras direkt i labbet. Det bidrar till att rekrytera folk som läser entusiaster eftersom de brukar göra en hel del läsning i sin egen tid. Om de förväntade resultaten inte erhållas, är det viktigt att utesluta att en nolleffekt (eller brist på ett Stroop-effekt) är helt enkelt på grund av det faktum att deltagarna inte faktiskt läsa färgad text. Ett sätt att se till att deltagarna har gjort läsningen är för försöksledaren (s) för att läsa böcker för att samtala med deltagarna om deras innehåll. Det är inte alltid så att varje deltagare kommer att utveckla en betydande Stroop effekten bygger på läsning, but med en jämförbar provstorlek (N ~ 15), är de representativa resultat som normalt återfinns på koncernnivå.
När det gäller dataanalyser, besluta innan experimentet om extremvärden kommer att tas bort från det att uppgifterna reaktionen. Vår standard är att svarstider under 150 ms och större än 2,5 gånger standardavvikelsen per tillstånd och session tas bort. Före provningen börjar, är det bra att bestämma ett minimikriterium för mängden läsning behövs (vi föreslår cirka 40.000 ord som riktlinje) och utesluta deltagare som inte har läst minst detta belopp. Också överväga exklusive deltagare som har slutat läsa ett visst antal dagar innan testsession. Efter att data har samlats in, se till att endast korrekta rättegångar ingår i reaktionstid analysen och kontrollera hastighets noggrannhet kompromisser. Kontrollera också noggrannheten på den färgnyckel respons utbildning för att se till att deltabyxor lärde vilken tangent går med vilken färg. Titta deltagarna när du gör färgnyckel utbildning för att se till att de har möjlighet att göra uppgiften utan att titta på fingrarna säkerställer kvaliteten på de uppgifter som ska samlas in. Överväg att kontrollera om Stroop effekten finns i de flesta eller alla av deltagarna eller om endast ett fåtal deltagare med mycket starka effekter verkar vara drivande effekterna grupp-nivå. På samma sätt, kontrollera om något av de preferensgrupper driver effekterna (i vår erfarenhet, preferens grupp 2 uppvisade typiskt en större förändring i Stroop effekten på grund av behandlingen).
I den funktionella uppgifter hjärnröntgen, se till att kvaliteten på uppgifterna är tillräckligt bra genom att testa för signifikant (de) aktivering för alla stimuli oavsett kongruens. Dessutom överväga att lägga andning och puls som förbrylla regressorerna i din GLM analys. En annan kontrollåtgärd under skanning är att använda ett öga-tracker för att garantera thpå deltagarna är faktiskt tittar på skärmen, gör uppgiften på rätt sätt och inte sover. Korta körningar (mindre än 10 min) bidra till att undvika koncentration och trötthet frågor. Slutligen kommer egenskaper (ämne) prov testas också ha en effekt på resultatet och ska alltid beaktas om inte en variabel av intresse eftersom ålder och kön påverkar hjärnans funktion och struktur 34,35. Tolkningen av hjärnaktivering i samband med utbildade brev-färgföreningar i Stroop uppgiften är fortfarande en intressant linje för framtida forskning. Beträffande den klassiska Stroop uppgiften, kontrasten inkongruenta> kongruenta är vanligtvis förknippas med pannloben och främre cingulum aktivering som är tänkt att återspegla kognitiva kontrollmekanismer för att det är nödvändigt för att förhindra ett automatiskt svar i incongruently färgade tillståndet jämfört med kongruenta tillstånd, vilket innebär svaret och kontroll konflikt 46. Motsvarighetenst kongruenta> inkongruenta har fått mindre uppmärksamhet i konfliktbearbetning litteraturen 47. Den synesthetic versionen av Stroop uppgiften har inte varit anställd i många fMRI studier grafem-färg synestesi 12. Två studier har testat synesthetes hjälp av en jämförbar synesthetic Stroop uppgift i en fMRI paradigm, men de rapporterade inte jämförbara kontraster 48,49.
När det gäller hjärnavbildningsstrukturdata, överväga att använda de betydande kluster av aktivering som finns under Stroop uppgift som masker för regioner av intresse i de statistiska analyserna av de strukturella bilder. Dessutom anser korrelera vit och grå materia fastigheter med beteende på Stroop uppgift för att testa om makroskopiska hjärnstrukturer förutspår interindividuella skillnader i prestanda och lärande.
Det finns många aspekter av det nuvarande protokollet som kan ändras baserat på forskningsmålet of försöket till hands. I Stroop uppgiften, till exempel, kan antalet bokstäver och färger utbildade variera. Det bör noteras att öka antalet färger testade skulle öka det nödvändiga antalet svarsalternativ under Stroop uppgiften påverkar den experimentella paradigm. Vissa forskare använder en mikrofon för att spela in sång svaren i datasalen, trots att detta inte är så praktiskt i magnetkamera. En ursprungliga tillståndet kan läggas till Stroop uppgiften (förutom de kongruenta och inkongruenta förhållanden), i vilka bokstäver som inte har färgade i böckerna presenteras i samma färger som används för de kongruenta och inkongruenta förhållanden. Med hjälp av en ursprungliga tillståndet kan låta bättre slutledning hur de kongruenta och inkongruenta förutsättningar förändras över tiden i förhållande till eventuella förändringar i det ursprungliga tillståndet. Varaktigheten och mängden av läsning kan variera och kan också vara en variabel av intresse beslutats av forskarna, liksom tiden i mellanläsa det sista färgade boken och den sista testsessionen. Många andra kognitiva och perceptuella uppgifter och enkäter kan läggas till protokollet. Slutligen kan protokollet enkelt kombineras med andra neuroimaging tekniker.
Närvaron av en synesthetic Stroop effekt i praktikuppgifts härmar beteendet på samma uppgift finns i grafem färgs synesthetes 18,27,50. Vi vill betona att det finns en Stroop effekten är inte tillräckligt för att hävda att praktikanter har äkta synestesi. Utvecklings synestesi definieras av mer än bara en synesthetic Stroop effekt eller perceptuella färgupplevelser, till exempel konsekvens av anslutningarna brev-färg över tiden med en debut i tidig barndom 51, skillnader i funktion och hjärnans struktur 12, och en eventuell genetisk predisposition 13,14 (för en diskussion om att definiera synestesi, se referenserna 52-55). Därför föredrar vi att term "pseudo-synestesi", för att skilja praktikanter (även om de skulle rapportera färgupplevelser) från grafem-färg synesthetes, som rapporterar upplevelsen av synesthetic föreningar så länge de kan minnas.
Individuella skillnader i inlärningseffekt (dvs. storleken på efter läsning Stroop effekten) kan förutsägas genom självrapport rating av hur mycket färgupplevelse intern (dvs. "i inre öga"), vilket indikerar att den subjektiva upplevelsen av färg spelar en roll i att utbilda synesthetic föreningar. En sådan korrelation ger inte definitiva bevis på att färgupplevelser relaterade till utbildade bokstäverna är perceptuella i naturen och inte enbart semantisk (proposition) föreningar. Det är möjligt att enkäten är partisk eftersom det utesluter möjligheten att ange att en individ upplever en semantisk association utan att ha någon erfarenhet av färg. Följning förslaget om en anonym granskare på denna punkt, föreslår vi att lägga till ytterligare en fråga till enkäten: "När jag ser vissa bokstäver i svart text, ser jag inte färg eller erfarenhet färg (i inre öga), men jag har en automatisk association till färgen. "Ytterligare forskning är nödvändig för att förstå om känslighet för att bilda brev-färgföreningar är relaterad till andra processer, till exempel visuella mentala bilder. Det återstår att se om utbildade föreningar brev-färg utöver semantiska associationer genom att ha liknande egenskaper som visuella mentala bilder eller veridical uppfattning.
Att läsa i färg är en metod för utbildning brev-färgföreningar. Denna metod kan användas för att undersöka i vilken utsträckning kognitiva fördelar ses i synestesi, såsom bättre minne för vissa stimuli kategorierna 29 till 31 maj utbildas i nonsynesthetes och om denna utbildning kan orsaka förändringar i hjärnan hos the praktikanter. Det är lovande i den meningen att det fortfarande finns mycket att lära sig om effekterna av både kortsiktiga och långsiktiga "läsning i färg" träningsmetoder. Vi hoppas att genom att tillhandahålla den grundläggande protokoll som vi har utvecklat, andra kommer att använda den för att utvecklas inte bara på området (utbildning) synestesi forskning, men det kognitiv neurovetenskap för inlärning och minne samt.
Bilaga A: Kod för målarböcker i Microsoft Word med hjälp av ett Visual Basic-makro
Sub Letters2Colors ()
Dim a_color As Long
Dim e_color As Long
Dim n_color As Long
Dim r_color As Long
e_color = RGB (230, 0, 0) "röda
n_color = RGB (255, 143, 0) "orange
a_color = RGB (0, 181, 0) "grön
r_color = RGB (0, 155, 255) "blå
Selection.Find.ClearFormatting
Selection.Find.Replacement.ClearFormatting
Med markering. Hitta
. Text = "a"
. Replacement.Text = "a"
. Framåt = Sant
. Wrap = wdFindContinue
. Format = Sant
. MatchCase = Sant
. MatchWholeWord = False
. MatchByte = False
. CorrectHangulEndings = Sant
. MatchWildcards = False
. MatchSoundsLike = False
. MatchAllWordForms = False
. Replacement.Font.Color = a_color
End With
Selection.Find.Execute Ersätt: = wdReplaceAll
Selection.Find.ClearFormatting
Selection.Find.Replacement.ClearFormatting
Med Selection.Find
. Text = "e"
. Replacement.Text = "e"
. Framåt = Sant
. Wrap = wdFindContinue
. Format = Sant
. MatchCase = Sant
. MatchWholeWord = False
. MatchByte = False
. CorrectHangulEndings = Sant
. MatchWildcards = False
. MatchSoundsLike = False
. MatchAllWordForms = False
. Replacement.Font.Color = e_color
End With
Selection.Find.Execute Ersätt: = wdReplaceAll
Selection.Find.ClearFormatting
Selection.Find.Replacement.ClearFormatting
Med Selection.Find
. Text = "n"
. Replacement.Text = "n"
. Framåt = Sant
. Wrap = wdFindContinue
. Format = Sant
. MatchCase = Sant
. MatchWholeWord = False
. MatchByte = False
. CorrectHangulEndings = Sant
. MatchWildcards = False
. MatchSoundsLike = False
. MatchAllWordForms = False
. Replacement.Font.Color = n_color
End With
Selection.Find.Execute Ersätt: = wdReplaceAll
Selection.Find.ClearFormatting
Selection.Find.Replacement.ClearFormatting
Med Selection.Find
. Text = "r"
. Replacement.Text = "r"
. Framåt = Sant
. Wrap = wdFindContinue
. Format = Sant
. MatchCase = Sant
. MatchWholeWord = False
. MatchByte = False
. CorrectHangulEndings = Sant
. MatchWildcards = False
.MatchSoundsLike = False
. MatchAllWordForms = False
. Replacement.Font.Color = r_color
End With
Selection.Find.Execute Ersätt: = wdReplaceAll
End Sub
Bilaga B: Exempel läsupplevelse frågeformulär
Följande frågor bör ges i slumpmässig ordning:
Q1) Jag tycker om att läsa
Q2) Jag tycker inte att läsa
Q3) Jag tyckte om att läsa i färg
Q4) Jag tyckte inte att läsa i färg
Q5) Jag njöt av innehållet i boken
Q6) Jag tyckte inte innehållet i boken
Q7) Den färgade text var ganska
Q8) Den färgade text var ful
Q9) Den färgade text var störande
Q10) Den färgade text var inte störande
Q11) Den färgade text blev mindre störande med tiden
Q12) Den färgade text blev mer störande med tiden
Q13) Jag kände ens om jag läste snabbare i färg (i slutet av boken)
Q14) Jag kände mig som om jag läste långsammare i färg (i slutet av boken)
Q15) Jag var mer motiverade att läsa den här boken jämfört med en bok med vanlig svart text
Q16) Jag var mindre motiverade att läsa den här boken jämfört med en bok med vanlig svart text
Q17) Jag gillar färgen röd
Q18) Jag gillar färgen orange
Q19) Jag gillar färgen grön
Q20) Jag gillar färgen blå
Q21) Jag läser mer än en genomsnittlig person
Q22) Jag läser mindre än en genomsnittlig person
Q23) Jag brukar läsa böcker från samma genre
Q24) Jag brukar läsa böcker från en mängd olika genrer
Q25) När jag ser vissa bokstäver i svart text (e, n, a, r), jag ser dem i färg
Q26) När jag ser vissa bokstäver i svart text (e, n, a, r), jag upplever dem i färg (dvs. i inre öga)
Q27) When jag tänker på vissa bokstäver (e, n, a, r), jag upplever dem i färg (dvs. i inre öga)
F28) När jag tänker på vissa bokstäver (e, n, a, r), jag ser dem i färg
Q29) Varje gång jag ser eller tänker på brev, jag har ingen färgupplevelse
Q30) Välj ett av följande påståenden som bäst beskriver din erfarenhet (A till E) …
(A) När jag ser vissa bokstäver i svart text (e, n, a, r), jag ser dem i färg
(B) När jag ser vissa bokstäver i svart text (e, n, a, r), jag upplever dem i färg (dvs. i inre öga)
(C) När jag tänker på vissa bokstäver (e, n, a, r), jag upplever dem i färg (dvs. i inre öga)
(D) När jag tänker på vissa bokstäver (e, n, a, r), jag ser dem i färg
(E) När jag ser eller tänker på brev, jag har ingen färgupplevelse
Öppen fråga: Har du märkt några förändringar i beteende eller erfarenhet sedan du började läsaning boken (s)?
The authors have nothing to disclose.
Vi tackar Nick Daems för att skriva Visual Basic Word makro. Vi vill tacka för och tacka förlagen Nijgh och van Ditmar (Amsterdam, Nederländerna) för att ge holländska språkmaterial för vår forskningsprotokoll. Vi vill också passa på att tacka alla våra deltagare.
Achieva 3T MRI scanner | Philips | n/a | website for information: http://www.healthcare.philips.com/main/products/mri/systems/achievaTX |
Presentation | Neurobehavioral Systems | n/a | Software for conducting psychological experiments: www.neurobs.com |