Hoppende bold med en ensartet varierende hastighed i en metronom synkroniseringsopgave
Summary
Formålet med denne protokol er at indføre anvendelse af en hoppende bold med en ensartet varierende hastighed i en metronom synkroniseringsopgave.
Abstract
Sensorimotor synkronisering (SMS), en grundlæggende menneskelige evne til at koordinere bevægelser med eksterne rytmer, har længe været menes at være modalitet specifikke. I den kanoniske metronom synkroniseringsopgave, der kræver trykke en finger sammen med en isokrone sekvens, er en veletableret konstatering, at synkronisering er meget mere stabilt til en auditiv sekvens bestående af auditive toner end til en visuel sekvens bestående af visuelle blinker. Nylige undersøgelser har dog vist, at med jævne mellemrum flytte visuelle stimuli væsentligt kan forbedre synkronisering sammenlignet med visuelle blinker. Især blev synkronisering af en visuel hoppende bold, der har en ensartet varierende hastighed fundet for at være ikke mindre stabil end synkronisering af auditive toner. Her, beskriver den nuværende protokol anvendelsen af den hoppende bold med en ensartet varierende hastighed i en metronom synkroniseringsopgave. Brugen af den hoppende bold i sekvenser med forskellige Inter indsættende intervaller (IOI) er inkluderet. De repræsentative resultater illustrerer synkronisering ydeevne af den hoppende bold, sammenlignet med opførelser af auditive toner og visuelle blinker. I betragtning af dens sammenlignelige synkronisering ydeevne til de auditive toner, er den hoppende bold af særlig betydning for at løse det aktuelle forskning emnet om modalitet-specifikke mekanismer underlag SMS.
Introduction
Sensorimotor synkronisering (SMS) henviser til koordinering af bevægelser (fx, finger haner) med en ekstern rytme, og er canonically studerede ved hjælp af en simpel metronom synkroniseringsopgave, hvor emnet er forpligtet til at trykke en finger langs med en isokrone sekvens1,2. Overlegenhed af de auditive over visuelle modalitet i metronom synkronisering er blevet etableret over et århundrede: synkronisering er meget mere stabilt til en auditiv sekvens bestående af auditive toner (figur 1A) end til en visuel sekvens bestående af visuelle blinker (figur 1B)1. Denne auditive fordel af metronom synkronisering, men er for nylig blevet udfordret af studier beskæftiger med jævne mellemrum flytte visuelle stimuli3,4,5,6 (Bemærk at periodisk henvise bevægende visuelle stimuli til kontinuerlige bevægelser). Hove et al. anvendte en visuel sekvens bestående af en op-ned bar bevæger sig med en konstant hastighed, og fandt, at synkroniseringen af baren op-ned var mere stabil end synkronisering af visuelle blinker, men var stadig mindre stabil end synkronisering af auditive toner3,6. Iversen et al. ansat en hoppende bold, der havde en hastighed varierede efter en rektificeret sinusoid, og viste, at synkroniseringen af den hoppende bold var tæt på synkronisering af auditive toner5. Mere nylig, Gan et al. anvendte en hoppende bold, der havde en ensartet varierende hastighed (dvs., simulerer effekten af tyngdekraften) (figur 1 c), og fandt, at synkroniseringen af den hoppende bold ikke var mindre stabil end synkronisering af auditive toner4.
Formålet med den nuværende protokol er at indføre en procedure for at anvende en hoppende bold med en ensartet varierende hastighed i en metronom synkroniseringsopgave, som beskrevet i Gan et al. 4 metronom synkroniseringsopgave omfatter en auditiv sekvens bestående af auditive toner (på sekvens, figur 1A) og en visuel sekvens bestående af visuelle blink (VF sekvens, figur 1B), der er almindeligt vedtaget i SMS undersøgelser1. Den tredje type af sekvens i opgaven er en visuel sekvens bestående af de hoppende bold (VB sekvens, figur 1 c). Mens modalitet-specifikke mekanismer har længe været menes at underlag SMS, såsom tættere forbindelser mellem de auditive og motoriske cortex end mellem de visuelle og motor cortex2, om SMS er modalitet specifikke har for nylig udarbejdet meget forskning opmærksomhed1,7. Den hoppende bold er som blev indført i denne protokol især nyttigt for adressering modalitet problem på grund af sammenlignelige synkronisering opførelser af hoppende bold og auditive toner. Derudover kan metronom synkroniseringen udføres fleksibelt over et begrænset udvalg af IOI (100-1.800 ms)8. For at illustrere anvendelsen af den hoppende bold for forskellige IOIs, omfatter den nuværende protokol en 600-ms IOI, (hvilket er omtrent det mest foretrukne IOI) og en 900-ms IOI.
Figur 1: Illustration af stimuli. Emnet haner sammen med en isokrone sekvens, som er sammensat af auditive toner (A: AT sekvens), visuel blinkende bolde (B: VF sekvens), eller en visuel hoppende bold (C: VB sekvens). I C, den hastighed og bane af den hoppende bold afbildes som funktion af tiden og er markeret med blå og grønne linjer, henholdsvis. Den bevægelse afstand af den hoppende bold er 9,2 mm og peak hastighed på den hoppende point (dvs.den laveste bolden startposition) 0.061 mm/ms. otte arrangementer i en 600-ms IOI sekvens er vist. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Protocol
Representative Results
Discussion
Denne protokol illustrerer, hvordan du undersøger en hoppende bold med en ensartet varierende hastighed i en metronom synkroniseringsopgave. I betragtning af dens sammenlignelige synkronisering ydeevne til de auditive toner, er den hoppende bold af særlig betydning for at løse det aktuelle forskning emnet om SMS er modalitet specifikke.
Det afgørende skridt i den nuværende protokol er at introducere den ensartet varierende hastighed af den hoppende bold, og trinvise anvisninger til at udf…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbejde blev støttet af National Natural Science Foundation of China (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 |
References
- 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).
