Bola que despide con una velocidad uniformemente variable en una tarea de sincronización de metrónomo

Resumen

El propósito de este protocolo es introducir la aplicación de una bola que despide con una velocidad uniformemente variable en una tarea de sincronización de metrónomo.

Resumen

Sincronización sensoriomotora (SMS), una capacidad humana fundamental para coordinar los movimientos con ritmos externos, durante mucho tiempo se ha pensado para ser específicas de la modalidad. En la tarea de sincronización de canonical metrónomo que requiere golpear ligeramente un dedo junto con una secuencia isocrónica, un hallazgo bien establecido es que la sincronización es mucho más estable a una secuencia auditiva de tonos auditivos que un visual secuencia de destellos visuales. Sin embargo, estudios recientes han demostrado periódicamente mover estímulos visuales puede mejorar sustancialmente sincronización con flashes visuales. En particular, sincronización de una bola que despide visual que tiene una velocidad uniformemente variable fue encontrado para no ser menos estable que la sincronización de tonos auditivos. Aquí, el protocolo actual describe el uso de la bola que despide con una velocidad uniformemente variable en una tarea de sincronización de metrónomo. Se incluye el uso de la bola que despide en secuencias con diferentes intervalos entre Inicio (IOI). Resultados representativos ilustran el rendimiento de sincronización de la bola que despide, en comparación con las actuaciones de tonos auditivos y visuales destellos. Teniendo en cuenta su rendimiento de sincronización comparable a la de tonos auditivos, la bola que despide es de particular importancia para abordar el tema de investigación actual de si arpillera mecanismos específicos de la modalidad de SMS.

Introducción

Sincronización sensoriomotora (SMS) se refiere a la coordinación de movimientos (por ejemplo, grifos dedo) con un ritmo externo y canónicamente se estudia mediante una tarea de sincronización sencillo metrónomo en la que el tema es necesaria para golpear ligeramente un dedo a lo largo de una secuencia isócrono^1,2. La superioridad del auditorio en modalidad visual en la sincronización del metrónomo se ha establecido para más de un siglo: la sincronización es mucho más estable a una secuencia auditiva que consiste en tonos auditivos (figura 1A) que a una secuencia visual consisten en destellos visuales (figura 1B)¹. Esta ventaja auditiva de sincronización de metrónomo, sin embargo, recientemente ha sido cuestionada por estudios empleando periódicamente mover estímulos visuales^3,4,5,6 (tenga en cuenta que periódicamente estímulos visuales móviles se refieren a movimientos continuos). Hove et al utilizan una secuencia visual compuesto por un arriba-abajo de la barra en movimiento con velocidad constante y encontró que la sincronización de la barra de arriba-abajo era más estable que la sincronización de flashes visuales, pero era mucho menos estable que la sincronización de tonos auditivos^3,6. Iversen et al emplearon una bola que despide que tenía una velocidad varía según una sinusoide rectificada y demostró que la sincronización de la bola que despide era cerca de sincronización de tonos auditivos⁵. Más recientemente, Gan et al usaron una pelota botando que tenía una velocidad uniformemente variable (es decir, simulando el efecto de la gravedad) (figura 1) y encontró que no era menos estable que la sincronización de la bola que despide sincronización de tonos auditivos⁴.

El propósito del protocolo actual es introducir un procedimiento para aplicar una bola que despide con una velocidad uniformemente variable en una tarea de sincronización de metrónomo, como se describe en Gan et al. ⁴ la tarea de sincronización de metrónomo incluye una secuencia auditiva compuesto por tonos auditivos (en secuencia, figura 1A) y una secuencia visual compuesto por destellos visuales (secuencia de VF, figura 1B), que son ampliamente adoptados en SMS estudios¹. El tercer tipo de secuencia en la tarea es una secuencia visual que consiste en la bola que despide (secuencia de VB, figura 1). Mientras que los mecanismos específicos de la modalidad de largo han sido pensados para arpillera SMS, como más conexiones entre las cortezas auditivas y motoras que entre los visual y cortezas de motor², si SMS está modalidad específica recientemente ha dibujado mucho de investigación de atención^1,7. La bola que despide como introducido en el presente Protocolo es particularmente útil para abordar la cuestión de la modalidad debido a actuaciones de sincronización comparable de la bola que despide y tonos auditivos. Sincronización del metrónomo se puede realizar por otra parte, flexible sobre una gama limitada de IOI (1.800 100 ms)⁸. Para ilustrar la aplicación de la bola que despide de IOIs diferentes, el protocolo actual incluye un IOI 600-ms (que es aproximadamente la IOI preferido) y un IOI de ms de 900.

Figura 1: Ilustración de los estímulos. El tema grifos junto con una secuencia isocrónica, que se compone de tonos auditivos (A: la secuencia de AT), visual intermitente bolas (B: la secuencia de VF), o una pelota botando visual (C: la secuencia VB). En C, la velocidad y la trayectoria de la bola que despide se representan gráficamente como funciones del tiempo y están indicados por líneas azules y verdes, respectivamente. La distancia de movimiento de la bola que despide es de 9,2 mm y la velocidad pico en el punto de rebote (es decir, en la posición más baja de la bola) es de 0,061 mm./Sra. ocho eventos en una secuencia IOI 600-ms se muestran. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Protocolo

este protocolo fue aprobado por el institucional de Junta de psicología Departamento de Sun Yat-Sen la Universidad.

Nota: un programa personalizado " BouncingBall " ⁹ se proporciona para llevar a cabo este protocolo. Extraer el archivo " BouncingBall.zip " genera un directorio " BouncingBall ", que contiene archivos de estímulos auditivos y visuales (véase la sección 1 más abajo), una secuencia de comandos " BouncingBall_run.m " para la programación de la presentación del estímulo y respuesta de grabación (ver apartado 2 abajo) y presentación de estímulos y respuestas (véase la sección 3 más abajo) y una secuencia de comandos de grabación " BouncingBall_analyze.m " para la programación de datos de análisis (véase la sección 4 más abajo) y realizar un de datos (ver sección 5 abajo ).

1. preparación de auditiva y de estímulos visuales

Nota: el " BouncingBall " directorio contiene estímulos generados. Los lectores pueden utilizar o modificar los estímulos como sea necesario.

1. Utilizar el software en el que se pueden generar tonos auditivos, para crear un tono puro de 600 Hz y 50 ms de duración.
2. Utilizar el software en el que se pueden generar imágenes visuales, para crear una imagen de una bola de color naranja con un fondo transparente.
3. Utilizar un smartphone con una cámara para tomar una fotografía de un baloncesto naranja y utilizar el software en el que se pueden generar imágenes visuales, para crear una imagen del baloncesto con un fondo negro.

2. Programación de la presentación de estímulo y respuesta de grabación

Nota: la programación de la presentación del estímulo y la respuesta grabación ya está implementados en la secuencia de comandos " BouncingBall_run.m " en el directorio " BouncingBall ", que se puede abrir y editar utilizando un texto editar software. Lectores pueden establecer o modificar la configuración según sea necesario, siguiendo los comentarios en el script

1. Configurar el color de fondo como negro.
2. Configurar cada secuencia para tener 55 eventos (54 IOIs). Para la práctica (véase abajo), configurar el número de evento 20.
3. Configurar cada secuencia se repita 6 veces. Para la práctica, configurar el número de repetición como 2.
4. Configuración de la IOI ms 600 o 900 ms.
5. Construir la secuencia de a.
   1. Presentar el tono puro todos IOI.
   2. Mostrar permanentemente una bola anaranjada de 1,74 cm de diámetro (de 1,66 º de ángulo visual subtendido) y una barra blanca de 3,54 cm x 4,06 cm. presentan la bola en el centro de la pantalla del ordenador y mostrar la barra de 0,92 cm por debajo del borde inferior de la bola.
      Nota: La bola naranja y la barra se presentan para mantener la programación visual tan consistente como sea posible entre la secuencia de AT y las secuencias visuales y que el tema de fijación en la bola y mantener la atención en la tarea auditiva.
6. Construir la secuencia VF.
   1. Tener la bola naranja flash cada Olimpiada Internacional de informática, es decir, tiene una duración de 50 ms y desaparece por el tiempo restante de IOI.
7. Construir la secuencia VB.
   1. Reemplazar la bola naranja con el baloncesto naranja realista.
   2. Deje la pelota continuamente bajar 0,92 cm (distancia de movimiento) y tocar la barra blanca y luego pasar a la posición inicial.
      Nota: La velocidad de la bola es uniformemente variada con una aceleración constante. La aceleración es de 0.20 m/s ² para la IOI de 600 ms o 0.09 m/s ² para la IOI de ms de 900. La bola alcanza su velocidad máxima al tocar la barra. Utilizar diferentes aceleraciones de IOIs diferentes.
8. Registro y ahorrar el tiempo cuando el sujeto presiona la tecla responde en un teclado de ordenador.

3. procedimiento experimental

Nota: presentación de estímulos y respuestas de grabación se logran escribiendo " BouncingBall_run (SequenceType, IOI, ScreenX, ScreenY, isFormal) " en el comando ventana del software. " ScreenX " y " ScreenY " se refieren a la anchura y la altura de la pantalla del ordenador en cm, respectivamente. Los datos de tapping se registran automáticamente en el archivo " SequenceType_IOI_ScreenX_ScreenY.mat " por el programa. IsFormal se refiere a si el experimento es el experimento formal o la práctica.

1. Pedir el tema a sentarse delante de una pantalla de ordenador con una distancia de 60 cm Ver y usar un audífono.
2. Dan el tema la forma de consentimiento de informado escrita a.
3. Dar el tema las instrucciones del experimento escrito.
   1. En las instrucciones, explicar la tarea de sincronización de metrónomo al tema: Pulse (una tecla del teclado utilizando el dedo índice de su mano preferida) en sincronía con los tonos en la secuencia de AT, las bolas intermitentes en la secuencia de VF y en los momentos cuando la bola que despide se mueve a la posición más baja (es decir, toca la barra) en la secuencia VB.
4. Abrir el software.
   Nota: El software se ejecuta continuamente y su ventana permanece abierta. Escribir el comando Bouncingball_run en la ventana de comandos se ejecute la presentación del estímulo y volver a la ventana de comandos una vez terminada la presentación del estímulo es.
5. Pedir el tema a la práctica con el ms 600 secuencias IOI en VF y VB dos veces para familiarizarse con los estímulos y.
   Nota: La práctica era lo mismo que el siguiente experimento formal excepto: (1) el orden de los tipos de secuencia de tres no se modifica a través de los sujetos; (2) cada secuencia se repite 2 veces; y (3) cada secuencia tiene 20 eventos.
   1. Tipo " Bouncingball_run (' en ', 600, 53,1, 29.8, 0) " en la ventana de comando y presione la ' Enter ' tecla, para realizar la práctica de la secuencia en.
      Nota: El tamaño de la pantalla fue de 53,1 x 29,8 cm en Gan et al. ⁴, pero los lectores deben asignar el tamaño según la pantalla que utilice. Cuando se ejecuta el programa del experimento, el sujeto realiza la tarea que se describe en las instrucciones del experimento. Además, la presentación de la secuencia es semipresencial, es decir, el sujeto presiona la barra espaciadora para iniciar una secuencia de.
   2. Tipo " Bouncingball_run (' VF ', 600, 53,1, 29.8, 0) " en la ventana de comando y presione la ' Enter ' tecla, para realizar la práctica de la secuencia de VF.
   3. Tipo " Bouncingball_run (' VB ', 600, 53,1, 29.8, 0) " en la ventana de comando y presione la ' Enter ' tecla, para realizar la práctica de la secuencia VB.
6. Pedir el tema para llevar a cabo el experimento. Contrarrestar los pedidos de IOI tipos y secuencia entre temas.
   Nota: Abajo se encuentra el procedimiento para un tema.
   1. Tipo " Bouncingball_run (' en ', 600, 53,1, 29.8, 1) " en la ventana de comando y presione la ' Enter ' clave, para llevar a cabo ms de 600 IOI en secuencia.
      1. Cuenta que el tema se Pulse una tecla del teclado utilizando el dedo índice en sincronía con los tonos en la secuencia de a.
   2. Tipo " Bouncingball_run (' VF ', 600, 53,1, 29.8, 1) " en la ventana de comando y presione la ' Enter ' tecla, para realizar la secuencia de IOI VF de ms de 600.
      1. En cuenta que el tema se pulse una tecla del teclado utilizando el dedo índice en sincronía con las bolas intermitentes.
   3. Tipo " Bouncingball_run (' VB ', 600, 53,1, 29.8, 1) " en la ventana de comando y presione la ' Enter ' tecla, para realizar la secuencia IOI VB de ms de 600.
      1. Tenga en cuenta que el tema se pulse una tecla del teclado utilizando el dedo índice en sincronía con los momentos cuando la bola que despide se mueve a la posición más baja (es decir, toca la barra).
   4. Tipo " Bouncingball_run (' en ', 900, 53,1, 29.8, 1) " en la ventana de comando y presione la ' Enter ' clave, para llevar a cabo ms de 900 IOI en secuencia.
      1. Tenga en cuenta que el tema se pulse una tecla del teclado utilizando el dedo índice en sincronía con los tonos en la secuencia de a.
   5. Tipo " Bouncingball_run (' VF ', 900, 53,1, 29.8, 1) " en la ventana de comando y presione la ' Enter ' tecla, para realizar la secuencia de IOI VF de ms de 900.
      1. En cuenta que el tema se pulse una tecla del teclado utilizando el dedo índice en sincronía con las bolas intermitentes.
   6. Tipo " Bouncingball_run (' VB ', 900, 53,1, 29.8, 1) " en la ventana de comando y presione la ' Enter ' tecla, para realizar la secuencia de 900 ms VB IOI.
      1. Tenga en cuenta que el tema se pulse una tecla del teclado utilizando el dedo índice en sincronía con los momentos cuando la bola que despide se mueve a la posición más baja (es decir, toca la barra).

4. Programación de análisis de datos

Nota: la programación de análisis de datos ya está implementada en la secuencia de comandos " BouncingBall_analyze.m " en el directorio " BouncingBall ", que se puede abrir y editar utilizando un texto editar software. Lectores pueden establecer o modificar la configuración según sea necesario, siguiendo los comentarios en el script. Los datos de sincronización crudos son una secuencia de tiempos de grifo. Utilizar un método circular para analizar los datos de sincronización periódica variable, que ha sido detallados en ^{4 , 5 , 10}. Aquí, el presente Protocolo describe un procedimiento para analizar la estabilidad (R) de sincronización, utilizando el toolbox de estadística circular (p. ej., CircStat toolbox ¹¹), como se describe en Gan et al. ⁴

1. omitir las llaves a los primeros cinco eventos en la secuencia tap porque sincronización normalmente requiere un par de toques a.
2. Calcular asincronía.
   1. Para cada secuencia de grifo, calcular asincronía como la diferencia entre el tiempo de un grifo y el tiempo de inicio de evento correspondiente, dando por resultado una secuencia de asincronías.
      Nota: Es mejor excluir grifos no válidos para cada secuencia. Grifos no válidos incluyen falta tap (es decir, no hay toque durante el -1/2 y + 1/2 intervalo IOI alrededor de un evento) y múltiples (es decir, cuando hay más de un grifo durante el -1/2 y + 1/2 intervalo IOI).
   2. Convertir los tiempos (ms) de asincronías en ángulos (grados) por asynchrony*(360/IOI). Utilizar la función circ_ang2rad ¹¹ para convertir grados en radianes, que resulta en la fase relativa (RP) en un círculo de unidad.
3. Calcular la estabilidad de sincronización (R).
   1. Para cada secuencia de asincronía, uso la función de circ_var ¹¹ para calcular la varianza (S) de la RPs.
   2. Compute R con R = 1 - S.
      Nota: R es la longitud de la resultante (es decir, promedio de vectores) del RPs, que van desde 0 (golpeando ligeramente inestable con RPs uniformemente distribuidos) a 1 (escuchas perfectamente estable con una distribución unimodal de RPs).
   3. Para cada tipo de secuencia, calcular el valor medio del RPs de los 6 ensayos, como la R de ese tipo de secuencia de este tema.

5. Realizar análisis de datos

Nota: a continuación es el análisis de los datos de uno de los temas recogido como introducidos anteriormente. Realizar análisis de datos se logra escribiendo " Bouncingball_analyze(RecordedFile) " en la ventana de comandos del software, que devuelve la media y desviación estándar (SD) de la estabilidad.

1. Para la 600-ms IOI en secuencia, tipo " Bouncingball_analyze (' AT_600_53.1, 29.8.mat ') " en la ventana de comando y presione la ' Enter ' clave.
2. Para la secuencia de IOI VF 600 ms, de tipo " Bouncingball_analyze (' VF_600_53.1, 29.8.mat ') " en la ventana de comando y presione la ' Enter ' clave.
3. Para la secuencia IOI VB 600 ms, de tipo " Bouncingball_analyze (' VB_600_53.1, 29.8.mat ') " en la ventana de comando y presione la ' Enter ' clave.
4. Para la 900 ms IOI en secuencia, tipo " Bouncingball_analyze (' AT_900_53.1, 29.8.mat ') " en la ventana de comando y presione la ' Enter ' clave.
5. Para la secuencia de IOI VF 900 ms, tipo " Bouncingball_analyze (' VF_900_53.1, 29.8.mat ') " en la ventana de comando y presione la ' Enter ' clave.
6. Para la secuencia de 900 ms VB IOI, tipo " Bouncingball_analyze (' VB_900_53.1, 29.8.mat ') " en la ventana de comando y presione la ' Enter ' clave.

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Resultados

Uno de los resultados más conocidos en los estudios SMS es que sincronización de metrónomo es mucho más estable a una secuencia auditiva de tonos auditivos que a una secuencia visual que consisten en destellos visuales¹, sugiriendo mecanismos específicos de la modalidad de SMS². Sin embargo, estudios recientes han demostrado que periódicamente mover estímulos visuales puede mejorar sustancialmente comparado con destellos visuales

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Discusión

Este protocolo muestra cómo examinar una bola que despide con una velocidad uniformemente variable en una tarea de sincronización de metrónomo. Teniendo en cuenta su rendimiento de sincronización comparable a la de tonos auditivos, la bola que despide es de particular importancia para abordar el tema de investigación actual de si el SMS es modalidad específica.

El paso crítico en el protocolo actual es introducir la velocidad uniformemente variable de la bola que despide, y se proporcio...

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Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
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