עבודה זו נתמכה על ידי הלאומי מדעי הטבע קרן של סין (31371129).

פרוטוקול זה אושרה על-ידי מוסדיים סקירה הלוח של פסיכולוגיה המחלקה של סון יאט-סן האוניברסיטה.
 הערה: תוכנית מותאמת אישית &#34; BouncingBall &#34; 9 ניתנת לביצוע פרוטוקול זה. חילוץ הקובץ &#34; BouncingBall.zip &#34; יוצר ספריה &#34; BouncingBall &#34;, אשר מכיל שמיעתי גירויים חזותיים קבצים (ראה בסעיף 1 להלן), תסריט &#34; BouncingBall_run.m &#34; לתכנות של גירוי מצגת ו התגובה הקלטה (ראה סעיף 2 להלן), הצגת הגירויים והקלטה תגובות (ראה סעיף 3 להלן), תסריט &#34; BouncingBall_analyze.m &#34; לתכנות של נתונים מנתח (ראה סעיף 4 להלן) וניתוחים ביצוע נתונים (ראה סעיף 5 להלן ).
 1. הכנה של השמיעה של גירויים חזותיים הערה: &#34; BouncingBall &#34; ספריה מכילה גירויים שנוצר. הקוראים יכולים להשתמש או לשנות הגירויים כנדרש.
<ol><li>להשתמש בתוכנה שבה גוונים השמיעה יכול להיווצר, כדי ליצור צליל טהור של משך 600 הרץ ו- 50 ms-</li>
	<li>להשתמש בתוכנה שבה דימויים ויזואליים יכול להיווצר, כדי ליצור תמונה של כדור כתום עם רקע שקוף.</li>
	<li>להשתמש ב- smartphone עם מצלמה, לצלם תמונה כדורסל כתום, להשתמש בתוכנה שבה דימויים ויזואליים יכול להיווצר, כדי ליצור תמונה של הכדורסל עם רקע שחור.</li>
</ol> 2. תכנות של גירוי מצגת והקלטה תגובה הערה: התכנות של גירוי מצגת והקלטה התגובה מיושם כבר בקובץ ה-script &#34; BouncingBall_run.m &#34; בספריה &#34; BouncingBall &#34;, אשר ניתן לפתוח ולערוך הערוכות באמצעות טקסט התוכנה. הקוראים יכולים להגדיר או לשנות את ההגדרות כנדרש, בעקבות ההערות script.
<ol><li>להגדיר את צבע הרקע כשחור.</li>
	<li>להגדיר כל רצף לקיים אירועים 55 (54 IOIs). לאימון (ראה להלן), להגדיר את מספר אירועים כמו 20.</li>
	<li>להגדיר כל רצף כדי לחזור 6 פעמים. לאימון, להגדיר את מספר החזרות כ- 2-</li>
	<li>הגדרת את IOI 600 ms או גברת 900</li>
	<li>לבנות את רצף AT-
	<ol><li>להציג הטון טהור כל IOI.</li>
		<li>להציג באופן קבוע כדור כתום של 1.74 ס מ קוטר (subtended זווית ויזואלית של 1.66°), ובר לבן של 3.54 ס"מ x 4.06 ס מ. להציג את הכדור במרכזו של מסך המחשב, להציג את סרגל 0.92 ס מ מתחת לקצה התחתון של הכדור. 
		הערה: את הכדור הכתום ואת הבר מוצגים לשמור הגדרות חזותיות עקבי ככל האפשר בין הרצף AT הרצף החזותי, וכדי לשמור על הנושא קיבעון תשומת לב על הכדור, ולשמירה על רמת הפעילות השמיעתית.</li>
	</ol></li> <li>לבנות את רצף VF.
	<ol><li>יש את הכדור הכתום פלאש בכל IOI, קרי, זה נמשך 50 מילישניות נעלמת במשך הזמן שנותר IOI.</li>
	</ol></li> <li>לבנות את רצף VB.
	<ol><li>להחליף את הכדור הכתום עם הכדורסל כתום מציאותי.</li>
		<li>לעזוב את הכדור ללא הרף שתעברו 0.92 ס"מ (מרחק תנועה), לגעת הבר לבן ולאחר מכן הזז למצב הראשוני. 
		הערה: המהירות של הכדור בצורה אחידה מגוונת עם תנועה בתאוצה קבועה. ההאצה הוא 0.20 m/s 2 עבור IOI 600-ms או m/s 0.09 2 עבור IOI 900-ms. הכדור מגיע מהירות השיא שלה כאשר נוגעים הבר. לשימוש ההאצות של סמנים שונים IOIs שונות.</li>
	</ol></li> <li>שיא ולחסוך את זמן כאשר הנושא יקיש על מקש מגיבה על מקלדת המחשב.</li></ol>
 3. ניתוח ניסיוני הערה: הצגת הגירויים והקלטה תגובות מוכשרות על-ידי הקלדת &#34; BouncingBall_run (SequenceType, IOI, ScreenX, ScreenY, isFormal) &#34; בפקודה החלון של התוכנה. &#34; ScreenX &#34;, &#34; ScreenY &#34; להפנות הרוחב והגובה של מסך המחשב בס מ, בהתאמה. הנתונים הקשה נרשמות באופן אוטומטי בקובץ &#34; SequenceType_IOI_ScreenX_ScreenY.mat &#34; על-ידי התוכנית. IsFormal מתייחס אם הניסוי הוא הניסוי רשמית או המרפאה.
<ol><li>לשאול את הנושא לשבת מול מסך המחשב עם מרחק הצפייה 60 ס מ, לשים אוזניות.</li>
	<li>תן לנבדק טופס ההסכמה מדעת בכתב לחתום.</li>
	<li>תן לנבדק את ההוראות בכתב ניסוי.
	<ol><li>בהוראות, להסביר את המשימה סינכרון מטרונום לנושא: הקש (על מקש במקלדת בעזרת אצבע האינדקס של היד המועדף שלהם) בסנכרון עם הגוונים ברצף AT, הכדורים מהבהב הרצף VF, ואת הרגעים כאשר הכדור זז למיקום הנמוך (קרי, נוגע הבר) ברצף VB.</li>
	</ol></li> <li>לפתוח את התוכנה. 
	הערה: התוכנה פועלת ללא הרף, חלון הפקודה נשאר פתוח. הקלדת הפקודה Bouncingball_run בחלון הפקודה להפעיל את המצגת גירוי, לחזור לחלון הפקודה לאחר הצגת הגירוי הסתיימה.</li>
	<li>לשאול הנושא כדי להתאמן עם 600 ms רצפים IOI-VF, VB פעמיים כדי להכיר הגירויים ואת המשימה. 
	הערה: בפועל היה זהה מתחת ניסוי פורמאלי חוץ: (1) הסדר רצף שלושת הסוגים אינו משתנה על פני הנושאים; (2) כל רצף שחוזר 2 פעמים; (3) כל רצף יש 20 אירועים.
	<ol><li>סוג &#34; Bouncingball_run (&#39; AT &#39;, 600, 53.1, 29.8, 0) &#34; ב חלון הפקודה ולאחר מכן הקש &#39; Enter &#39; מפתח, כדי לבצע את התרגול של הרצף AT- 
		הערה: גודל המסך היה 53.1 ס"מ x 29.8 ס"מ ב גן. et al. 4, אבל הקוראים עליך להקצות את הגודל לפי המסך בהם הם משתמשים. בעת פעולתה של תוכנית ניסוי, הנושא הוא ביצוע המשימה שמתואר בהוראות הניסוי. בנוסף, המצגת הרצף נמצאת בקצב אישי, קרי, הנושא מקיש על מקש הרווח כדי להתחיל רצף.</li>
		<li>סוג &#34; Bouncingball_run (&#39; VF &#39;, 600, 53.1, 29.8, 0) &#34; ב חלון הפקודה ולאחר מכן הקש &#39; Enter &#39; מפתח, כדי לבצע את התרגול של הרצף VF.</li>
		<li>סוג &#34; Bouncingball_run (&#39; VB &#39;, 600, 53.1, 29.8, 0) &#34; ב חלון הפקודה ולאחר מכן הקש &#39; Enter &#39; מפתח, כדי לבצע את התרגול של הרצף VB.</li>
	</ol></li> <li>לשאול את הנושא כדי לבצע את הניסוי. מאוזנים לפקודות של סוגי IOI וסוגי רצף בין נושאים. 
	הערה: זה בהמשך ההליך עבור נושא אחד.
	<ol><li>סוג &#34; Bouncingball_run (&#39; AT &#39;, 600, 53.1, 29.8, 1) &#34; ב חלון הפקודה ולאחר מכן הקש &#39; Enter &#39; מפתח, כדי לבצע רצף IOI ב 600-ms.
		<ol><li>שימו לב: הנושא יהיה הקש על מקש במקלדת בעזרת האצבע המורה בסנכרון עם הגוונים ברצף AT-</li>
		</ol></li> <li>סוג &#34; Bouncingball_run (&#39; VF &#39;, 600, 53.1, 29.8, 1) &#34; ב חלון הפקודה ולאחר מכן הקש &#39; Enter &#39; מפתח, כדי לבצע את רצף IOI VF 600-ms.
		<ol><li>הערה כי הנושא הקש על מקש במקלדת בעזרת האצבע המורה בסנכרון עם הכדורים מהבהבים.</li>
		</ol></li> <li>סוג &#34; Bouncingball_run (&#39; VB &#39;, 600, 53.1, 29.8, 1) &#34; ב חלון הפקודה ולאחר מכן הקש &#39; Enter &#39; מפתח, כדי לבצע את רצף IOI VB 600-ms.
		<ol><li>שימו לב: הנושא הקש על מקש במקלדת בעזרת האצבע המורה בסנכרון עם הרגעים כאשר הכדור זז למיקום הנמוך (קרי, נוגע הבר).</li>
		</ol></li> <li>סוג &#34; Bouncingball_run (&#39; AT &#39;, 900, 53.1, 29.8, 1) &#34; ב חלון הפקודה ולאחר מכן הקש &#39; Enter &#39; מפתח, כדי לבצע רצף IOI-900-ms.
		<ol><li>הערה כי הנושא הקש על מקש במקלדת בעזרת האצבע המורה בסנכרון עם הגוונים ברצף AT-</li>
		</ol></li> <li>סוג &#34; Bouncingball_run (&#39; VF &#39;, 900, 53.1, 29.8, 1) &#34; ב חלון הפקודה ולאחר מכן הקש &#39; Enter &#39; מפתח, כדי לבצע את רצף IOI VF 900-ms.
		<ol><li>הערה כי הנושא הקש על מקש במקלדת בעזרת האצבע המורה בסנכרון עם הכדורים מהבהבים.</li>
		</ol></li> <li>סוג &#34; Bouncingball_run (&#39; VB &#39;, 900, 53.1, 29.8, 1) &#34; ב חלון הפקודה ולאחר מכן הקש &#39; Enter &#39; מפתח, כדי לבצע את רצף IOI VB 900-ms.
		<ol><li>שימו לב: הנושא הקש על מקש במקלדת בעזרת האצבע המורה בסנכרון עם הרגעים כאשר הכדור זז למיקום הנמוך (קרי, נוגע הבר).</li>
		</ol></li></ol></li></ol> 4. תכנות של ניתוח נתונים הערה: התכנות של ניתוח נתונים מיושם כבר בקובץ ה-script &#34; BouncingBall_analyze.m &#34; בספריה &#34; BouncingBall &#34;, אשר ניתן לפתוח ולערוך הערוכות באמצעות הודעת טקסט תוכנה. הקוראים יכולים להגדיר או לשנות את ההגדרות כנדרש, בעקבות ההערות בקובץ ה-script. הנתונים הגולמיים סינכרון הם רצף של ברז פעמים. להשתמש בשיטה מעגליות כדי לנתח את הנתונים סינכרון תקופתי משתנה, אשר היה מפורט 4 , 5 , 10. . הנה, בפרוטוקול הנוכחי מתאר הליך כדי לנתח את היציבות (R) של סינכרון, באמצעות הכלים סטטיסטיקה מעגלית (למשל, CircStat ארגז הכלים 11), כפי שמתואר גן. et al. 4 <ol><li>להשמיט את הברזים לאירועים חמישה ברצף ברז כי סינכרון בדרך כלל דורש מספר ברזים לייצב.</li>
	<li>לחשב asynchrony.
	<ol><li>עבור כל רצף ברז, לחשב asynchrony כהפרש בין הזמן של ברז ואת שעת תחילת האירוע המתאים, והתוצאה היא רצף של asynchronies. 
		הערה: עדיף לא לכלול ברזים לא חוקי עבור כל רצף. האזנות לא חוקיות כוללות חסרים ברז (קרי, יש אין ברז במהלך-1/2 כדי +1/2 IOI מרווח סביב אירוע) וברזים מרובים (קרי, כאשר יש ברז אחד או יותר במהלך-1/2 כדי +1/2 IOI מרווח).</li>
		<li>להמיר את הזמנים (ms) של asynchronies לתוך זוויות (תואר) על ידי asynchrony*(360/IOI). לאחר מכן להשתמש בפונקציה circ_ang2rad 11 מעלות להמיר רדיאנים, אשר תוצאות בשלב יחסית (RP) על מעגל היחידה.</li>
	</ol></li> <li>לחשב סינכרון יציבות (R).
	<ol><li>עבור כל רצף asynchrony, שימוש לתפקד circ_var 11 כדי לחשב את השונות (S) של RPs.</li>
		<li>R לחשב באמצעות R = 1 - ס 
		הערה: R הוא האורך של תוצאת (כלומר, הממוצע של וקטורים) RPs, הנע בין 0 (לא יציב הקשה עם RPs מבוזרות בצורה אחידה) 1 (יציבה לחלוטין הקשה עם התפלגות unimodal של RPs).</li>
		<li>עבור כל סוג רצף, לחשב את הערך הממוצע של RPs של הניסויים 6, כמו ה-R של סוג רצף מהנושא הזה.</li>
	</ol></li></ol> 5. ביצוע ניתוח נתונים הערה: לפניכם הניתוח של נתונים מנושא אחד שנאספו כפי שהובאו לעיל. ביצוע ניתוח נתונים מושגת על-ידי הקלדת &#34; Bouncingball_analyze(RecordedFile) &#34; בחלון הפקודה של התוכנה, אשר מחזירה את וסטיית (SD) היציבות.
<ol><li>600-ms IOI ב הרצף, הקלד &#34; Bouncingball_analyze (&#39; AT_600_53.1, 29.8.mat &#39;) &#34; ב חלון הפקודה ולאחר מכן הקש &#39; Enter &#39; מפתח.</li>
	<li>הרצף IOI VF 600-ms, הקלד &#34; Bouncingball_analyze (&#39; VF_600_53.1, 29.8.mat &#39;) &#34; ב חלון הפקודה ולאחר מכן הקש &#39; Enter &#39; מפתח.</li>
	<li>הרצף IOI VB 600-ms, הקלד &#34; Bouncingball_analyze (&#39; VB_600_53.1, 29.8.mat &#39;) &#34; ב חלון הפקודה ולאחר מכן הקש &#39; Enter &#39; מפתח.</li>
	<li>900-ms IOI ב הרצף, הקלד &#34; Bouncingball_analyze (&#39; AT_900_53.1, 29.8.mat &#39;) &#34; ב חלון הפקודה ולאחר מכן הקש &#39; Enter &#39; מפתח.</li>
	<li>הרצף IOI VF 900-ms, הקלד &#34; Bouncingball_analyze (&#39; VF_900_53.1, 29.8.mat &#39;) &#34; ב חלון הפקודה ולאחר מכן הקש &#39; Enter &#39; מפתח.</li>
	<li>הרצף IOI VB 900-ms, הקלד &#34; Bouncingball_analyze (&#39; VB_900_53.1, 29.8.mat &#39;) &#34; ב חלון הפקודה ולאחר מכן הקש &#39; Enter &#39; מפתח.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Repp, B., Su, Y. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensorimotor+synchronization:+A+review+of+recent+research+(2006-2012).">Sensorimotor synchronization: A review of recent research (2006-2012).</a> Psychon. Bull. Rev. 20, 403-452 (2013).</li><li>Patel, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Evolutionary+Biology+of+Musical+Rhythm:+Was+Darwin+Wrong?.">The Evolutionary Biology of Musical Rhythm: Was Darwin Wrong?.</a> PLoS Biol. 12, e1001821 (2014).</li><li>Hove, M. J., Spivey, M. J., Krumhansl, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compatibility+of+motion+facilitates+visuomotor+synchronization.">Compatibility of motion facilitates visuomotor synchronization.</a> J. Exp. Psychol. Hum. Percept. Perform. 36, 1525-1534 (2010).</li><li>Gan, L., Huang, Y., Zhou, L., Qian, C., Wu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synchronization+to+a+bouncing+ball+with+a+realistic+motion+trajectory.">Synchronization to a bouncing ball with a realistic motion trajectory.</a> Sci. Rep. 5, 11974 (2015).</li><li>Iversen, J. R., Patel, A. D., Nicodemus, B., Emmorey, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synchronization+to+auditory+and+visual+rhythms+in+hearing+and+deaf+individuals.">Synchronization to auditory and visual rhythms in hearing and deaf individuals.</a> Cognition. 134, 232-244 (2015).</li><li>Hove, M. J., Fairhurst, M. T., Kotz, S. A., Keller, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synchronizing+with+auditory+and+visual+rhythms:+An+fMRI+assessment+of+modality+differences+and+modality+appropriateness.">Synchronizing with auditory and visual rhythms: An fMRI assessment of modality differences and modality appropriateness.</a> NeuroImage. 67, 313-321 (2013).</li><li>Iversen, J. R., Balasubramaniam, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synchronization+and+temporal+processing.">Synchronization and temporal processing.</a> Curr. Opin. Behav. Sci. 8, 175-180 (2016).</li><li>Repp, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rate+Limits+of+Sensorimotor+Synchronization.">Rate Limits of Sensorimotor Synchronization.</a> Adv. Cogn. Psychol. 2, 163-181 (2006).</li><li>Fisher, N. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Statistical Analysis of Circular Data. , (1993).</li><li>Berens, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+MATLAB+Toolbox+for+Circular+Statistics.">A MATLAB Toolbox for Circular Statistics.</a> J. Stat. Softw. 31, (2009).</li><li>Patel, A. D., Iversen, J. R., Chen, Y., Repp, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+metricality+and+modality+on+synchronization+with+a+beat.">The influence of metricality and modality on synchronization with a beat.</a> Exp. Brain Res. 163, 226-238 (2005).</li><li>Dalla Bella, S., Sowi&#324;ski, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Uncovering+Beat+Deafness:+Detecting+Rhythm+Disorders+with+Synchronized+Finger+Tapping+and+Perceptual+Timing+Tasks.">Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks.</a> J. Vis. Exp. , (2015).</li><li>Wu, X., Ashe, J., Bushara, K. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+olivocerebellar+system+in+timing+without+awareness.">Role of olivocerebellar system in timing without awareness.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 108, 13818-13822 (2011).</li><li>Arias, P., Cudeiro, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+rhythmic+sensory+stimulation+(auditory,+visual)+on+gait+in+Parkinson's+disease+patients.">Effects of rhythmic sensory stimulation (auditory, visual) on gait in Parkinson's disease patients.</a> Exp Brain Res. 186, 589-601 (2008).</li><li>Hove, M. J., Suzuki, K., Uchitomi, H., Orimo, S., Miyake, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interactive+Rhythmic+Auditory+Stimulation+Reinstates+Natural+1/f+Timing+in+Gait+of+Parkinson's+Patients.">Interactive Rhythmic Auditory Stimulation Reinstates Natural 1/f Timing in Gait of Parkinson's Patients.</a> PLoS ONE. 7, e32600 (2012).</li></ol>

המחברים אין לחשוף.

פרוטוקול זה ממחיש כיצד לבחון כדור מקפץ עם מהירות משתנה בצורה אחידה בפעילות הסינכרון מטרונום. לאור ביצועיו סנכרון דומה לזה של גוונים השמיעה, הכדור הוא בעל חשיבות מיוחדת למיעון נושא המחקר הנוכחי אם ה-SMS הוא מודאליות ספציפיים.
השלב הקריטי בפרוטוקול הנוכחי היא להציג את מהירות מ...

סינכרון sensorimotor (SMS) מתייחס התיאום של תנועות (למשל, ברזים אצבע) עם קצב חיצוני ולאחר canonically נלמדת באמצעות פעילות הסינכרון מטרונום פשוטה שבה הנושא נדרש כדי הקש על אצבע יחד עם 1,רצף איזוכרוניות2. העליונות של השמיעה מעל מודאליות חזותי בסנכרון מטרונום נוצרה במשך יותר ממאה: סינכרון היא הרבה יותר יציבה על רצף שמיעתי המורכב השמיעה צלילים (איור 1 א') מאשר רצף חזותי המורכב הבזקים חזותי (איור 1B)1. יתרון זה השמיעה של מטרונום סינכרון, עם זאת, לאחרונה קראו תיגר על ידי מחקרים העסקת מעת לעת העברת גירויים חזותיים3,4,5,6 (. שים לב לזה מעת לעת גירויים חזותיים נעים להתייחס תנועות מתמשך). . רעננה ואח בשימוש רצף חזותי המורכב של מעלה-מטה בר נעים עם מהירות קבועה, ומצא כי סינכרון של בר מעלה-מטה יציבים יותר סינכרון של הבזקים ויזואלי, אבל היה עדיין פחות יציבים יותר סינכרון של גוונים השמיעה3,6. . Iversen et al. מועסקים כדור מקפץ שהיה על מהירות השתנו בהתאם sinusoid לתקן, והראה כי סינכרון של הכדור היה קרוב סינכרון של גוונים השמיעה5. לאחרונה, גן. et al. השתמשו כדור מקפץ שהיה עם מהירות משתנה בצורה אחידה (קרי, להדמיית האפקט של כוח המשיכה) (איור 1C), ומצא כי סינכרון של הכדור היה לא פחות יציבים יותר סינכרון של השמיעה צלילים4.
מטרת הפרוטוקול הנוכחי היא להציג את הליך כדי להחיל כדור מקפץ עם מהירות משתנה בצורה אחידה בפעילות הסינכרון מטרונום, כפי שמתואר גן. et al. 4 הפעילות סינכרון מטרונום כולל רצף שמיעתי המורכב גוונים השמיעה (ב רצף, איור 1A), רצף חזותי המורכבת הבזקים חזותי (VF רצף, איור 1B), הם אימצו אותו באופן נרחב ב- SMS מחקרים1. הסוג השלישי של רצף המשימות הוא רצף חזותי בהיקף של הכדור (רצף VB, איור 1C). ואילו מנגנונים ספציפיים מודאליות זמן חשב ביסוד SMS, כגון הידוק הקשרים בין cortices השמיעה, מנוע מאשר בין החזותי ובין מנוע cortices2, בין אם ה-SMS הוא מודאליות ספציפית מה משך הרבה לאחרונה מחקר תשומת לב1,7. הכדור כפי הציג בפרוטוקול הנוכחי הוא שימושי במיוחד עבור טיפול בנושא הסחר מודאליות בגלל הופעות דומות סינכרון של הקפיץ כדור, גוונים השמיעה. יתר על כן, מטרונום סינכרון ניתן לבצע בגמישות מעל טווח מוגבל של IOI (100-1,800 ms)8. כדי להמחיש את היישום של הכדור עבור IOIs שונים, כולל בפרוטוקול הנוכחי של IOI 600-ms (שהן כ המועדפת ביותר IOI) IOI 900-ms.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56205/56205fig1.jpg"> 
איור 1: איור של הגירויים. הנושא הברזים ביחד עם רצף איזוכרונית, אשר מורכב של גוונים השמיעה (א: הרצף AT) חזותי מהבהבים כדורים (B: הרצף VF), או כדור מקפץ חזותי (C: הרצף VB). C, המהירות ואת מסלול של הכדור מותוות כפונקציות זמן, מסומנים באמצעות קווים כחולים וירוקים, בהתאמה. המרחק התנועה של הכדור הוא 9.2 mm, שיא המהירות בנקודת הקפצה (קרי, במיקום הכדור הנמוך ביותר) הוא מ"מ 0.061/גב' שמונה אירועים ברצף IOI 600-ms. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56205/56205fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>

<table><tbody><tr><td>Psychtoolbox</td><td>http://psychtoolbox.org</td><td>3.0.12</td><td></td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>MathWorks</td><td>7.11.0 (R2010b)</td><td></td></tr><tr><td>Adobe Photoshop</td><td>Adobe&amp;nbsp;Systems</td><td>Adobe Photoshop CS6</td><td></td></tr><tr><td>computer monitor</td><td>AOC</td><td>G2460PQU/BR LCD</td><td></td></tr><tr><td>headphone</td><td>PHILIPS</td><td>SHM6500</td><td></td></tr><tr><td>computer keyboard</td><td>Dell</td><td>kb113t</td><td></td></tr><tr><td>smart phone</td><td>Apple</td><td>iphone6s</td><td></td></tr><tr><td>IBM SPSS Statistics</td><td>IBM</td><td>IBM SPSS Statistics 21</td><td></td></tr></tbody></table>

bouncing ball with a uniformly varying velocity in a metronome synchronization task

Sensorimotor סנכרון (SMS), היכולת האנושית הבסיסית לתאם תנועות עם מקצבים חיצוני, יש זמן חשב להיות מודאליות ספציפיים. המשימות סינכרון מטרונום הקנוני הדורשת הקשה אצבע יחד עם רצף איזוכרונית, הוא ממצא ומבוססת הסינכרון הוא הרבה יותר יציבה על רצף שמיעתי המורכב השמיעה צלילי יותר קשר עין רצף המורכב הבזקים חזותי. עם זאת, מחקרים שנעשו לאחרונה הראו כי מעת לעת העברת גירויים חזותיים יכול לשפר באופן משמעותי סינכרון לעומת הבזקים חזותי. בפרט, סינכרון של כדור מקפץ חזותי בעל מהירות משתנה בצורה אחידה נמצאה להיות לא יציבה פחות מאשר סינכרון של גוונים השמיעה. . כאן, הפרוטוקול הנוכחי מתאר את היישום של הכדור עם מהירות משתנה בצורה אחידה בפעילות הסינכרון מטרונום. השימוש של הכדור ברצפים עם תחילת אינטר שונים מרווחי (IOI) הינו כלול. התוצאות נציג להמחיש את ביצועי הסינכרון של הכדור, לעומת ההופעות של גוונים שמיעתי, חזותי הבזקים. לאור ביצועיו סנכרון דומה לזה של גוונים השמיעה, הכדור הוא בעל חשיבות מיוחדת למיעון נושא המחקר הנוכחי אם מנגנונים ספציפיים מודאליות ביסוד SMS.

אחת התוצאות הידועים ביותר בלימודי ה-SMS היא כי מטרונום סינכרון היא הרבה יותר יציבה על רצף שמיעתי המורכב השמיעה צלילי מאשר רצף חזותי בהיקף של הבזקים חזותית1, רומז מודאליות ספציפיים מנגנונים של SMS2. עם זאת, מחקרים שנעשו לאחרונה הראו כי מעת לעת העברת ג...

Watch this Scientific Journal Video about Bouncing Ball with a Uniformly Varying Velocity in a Metronome Synchronization Task at JoVE.com

Bouncing Ball with a Uniformly Varying Velocity in a Metronome Synchronization Task

הקפיץ כדור עם מהירות משתנה בצורה אחידה בפעילות הסינכרון מטרונום

המטרה של פרוטוקול זה היא להציג את היישום של כדור מקפץ עם מהירות משתנה בצורה אחידה בפעילות הסינכרון מטרונום.

Sensorimotor synchronization (SMS), a fundamental human ability to coordinate movements with external rhythms, has long been thought to be modality ...

bouncing-ball-with-uniformly-varying-velocity-metronome

Research

JoVE Journal

Behavior

5.9K Views.  Sun Yat-Sen University. המטרה של פרוטוקול זה היא להציג את היישום של כדור מקפץ עם מהירות משתנה בצורה אחידה בפעילות הסינכרון מטרונום.

Video: Bouncing Ball with a Uniformly Varying Velocity in a Metronome Synchronization Task

Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks

A set of behavioral tasks for assessing perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) is presented here with the goal of uncovering rhythm disorders, such as beat deafness. Beat deafness is characterized by poor performance in perceiving durations in auditory rhythmic patterns or poor synchronization of movement with auditory rhythms (e.g., with musical beats). These tasks include the synchronization of finger tapping to the beat of simple and complex auditory stimuli and the detection of rhythmic irregularities (anisochrony detection task) embedded in the same stimuli. These tests, which are easy to administer, include an assessment of both perceptual and sensorimotor timing abilities under different conditions (e.g., beat rates and types of auditory material) and are based on the same auditory stimuli, ranging from a simple metronome to a complex musical excerpt. The analysis of synchronized tapping data is performed with circular statistics, which provide reliable measures of synchronization accuracy (e.g., the difference between the timing of the taps and the timing of the pacing stimuli) and consistency. Circular statistics on tapping data are particularly well-suited for detecting individual differences in the general population. Synchronized tapping and anisochrony detection are sensitive measures for identifying profiles of rhythm disorders and have been used with success to uncover cases of poor synchronization with spared perceptual timing. This systematic assessment of perceptual and sensorimotor timing can be extended to populations of patients with brain damage, neurodegenerative diseases (e.g., Parkinson&#8217;s disease), and developmental disorders (e.g., Attention Deficit Hyperactivity Disorder).

Behavioral tasks that allow for the assessment of perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) are presented. Synchronization of finger tapping to the beat of an auditory stimuli and detecting rhythmic irregularities provides a means of uncovering rhythm disorders.

חשיפת חירשות Beat: הפרעות קצב זיהוי עם אצבע מסונכרנות הקשה ומשימות תזמון תפיסתי

A set of behavioral tasks for assessing perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) is presented here ...

Simulation of Human-induced Vibrations Based on the Characterized In-field Pedestrian Behavior

For slender and lightweight structures, vibration serviceability is a matter of growing concern, often constituting the critical design requirement. With designs governed by the dynamic performance under human-induced loads, a strong demand exists for the verification and refinement of currently available load models. The present contribution uses a 3D inertial motion tracking technique for the characterization of the in-field pedestrian behavior. The technique is first tested in laboratory experiments with simultaneous registration of the corresponding ground reaction forces. The experiments include walking persons as well as rhythmical human activities such as jumping and bobbing. It is shown that the registered motion allows for the identification of the time variant pacing rate of the activity. Together with the weight of the person and the application of generalized force models available in literature, the identified time-variant pacing rate allows to characterize the human-induced loads. In addition, time synchronization among the wireless motion trackers allows identifying the synchronization rate among the participants. Subsequently, the technique is used on a real footbridge where both the motion of the persons and the induced structural vibrations are registered. It is shown how the characterized in-field pedestrian behavior can be applied to simulate the induced structural response. It is demonstrated that the in situ identified pacing rate and synchronization rate constitute an essential input for the simulation and verification of the human-induced loads. The main potential applications of the proposed methodology are the estimation of human-structure interaction phenomena and the development of suitable models for the correlation among pedestrians in real traffic conditions.

A protocol is presented for the characterization of the in-field pedestrian behavior and the simulation of the resulting structural response. Field-tests demonstrate that the in situ identified pacing rate and synchronization rate among the participants constitute an essential input for the simulation and verification of the human-induced loads.

סימולציה של Vibrations אדם הנגרם על סמך התנהגות הולכי רגל השדה המאופיין

For slender and lightweight structures, vibration serviceability is a matter of growing concern, often constituting the critical design requirement. With ...

Engineering

MPI CyberMotion Simulator: Implementation of a Novel Motion Simulator to Investigate Multisensory Path Integration in Three Dimensions

Path integration is a process in which self-motion is integrated over time to obtain an estimate of one's current position relative to a starting point 1. Humans can do path integration based exclusively on visual 2-3, auditory 4, or inertial cues 5. However, with multiple cues present, inertial cues - particularly kinaesthetic - seem to dominate 6-7. In the absence of vision, humans tend to overestimate short distances (&lt;5 m) and turning angles (&lt;30&deg;), but underestimate longer ones 5. Movement through physical space therefore does not seem to be accurately represented by the brain.
Extensive work has been done on evaluating path integration in the horizontal plane, but little is known about vertical movement (see 3 for virtual movement from vision alone). One reason for this is that traditional motion simulators have a small range of motion restricted mainly to the horizontal plane. Here we take advantage of a motion simulator 8-9 with a large range of motion to assess whether path integration is similar between horizontal and vertical planes. The relative contributions of inertial and visual cues for path navigation were also assessed.
16 observers sat upright in a seat mounted to the flange of a modified KUKA anthropomorphic robot arm. Sensory information was manipulated by providing visual (optic flow, limited lifetime star field), vestibular-kinaesthetic (passive self motion with eyes closed), or visual and vestibular-kinaesthetic motion cues. Movement trajectories in the horizontal, sagittal and frontal planes consisted of two segment lengths (1st: 0.4 m, 2nd: 1 m; &plusmn;0.24 m/s2 peak acceleration). The angle of the two segments was either 45&deg; or 90&deg;. Observers pointed back to their origin by moving an arrow that was superimposed on an avatar presented on the screen.
Observers were more likely to underestimate angle size for movement in the horizontal plane compared to the vertical planes. In the frontal plane observers were more likely to overestimate angle size while there was no such bias in the sagittal plane. Finally, observers responded slower when answering based on vestibular-kinaesthetic information alone. Human path integration based on vestibular-kinaesthetic information alone thus takes longer than when visual information is present. That pointing is consistent with underestimating and overestimating the angle one has moved through in the horizontal and vertical planes respectively, suggests that the neural representation of self-motion through space is non-symmetrical which may relate to the fact that humans experience movement mostly within the horizontal plane.

An efficient way to gain insight into how humans navigate themselves in three dimensions is described. The method takes advantage of a motion simulator capable of moving observers in ways unattainable by traditional simulators. Results confirm that movement in the horizontal plane is underestimated, while vertical movement is overestimated.

MPI Simulator CyberMotion: יישום Simulator תנועה חדשנית לחקר האינטגרציה נתיב רב חושיים בשלושה ממדים

Path integration is a process in which self-motion is integrated over time to obtain an estimate of one's current position relative to a starting point 1. ...

Neuroscience

Real-Time Proxy-Control of Re-Parameterized Peripheral Signals using a Close-Loop Interface

The fields that develop methods for sensory substitution and sensory augmentation have aimed to control external goals using signals from the central nervous systems (CNS). Less frequent however, are protocols that update external signals self-generated by interactive bodies in motion. There is a paucity of methods that combine the body-heart-brain biorhythms of one moving agent to steer those of another moving agent during dyadic exchange. Part of the challenge to accomplish such a feat has been the complexity of the setup using multimodal bio-signals with different physical units, disparate time scales and variable sampling frequencies.
In recent years, the advent of wearable bio-sensors that can non-invasively harness multiple signals in tandem, has opened the possibility to re-parameterize and update the peripheral signals of interacting dyads, in addition to improving brain- and/or body-machine interfaces. Here we present a co-adaptive interface that updates efferent somatic-motor output (including kinematics and heart rate) using biosensors; parameterizes the stochastic bio-signals, sonifies this output, and feeds it back in re-parameterized form as visuo/audio-kinesthetic reafferent input. We illustrate the methods using two types of interactions, one involving two humans and another involving a human and its avatar interacting in near real time. We discuss the new methods in the context of possible new ways to measure the influences of external input on internal somatic-sensory-motor control.

We present protocols and methods of analyses to build co-adaptive interfaces that stream, parameterize, analyze, and modify human body and heart signals in close-loop. This setup interfaces signals derived from the peripheral and central nervous systems of the person with external sensory inputs to help track biophysical change.

בקרת Proxy בזמן אמת של אותות היקפיים עם פרמטרים מחדש באמצעות ממשק לולאה קרובה

The fields that develop methods for sensory substitution and sensory augmentation have aimed to control external goals using signals from the central ...

חקירת תגובות אוקולומוטוריות במשימות תפיסת משך חזותי

Eye Movements in Visual Duration Perception: Disentangling Stimulus from Time in Predecisional Processes

Eye-tracking methods may allow the online monitoring of cognitive processing during visual duration perception tasks, where participants are asked to estimate, discriminate, or compare time intervals defined by visual events like flashing circles. However, and to our knowledge, attempts to validate this possibility have remained inconclusive so far, and results remain focused on offline behavioral decisions made after stimulus appearance. This paper presents an eye-tracking protocol for exploring the cognitive processes preceding behavioral responses in an interval comparison task, where participants viewed two consecutive intervals and had to decide whether it speeded up (first interval longer than second) or slowed down (second interval longer). 
Our main concern was disentangling oculomotor responses to the visual stimulus itself from correlates of duration related to judgments. To achieve this, we defined three consecutive time windows based on critical events: baseline onset, the onset of the first interval, the onset of the second interval, and the end of the stimulus. We then extracted traditional oculomotor measures for each (number of fixations, pupil size) and focused on time-window-related changes to separate the responses to the visual stimulus from those related to interval comparison per se. As we show in the illustrative results, eye-tracking data showed significant differences that were consistent with behavioral results, raising hypotheses on the mechanisms engaged. This protocol is embryonic and will require many improvements, but it represents an important step forward in the current state of art.

מחבר זרקור: חקר הקשר בין תפיסת זמן של גירויים חזותיים לבין מיומנויות קריאה

We present a protocol that employs eye tracking to monitor eye movements during an interval comparison (duration perception) task based on visual events. The aim is to provide a preliminary guide to separate oculomotor responses to duration perception tasks (comparison or discrimination of time intervals) from responses to the stimulus itself.

תנועות עיניים בתפיסת משך הראייה: ניתוק גירוי מזמן בתהליכים טרום החלטיים

Eye-tracking methods may allow the online monitoring of cognitive processing during visual duration perception tasks, where participants are asked to ...

שילוב VR וחיישנים ביולוגיים להערכת פעילות כמותית של תנועה-שריר

Setup for the Quantitative Assessment of Motion and Muscle Activity During a Virtual Modified Box and Block Test

The ability to move allows us to interact with the world. When this ability is impaired, it can significantly reduce one's quality of life and independence and may lead to complications. The importance of remote patient evaluation and rehabilitation has recently grown due to limited access to in-person services. For example, the COVID-19 pandemic unexpectedly resulted in strict regulations, reducing access to non-emergent healthcare services. Additionally, remote care offers an opportunity to address healthcare disparities in rural, underserved, and low-income areas where access to services remains limited. 
Improving accessibility through remote care options would limit the number of hospital or specialist visits and render routine care more affordable. Finally, the use of readily available commercial consumer electronics for at-home care can enhance patient outcomes due to improved quantitative observation of symptoms, treatment efficacy, and therapy dosage. While remote care is a promising means to address these issues, there is a crucial need to quantitatively characterize motor impairment for such applications. The following protocol seeks to address this knowledge gap to enable clinicians and researchers to obtain high-resolution data on complex movement and underlying muscle activity. The ultimate goal is to develop a protocol for remote administration of functional clinical tests. 
Here, participants were instructed to perform a medically-inspired Box and Block task (BBT), which is frequently used to assess hand function. This task requires subjects to transport standardized cubes between two compartments separated by a barrier. We implemented a modified BBT in virtual reality to demonstrate the potential of developing remote assessment protocols. Muscle activation was captured for each subject using surface electromyography. This protocol allowed for the acquisition of high-quality data to better characterize movement impairment in a detailed and quantitative manner. Ultimately, these data have the potential to be used to develop protocols for virtual rehabilitation and remote patient monitoring.

מחבר זרקור: שיפור שיקום מרחוק עם מציאות מדומה ואלקטרומיוגרפיה

The protocol described here aims to enhance the quantitative evaluation of upper limb deficits, with the goal of developing additional technology for remote assessment both in the clinic and at home. Virtual reality and biosensor technologies are combined with standard clinical techniques to provide insights into the functioning of the neuromuscular system.

הקפיץ כדור עם מהירות משתנה בצורה אחידה בפעילות הסינכרון מטרונום

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

חשיפת חירשות Beat: הפרעות קצב זיהוי עם אצבע מסונכרנות הקשה ומשימות תזמון תפיסתי

סימולציה של Vibrations אדם הנגרם על סמך התנהגות הולכי רגל השדה המאופיין

MPI Simulator CyberMotion: יישום Simulator תנועה חדשנית לחקר האינטגרציה נתיב רב חושיים בשלושה ממדים

בקרת Proxy בזמן אמת של אותות היקפיים עם פרמטרים מחדש באמצעות ממשק לולאה קרובה

תנועות עיניים בתפיסת משך הראייה: ניתוק גירוי מזמן בתהליכים טרום החלטיים

תנועות עיניים בתפיסת משך הראייה: ניתוק גירוי מזמן בתהליכים טרום החלטיים

תנועות עיניים בתפיסת משך הראייה: ניתוק גירוי מזמן בתהליכים טרום החלטיים

הגדרה להערכה כמותית של תנועה ופעילות שרירים במהלך מבחן קופסה ובלוק וירטואלי שונה

הגדרה להערכה כמותית של תנועה ופעילות שרירים במהלך מבחן קופסה ובלוק וירטואלי שונה

הגדרה להערכה כמותית של תנועה ופעילות שרירים במהלך מבחן קופסה ובלוק וירטואלי שונה