Una configurazione naturalistica per presentare persone reali e azioni dal vivo in psicologia sperimentale e studi di neuroscienze cognitive

Riepilogo

Questo studio presenta una configurazione sperimentale naturalistica che consente ai ricercatori di presentare stimoli di azione in tempo reale, ottenere tempi di risposta e dati di tracciamento del mouse mentre i partecipanti rispondono dopo ogni visualizzazione dello stimolo e cambiare gli attori tra le condizioni sperimentali con un sistema unico che include uno speciale schermo a diodi organici trasparenti a emissione di luce (OLED) e manipolazione della luce.

Abstract

La percezione delle azioni altrui è cruciale per la sopravvivenza, l'interazione e la comunicazione. Nonostante decenni di ricerca sulle neuroscienze cognitive dedicate alla comprensione della percezione delle azioni, siamo ancora lontani dallo sviluppo di un sistema di visione artificiale ispirato neuralmente che si avvicini alla percezione dell'azione umana. Una grande sfida è che le azioni nel mondo reale consistono in eventi che si svolgono temporalmente nello spazio che accadono "qui e ora" e sono actable. Al contrario, la percezione visiva e la ricerca sulle neuroscienze cognitive fino ad oggi hanno ampiamente studiato la percezione dell'azione attraverso display 2D (ad esempio, immagini o video) che mancano della presenza di attori nello spazio e nel tempo, quindi questi display sono limitati nell'offrire agibilità. Nonostante il crescente corpo di conoscenze nel campo, queste sfide devono essere superate per una migliore comprensione dei meccanismi fondamentali della percezione delle azioni altrui nel mondo reale. Lo scopo di questo studio è quello di introdurre una nuova configurazione per condurre esperimenti di laboratorio naturalistico con attori dal vivo in scenari che si avvicinano alle impostazioni del mondo reale. L'elemento centrale della configurazione utilizzata in questo studio è uno schermo OLED (Organic Light-Emitting Diode) trasparente attraverso il quale i partecipanti possono guardare le azioni dal vivo di un attore fisicamente presente mentre i tempi della loro presentazione sono controllati con precisione. In questo lavoro, questa configurazione è stata testata in un esperimento comportamentale. Riteniamo che la configurazione aiuterà i ricercatori a rivelare meccanismi cognitivi e neurali fondamentali e precedentemente inaccessibili della percezione dell'azione e sarà una base per studi futuri che indagano la percezione sociale e la cognizione in contesti naturalistici.

Introduzione

Un'abilità fondamentale per la sopravvivenza e l'interazione sociale è la capacità di percepire e dare un senso alle azioni degli altri e interagire con loro nell'ambiente circostante. Ricerche precedenti negli ultimi decenni hanno dato contributi significativi alla comprensione dei principi fondamentali di come gli individui percepiscono e comprendono le azioni degli altri 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 ^<....

Protocollo

I protocolli sperimentali in questo studio sono stati approvati dal Comitato etico per la ricerca con partecipanti umani dell'Università di Bilkent. Tutti i partecipanti inclusi nello studio avevano più di 18 anni e hanno letto e firmato il modulo di consenso informato prima di iniziare lo studio.

1. Fasi generali di progettazione

NOTA: la Figura 1A (vista dall'alto) e la Figura 1B e la Figura 1C (vista anteriore e posteriore) illustrano il layout del laboratorio; Queste figure sono state create rispetto all'i....

Discussione

L'obiettivo generale del presente studio è quello di contribuire alla nostra comprensione di come funzionano la percezione visiva e la cognizione umana di alto livello in situazioni di vita reale. Questo studio si è concentrato sulla percezione dell'azione e ha suggerito un paradigma sperimentale naturalistico ma controllabile che consente ai ricercatori di testare come gli individui percepiscono e valutano le azioni degli altri presentando attori reali in un ambiente di laboratorio.

L'impor.......

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
Adjustable Height Table	Custom-made	N/A	Width: 60 cm, Height: 62 cm, Depth: 40 cm
Ardunio UNO	Smart Projects	A000066	Microcontroller used for switching the state of the LEDs from the script running on the operator PC
Black Pants	No brand	N/A	Relaxed-fit pants of actors with no apparent brand name or logo.
Case	Xigmatek	EN43224	XIGMATEK HELIOS RAINBOW LED USB 3.0 MidT ATX GAMING CASE
CPU	AMD	YD1600BBAFBOX	AMD Ryzen 5 1600 Soket AM4 3.2 GHz - 3.6 GHz 16 MB 65 W 12 nm Processor
Curtains	Custom-made	N/A	Width: Part 1: 110 cm width from the wall (left) side, Part 2: 123 cm width above OLED display, Part 3: 170 cm from OLED display to right side, Cabin depth: 100 cm, Inside cabin depth: 100 cm, all heights 230 cm except for Part 2 (75 cm height)
Experimenter Adjustable/Swivel Chair	No brand	N/A	Any brand
Experimenter Table	Custom	N/A	Width: 160 cm, Height: 75 cm, Depth: 80 cm
GPU	MSI	GT 1030 2GHD4 LP OC	MSI GEFORCE GT 1030 2GHD4 LP OC 2GB DDR4 64bit NVIDIA GPU
Grey-color blackout curtain	Custom-made	N/A	Width: 330 cm, Height: 230 cm, used for covering the background
Hard Disk	Kioxia	LTC10Z240GG8	Kioxia 240 GB Exceria Sata 3.0 SSD (555 MB Read/540 MB Write)
Hard Disk	Toshiba	HDWK105UZSVA	Toshiba 2,5'' 500 GB L200 SATA 3.0 8 MB Cache 5400 Rpm 7 mm Harddisk
High-Power MOSFET Module	N/A	N/A	Heating Controller MKS MOSFET Module
Laptop	Apple	S/N: C02P916ZG3QT	MacBook Pro 11.1 Intel Core i7 (Used as the actor PC)
Laptop	Asus	UX410U	Used for monitoring the security camera in real-time.
LED lights	No brand	N/A
LED Strip Power Supply	No brand	N/A	AC to DC voltage converter used for supplying DC voltage to the lighting circuit
MATLAB	The MathWorks Inc., Natick, MA, USA	Version: R2022a	Used for programming the experiment. Required Toolboxes: MATLAB Support Package for Arduino Hardware (version 22.1.2) Instrument Control Toolbox (version 4.6) Psychtoolbox (version 3)
Monitor	Philips	UHB2051005145	Model ID: 242V8A/00, PHILIPS 23.8" 242V8A 4ms 75 Hz Freesync DP-HDMI+VGA IPS Gaming Monitor
Motherboard	MSI	B450M-A PRO MAX	MSI B450M-A PRO MAX Amd B450 Socket AM4 DDR4 3466(OC) M.2 Motherboard
Mouse Pad for participant	Monster	78185721101502042 / 8699266781857	Pusat Gaming Mouse Pad XL
Night lamp	Aukes	ES620-0.5W 6500K-IP 20	Used for helping the actors see around when the lights are off in the backstage.
Participant Adjustable/Swivel Chair	No brand	N/A
Participant Table	IKEA	Sandsberg 294.203.93	Width: 110 cm, Height: 75 cm, Depth: 67 cm
Power Extension Cable	Viko	9011760Y	250 V (6 inlets) Black
Power Extension Cable	Viko	9011730Y	250 V (3 inlets) Black
Power Extension Cable	Viko	9011330Y	250 V (3 inlets) White
Power Extension Cable	s-link	Model No: SPG3-J-10	AC - 250 V 3 meter (5 inlets)
Power Supply	THERMALTAKE	PS-LTP-0550NHSANE-1	THERMALTAKE LITEPOWER RGB 550W APFC 12 cm FAN PSU
Professional Gaming Mouse	Rampage	8680096	Model No: SMX-R50
RAM	GSKILL	F4-3000C16S-8GVRB	GSKILL 8GB (1x8GB) RipjawsV Red DDR4 3000 MHz CL16 1.35 V Single Ram
Reception bell	No brand	N/A	Used for helping the communication between the experimenter and the actors.
Security Camera	Brion Vega	2-20204210	Model:BV6000
Speakers	Logitech	P/N: 880-000-405 PID: WD528XM	Used for playing the background music.
Survey Software	Qualtrics	N/A
Switching Module	No brand	N/A	F5305S PMOS Switch Module
Table under the OLED display	Custom-made	N/A	Width: 123 cm, Height: 75 cm, Depth: 50 cm
Transparent OLED Display	Planar	PN: 998-1483-01 S/N:195210075	A 55-inch transparent display that showcases dynamic information, enabled the opaque and transparent usage during the experiment.
UPS	EAG	K200610100087	EAG 110
UPS	EAG	210312030507	EAG 103
USB 2.0 Cable Type A/B for Arduino UNO (Blue)	Smart Projects	M000006	Used to connect the microcontroller to the experimenter PC.
USB to RS232 Converter	s-link	8680096082559	Model: SW-U610
White Long-Sleeved Blouse (2)	H&M (cotton)	N/A	Relaxed-fit blouses with a round neckline and without ant apparent brand name or logo.
Wireless Keyboard	Logitech	P/N: 820-003488 S/N: 1719CE0856D8	Model: K360
Wireless Mouse	Logitech	S/N: 2147LZ96BGQ9	Model: M190 (Used as the response device)