Questo lavoro è stato supportato dalla Fondazione nazionale di scienze naturali della Cina (31371129).

questo protocollo è stato approvato dal Consiglio recensione istituzionali della psicologia dipartimento di Sun Yat-Sen University.
 Nota: un programma personalizzato &#34; BouncingBall &#34; 9 è previsto per l'effettuazione del presente protocollo. L'estrazione del file &#34; BouncingBall.zip &#34; genera una directory &#34; BouncingBall &#34;, che contiene file di stimoli uditivi e visivi (vedere sezione 1 qui sotto), uno script &#34; BouncingBall_run.m &#34; per la programmazione di presentazione dello stimolo e risposta di registrazione (cfr. sezione 2) e presentando gli stimoli e le risposte (Vedi sezione 3 riportata di seguito) e uno script di registrazione &#34; BouncingBall_analyze.m &#34; per la programmazione dei dati di analisi (Vedi sezione 4 in basso) ed esecuzione dati analizza (vedere sezione 5 ).
 1. preparazione di uditivo e stimoli visivi Nota: I &#34; BouncingBall &#34; directory contiene stimoli generati. I lettori possono utilizzare o modificare gli stimoli come richiesto.
<ol><li>Utilizzare software in cui toni uditivi possono essere generati, per creare un tono puro di durata 600 Hz e 50 ms.</li>
	<li>Utilizzare software in cui immagini visive possono essere generati, per creare un'immagine di una sfera arancione con uno sfondo trasparente.</li>
	<li>Utilizzare uno smartphone con una macchina fotografica per scattare una foto di un arancio di pallacanestro e utilizzare il software in cui immagini visive possono essere generati, per creare un'immagine della pallacanestro con uno sfondo nero.</li>
</ol> 2. Programmazione di presentazione dello stimolo e la risposta di registrazione Nota: la programmazione di presentazione dello stimolo e risposta registrazione è già implementate nello script &#34; BouncingBall_run.m &#34; nella directory &#34; BouncingBall &#34;, che può essere aperto e modificato utilizzando un testo modifica software. I lettori possono impostare o modificare le impostazioni come necessario, seguendo i commenti nello script.
<ol><li>Impostare il colore di sfondo come nero.</li>
	<li>Impostare ogni sequenza per avere 55 eventi (54 impedirà). Per pratica (Vedi sotto), impostata il numero di eventi come 20.</li>
	<li>Impostare ogni sequenza da ripetere 6 volte. Per la pratica, impostare il numero di ripetizioni come 2.</li>
	<li>Impostare il IOI per essere ms 600 o 900 ms.</li>
	<li>Costruire la sequenza AT.
	<ol><li>Presentare il tono puro ogni IOI.</li>
		<li>Visualizzare permanentemente una sfera arancione di 1,74 cm di diametro (sotteso un angolo visivo di 1,66 °) e una barra bianca di 3,54 cm x 4,06 cm. presentare la palla al centro dello schermo del computer e visualizzare la barra 0,92 cm sotto il bordo inferiore della palla. 
		Nota: La palla arancione e il bar sono presentati per mantenere le impostazioni di visual come coerente possibile tra la sequenza di AT e le sequenze di visual e per mantenere il soggetto fissazione sulla palla e mantenere l'attenzione sul compito uditivo.</li>
	</ol></li> <li>Costruire la sequenza di VF.
	<ol><li>Avere la palla arancione flash ogni IOI, cioè, ha una durata di 50 ms e scompare per il tempo rimanente di IOI.</li>
	</ol></li> <li>Costruire la sequenza VB.
	<ol><li>Sostituire la sfera arancione con il basket arancio realistico.</li>
		<li>Lasciare che la palla continuamente spostare 0,92 cm (distanza di movimento) verso il basso e toccare la barra bianca e quindi spostare alla posizione iniziale. 
		Nota: La velocità della palla è uniformemente vario con un'accelerazione costante. L'accelerazione è di 0,20 m/s 2 per il IOI 600-ms o 0.09 m/s 2 per il IOI 900-ms. La palla raggiunge la sua velocità di picco quando toccando la barra. Utilizzare accelerazioni differenti per differenti impedirà.</li>
	</ol></li> <li>Record e salvare il tempo quando il soggetto preme il tasto di risposto su una tastiera di computer.</li></ol>
 3. procedura sperimentale Nota: presentando gli stimoli e le risposte di registrazione sono compiute digitando &#34; BouncingBall_run (SequenceType, IOI, ScreenX, ScreenY, isFormal) &#34; nel comando finestra del software. &#34; ScreenX &#34; e &#34; ScreenY &#34; indicano la larghezza e l'altezza dello schermo del computer in cm, rispettivamente. I dati di maschiatura vengono automaticamente registrati nel file &#34; SequenceType_IOI_ScreenX_ScreenY.mat &#34; dal programma. IsFormal riferisce che l'esperimento sia l'esperimento formale o la pratica.
<ol><li>Chiedere al soggetto di sedersi davanti ad uno schermo di computer con una distanza di 60 cm e indossare una cuffia.</li>
	<li>Dare il soggetto il modulo di consenso informato da firmare.</li>
	<li>Dare l'argomento le istruzioni scritte esperimento.
	<ol><li>Nelle istruzioni, spiegare l'attività di sincronizzazione di metronomo al soggetto: toccare (su un tasto della tastiera utilizzando il proprio dito indice della mano comodo) in sincronia con i toni nella sequenza di AT, le palle lampeggiante nella sequenza di VF e i momenti quando la palla rimbalza si sposta nella posizione più bassa (cioè, tocca la barra) nella sequenza VB.</li>
	</ol></li> <li>Aprire il software. 
	Nota: Il software viene eseguito continuamente e la finestra di comando rimane aperta. Digitando il comando Bouncingball_run nella finestra di comando verrà eseguito la presentazione dello stimolo e tornare alla finestra di comando al termine della presentazione dello stimolo.</li>
	<li>Chiedere al soggetto alla pratica con la 600 ms IOI a, VF e VB sequenze due volte per acquisire familiarità con gli stimoli e attività. 
	Nota: La pratica era lo stesso come il seguito formale esperimento ad eccezione di: (1) non viene modificato l'ordine dei tipi di tre sequenza attraverso i soggetti; (2) ogni sequenza è ripetuta 2 volte; e (3) ogni sequenza ha 20 eventi.
	<ol><li>Tipo &#34; Bouncingball_run (&#39; AT &#39;, 600, 53,1, 29,8, 0) &#34; nella finestra di comando e quindi premere il &#39; invio &#39; chiave, per eseguire la pratica della sequenza AT. 
		Nota: La dimensione dello schermo è stato 53,1 cm x 29,8 cm a Gan et al. 4, ma i lettori dovrebbero assegnare la dimensione in base alla schermata che usano. Quando si esegue il programma di esperimento, il soggetto sta eseguendo l'attività descritta nelle istruzioni per l'esperimento. Inoltre, la presentazione di sequenza è autogestita, cioè, il soggetto preme la barra spaziatrice per avviare una sequenza di.</li>
		<li>Tipo &#34; Bouncingball_run (&#39; VF &#39;, 600, 53,1, 29,8, 0) &#34; nella finestra di comando e quindi premere il &#39; invio &#39; chiave, per eseguire la pratica della sequenza VF.</li>
		<li>Tipo &#34; Bouncingball_run (&#39; VB &#39;, 600, 53,1, 29,8, 0) &#34; nella finestra di comando e quindi premere il &#39; invio &#39; chiave, per eseguire la pratica della sequenza VB.</li>
	</ol></li> <li>Chiedere al soggetto per condurre l'esperimento. Controbilanciare gli ordini di IOI tipi e tipi di sequenza fra gli oggetti. 
	Nota: Di seguito è la procedura per un unico soggetto.
	<ol><li>Tipo &#34; Bouncingball_run (&#39; AT &#39;, 600, 53,1, 29,8, 1) &#34; nella finestra di comando e quindi premere il &#39; invio &#39; chiave, per eseguire la sequenza di IOI a 600-ms.
		<ol><li>Nota che il soggetto sarà Premete su un tasto della tastiera usando il dito indice in sincronia con i toni nella sequenza AT.</li>
		</ol></li> <li>Tipo &#34; Bouncingball_run (&#39; VF &#39;, 600, 53,1, 29,8, 1) &#34; nella finestra di comando e quindi premere il &#39; invio &#39; chiave, per eseguire la sequenza di IOI VF 600-ms.
		<ol><li>Si noti che il soggetto si tocca su un tasto della tastiera usando il dito indice in sincronia con le palle lampeggiante.</li>
		</ol></li> <li>Tipo &#34; Bouncingball_run (&#39; VB &#39;, 600, 53,1, 29,8, 1) &#34; nella finestra di comando e quindi premere il &#39; invio &#39; chiave, per eseguire la sequenza IOI VB 600-ms.
		<ol><li>Nota che il soggetto sarà premete su un tasto della tastiera usando il dito indice in sincronia con i momenti quando la palla rimbalza si sposta nella posizione più bassa (cioè, tocca la barra).</li>
		</ol></li> <li>Tipo &#34; Bouncingball_run (&#39; AT &#39;, 900, 53,1, 29,8, 1) &#34; nella finestra di comando e quindi premere il &#39; invio &#39; chiave, per eseguire la sequenza di IOI a 900-ms.
		<ol><li>Si noti che il soggetto sarà premete su un tasto della tastiera usando il dito indice in sincronia con i toni nella sequenza AT.</li>
		</ol></li> <li>Tipo &#34; Bouncingball_run (&#39; VF &#39;, 900, 53,1, 29,8, 1) &#34; nella finestra di comando e quindi premere il &#39; invio &#39; chiave, per eseguire la sequenza di IOI VF 900-ms.
		<ol><li>Si noti che il soggetto si tocca su un tasto della tastiera usando il dito indice in sincronia con le palle lampeggiante.</li>
		</ol></li> <li>Tipo &#34; Bouncingball_run (&#39; VB &#39;, 900, 53,1, 29,8, 1) &#34; nella finestra di comando e quindi premere il &#39; invio &#39; chiave, per eseguire la sequenza IOI VB 900-ms.
		<ol><li>Nota che il soggetto sarà premete su un tasto della tastiera usando il dito indice in sincronia con i momenti quando la palla rimbalza si sposta nella posizione più bassa (cioè, tocca la barra).</li>
		</ol></li></ol></li></ol> 4. Programmazione di analisi dei dati Nota: la programmazione di analisi dei dati è già implementata nello script &#34; BouncingBall_analyze.m &#34; nella directory &#34; BouncingBall &#34;, che può essere aperto e modificato utilizzando un testo modificare software. I lettori possono impostare o modificare le impostazioni come necessario, seguendo i commenti nello script. I dati di sincronizzazione crudo sono una sequenza di rubinetto volte. Utilizzare un metodo di circolare per analizzare i dati di sincronizzazione periodica variabile, che sono stati dettagliati in 4 , 5 , 10. Qui, il presente protocollo descrive una procedura per analizzare la stabilità (R) di sincronizzazione, tramite circolare statistics toolbox (ad es., CircStat toolbox 11), come descritto in Gan et al. 4 <ol><li>omettere i rubinetti per i primi cinque eventi nella sequenza di rubinetto perché la sincronizzazione richiede in genere pochi tocchi per stabilizzare.</li>
	<li>Calcolare asincronia.
	<ol><li>Per ogni sequenza di rubinetto, calcolare asincronia come differenza tra il tempo di un rubinetto e il tempo dell'inizio evento corrispondente, risultanti in una sequenza di asynchronies. 
		Nota: È preferibile escludere rubinetti non valido per ogni sequenza. Rubinetti non validi includono mancanti rubinetto (cioè, non c'è nessun rubinetto durante il -1/2 a + 1/2 intervallo di IOI intorno a un evento) e prese multiple (vale a dire, quando c'è più di un rubinetto durante il -1/2 a + 1/2 intervallo di IOI).</li>
		<li>Convertire i tempi (ms) di asynchronies negli angoli (gradi) di asynchrony*(360/IOI). Quindi utilizzare la funzione circ_ang2rad 11 per convertire gradi in radianti, che determina la relativa fase (RP) su un cerchio unitario.</li>
	</ol></li> <li>Calcolare la stabilità di sincronizzazione (R).
	<ol><li>Per ogni sequenza di asincronia, uso funzione circ_var 11 per calcolare la varianza (S) di RPs.</li>
		<li>Compute R con R = 1 - S. 
		Nota: R è la lunghezza della risultante (cioè, media di vettori) di RPs, che vanno da 0 (instabile maschiatura con RPs uniformemente distribuito) a 1 (perfettamente stabile toccando con una distribuzione unimodale di RPs).</li>
		<li>Per ogni tipo di sequenza, è necessario calcolare il valore medio di RPs delle 6 prove, come la R di quel tipo di sequenza di tale soggetto.</li>
	</ol></li></ol> 5. Esecuzione di analisi di dati Nota: di seguito è riportato l'analisi di dati da un unico soggetto raccolto come introdotto sopra. Esecuzione di analisi di dati avviene digitando &#34; Bouncingball_analyze(RecordedFile) &#34; nella finestra di comando del software, che restituisce la media e la deviazione standard (SD) della stabilità.
<ol><li>Per la 600-ms IOI in sequenza, digitare &#34; Bouncingball_analyze (&#39; AT_600_53.1, 29.8.mat &#39;) &#34; nella finestra di comando e quindi premere il &#39; invio &#39; chiave.</li>
	<li>Per la sequenza di IOI VF 600-ms, digitare &#34; Bouncingball_analyze (&#39; VF_600_53.1, 29.8.mat &#39;) &#34; nella finestra di comando e quindi premere il &#39; invio &#39; chiave.</li>
	<li>Per la sequenza IOI VB 600-ms, digitare &#34; Bouncingball_analyze (&#39; VB_600_53.1, 29.8.mat &#39;) &#34; nella finestra di comando e quindi premere il &#39; invio &#39; chiave.</li>
	<li>Per la 900-ms IOI in sequenza, digitare &#34; Bouncingball_analyze (&#39; AT_900_53.1, 29.8.mat &#39;) &#34; nella finestra di comando e quindi premere il &#39; invio &#39; chiave.</li>
	<li>Per la sequenza di IOI VF 900-ms, digitare &#34; Bouncingball_analyze (&#39; VF_900_53.1, 29.8.mat &#39;) &#34; nella finestra di comando e quindi premere il &#39; invio &#39; chiave.</li>
	<li>Per la sequenza IOI VB 900-ms, digitare &#34; Bouncingball_analyze (&#39; VB_900_53.1, 29.8.mat &#39;) &#34; nella finestra di comando e quindi premere il &#39; invio &#39; chiave.</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. 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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. 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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. 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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>

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Questo protocollo viene illustrato come esaminare una palla che rimbalza con una velocità uniforme variabile in un'attività di sincronizzazione di metronomo. Eseguito per la sincronizzazione paragonabile a quella di toni uditive, la palla rimbalza è di particolare importanza per affrontare l'argomento di ricerca corrente di tratti di modalità specifiche da parte di SMS.
Il passaggio fondamentale nel protocollo attuale è quello di introdurre l'uniformemente variabile velocità di palla che...

Sincronizzazione sensorimotoria (SMS) si intende la coordinazione dei movimenti (ad esempio, rubinetti dito) con un ritmo esterno e canonicamente è studiato utilizzando un task di sincronizzazione semplice metronomo in cui il soggetto è necessario toccare con un dito lungo con una sequenza isocrona1,2. La superiorità dell'Auditorio sopra modalità visiva nella sincronizzazione del metronomo è stata stabilita per oltre un secolo: la sincronizzazione è molto più stabile in una sequenza di uditiva composto da toni uditivi (Figura 1A) rispetto a una sequenza visiva composto da visual lampeggia (Figura 1B)1. Questo vantaggio uditivo di sincronizzazione del metronomo, tuttavia, recentemente è stato contestato dagli studi che impiegano periodicamente lo spostamento di stimoli visivi3,4,5,6 (si noti che periodicamente il movimento stimoli visivi riferiscono a continui movimenti). Hove et al. usato una sequenza visiva composta di un up-down bar in movimento con una velocità costante e trovato che sincronizzazione della barra di scorrimento è stato più stabile di sincronizzazione di visual lampi, ma era ancora meno stabile della sincronizzazione di uditiva toni3,6. Iversen et al impiegato una palla che rimbalza che aveva una velocità varia secondo una sinusoide rettificata e ha indicato che la sincronizzazione della palla che rimbalza era vicino alla sincronizzazione di toni uditivo5. Più recentemente, Gan et al. usate una palla che rimbalza che aveva una velocità uniforme diversa (cioè, che simula l'effetto della gravità) (Figura 1) e trovato che la sincronizzazione della palla che rimbalza non era meno stabile sincronizzazione dell'Auditorio toni4.
Lo scopo del protocollo attuale è quello di introdurre una procedura per applicare una palla che rimbalza con una velocità uniforme variabile in un'attività di sincronizzazione di metronomo, come descritto in Gan et al. 4 l'attività di sincronizzazione di metronomo include una sequenza uditiva composta da toni uditivi (in sequenza, Figura 1A) e una sequenza visiva composta da lampi visual (sequenza di VF, Figura 1B), che sono ampiamente adottati in SMS studi1. Il terzo tipo di sequenza nell'attività è una sequenza visual composto da palla che rimbalza (sequenza di VB, Figura 1). Considerando che la modalità-specifici meccanismi a lungo sono stati pensati per sottofondo SMS, ad esempio più strette connessioni tra le cortecce uditive e motorie rispetto tra il visual e cortecce motore2, se SMS è modalità specifiche ha recentemente attirato molto ricerca attenzione1,7. La palla rimbalza come introdotto nel presente protocollo è particolarmente utile per affrontare la questione di modalità a causa delle prestazioni comparabili sincronizzazione della palla che rimbalza e toni uditivi. Inoltre, metronomo sincronizzazione può essere eseguita in modo flessibile sopra una gamma limitata di IOI (100-1.800 ms)8. Per illustrare l'applicazione della palla che rimbalza per diversi impedirà, l'attuale protocollo include un IOI 600-ms (che è circa il più preferito IOI) e un IOI 900-ms.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56205/56205fig1.jpg"> 
Figura 1: Illustrazione degli stimoli. Il soggetto rubinetti insieme a una sequenza isocrona, che è composto da toni uditivi (A: la sequenza di AT), visivo lampeggiante palle (B: la sequenza di VF), o una palla che rimbalza visual (C: la sequenza VB). In C, la velocità e la traiettoria della palla che rimbalza vengono tracciate come funzioni del tempo e sono indicate da linee blue e verde, rispettivamente. La distanza di movimento della palla che rimbalza è 9.2 mm e la velocità di picco al punto che rimbalza (vale a dire, la posizione di palla più bassa) è 0,061 mm/Sig. ra otto eventi in una sequenza IOI 600-ms sono mostrati. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56205/56205fig1large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</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

Sincronizzazione sensorimotoria (SMS), una fondamentale capacità umana di coordinare i movimenti con i ritmi esterni, lungo è stato pensato per essere modalità specifiche. L'attività di sincronizzazione di metronomo canonica che richiede toccando un dito con una sequenza isocrono, un'individuazione consolidata è che la sincronizzazione è molto più stabile in una sequenza di uditiva composto da toni uditive rispetto a un oggetto visual sequenza che consiste dei flash visual. Tuttavia, recenti studi hanno dimostrato che periodicamente gli stimoli visivi in movimento può migliorare sostanzialmente la sincronizzazione rispetto a visual lampeggia. In particolare, sincronizzazione di una palla che rimbalza visual che ha una velocità uniforme varia è stato trovato per non essere meno stabile della sincronizzazione dei toni uditivi. Qui, l'attuale protocollo descrive l'applicazione della palla che rimbalza con una velocità uniforme variabile in un'attività di sincronizzazione di metronomo. L'utilizzo della palla che rimbalza in sequenze con intervalli diversi Inter-insorgenza (IOI) è incluso. I risultati rappresentativi illustrano le prestazioni della sincronizzazione della palla che rimbalza, rispetto le performance di toni uditivi e visivo lampeggia. Eseguito per la sincronizzazione paragonabile a quella di toni uditive, la palla rimbalza è di particolare importanza per affrontare l'argomento di ricerca corrente del se modalità-specifici meccanismi alla base di SMS.

Uno dei più conosciuti risultati negli studi SMS è molto più stabile in una sequenza di uditiva composto da toni uditive rispetto a una sequenza visiva che consiste di visual lampeggia1, suggerendo modalità-specifici meccanismi di sincronizzazione di metronomo SMS2. Tuttavia, recenti studi hanno dimostrato che periodicamente gli stimoli visivi in movimento può migliorare sostanzialmente sincronizzazione rispetto a visual lampeggia<sup c...

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

Palla che rimbalza con una velocità uniforme variabile in un'attività di sincronizzazione di metronomo

Lo scopo del presente protocollo è quello di introdurre l'applicazione di una palla che rimbalza con una velocità uniforme variabile in un'attività di sincronizzazione di metronomo.

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

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Research

JoVE Journal

Behavior

5.9K Views.  Sun Yat-Sen University. Lo scopo del presente protocollo è quello di introdurre l'applicazione di una palla che rimbalza con una velocità uniforme variabile in un'attività di sincronizzazione di metronomo.

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.

Scoprire beat Sordità: Disturbi Rilevamento ritmo sincronizzato Finger Tapping e Attività Timing percettive

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

Ricerca

Comportamento

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.

Simulazione di vibrazioni indotte dall&#39;uomo Sulla base della caratterizzato campo pedonale Comportamento

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

Ingegneria

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 CyberMotion Simulator: Implementazione di un simulatore di movimento Novel per Indagare l&#39;integrazione multisensoriale Percorso in tre dimensioni

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. ...

Neuroscienze

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.

Controllo proxy in tempo reale dei segnali periferici rimizionati utilizzando un'interfaccia a circuito chiuso

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

Indagine sulle risposte oculomotorie nei compiti di percezione della durata visiva

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.

Autore in primo piano: Esplorare il legame tra la percezione del tempo degli stimoli visivi e le capacità di lettura

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.

Movimenti oculari nella percezione della durata visiva: districare lo stimolo dal tempo nei processi predecisionali

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

Integrazione di realtà virtuale e biosensori per la valutazione quantitativa dell'attività movimento-muscolare

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.

Autore in primo piano: Migliorare la riabilitazione remota con la realtà virtuale e l'elettromiografia

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.

Palla che rimbalza con una velocità uniforme variabile in un'attività di sincronizzazione di metronomo

Riepilogo

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Capitoli in questo video

Scoprire beat Sordità: Disturbi Rilevamento ritmo sincronizzato Finger Tapping e Attività Timing percettive

Simulazione di vibrazioni indotte dall'uomo Sulla base della caratterizzato campo pedonale Comportamento

MPI CyberMotion Simulator: Implementazione di un simulatore di movimento Novel per Indagare l'integrazione multisensoriale Percorso in tre dimensioni

Controllo proxy in tempo reale dei segnali periferici rimizionati utilizzando un'interfaccia a circuito chiuso

Movimenti oculari nella percezione della durata visiva: districare lo stimolo dal tempo nei processi predecisionali

Movimenti oculari nella percezione della durata visiva: districare lo stimolo dal tempo nei processi predecisionali

Movimenti oculari nella percezione della durata visiva: districare lo stimolo dal tempo nei processi predecisionali

Setup per la valutazione quantitativa del movimento e dell'attività muscolare durante un test virtuale di box e blocchi modificati

Setup per la valutazione quantitativa del movimento e dell'attività muscolare durante un test virtuale di box e blocchi modificati

Setup per la valutazione quantitativa del movimento e dell'attività muscolare durante un test virtuale di box e blocchi modificati