Прыгающий мяч с равномерно разной скоростью в задачи синхронизации метроном

Резюме

Цель настоящего Протокола заключается в внедрить применение прыгающий мяч с равномерно разной скоростью в задачи синхронизации метроном.

Аннотация

Сенсомоторной синхронизации (SMS), основных человеческих способность координировать движения с внешних ритмов, долго была мысль быть конкретные модальности. В канонической метроном синхронизации задача, которая требует, нажав пальцем вместе с Изохронный последовательности устоявшихся вывод заключается в что синхронизации является гораздо более стабильным для слухового последовательность, состоящую из слухового тонов чем в визуальном элементе последовательность, состоящую из визуального вспышки. Однако недавние исследования показали, что периодически движущихся зрительных раздражителей может существенно улучшить синхронизации по сравнению с визуального вспышки. В частности синхронизация визуального прыгающий мяч, который имеет равномерно различной скорости оказался не менее стабильной, чем синхронизации слуховой тонов. Здесь текущий протокол описывает применение прыгающий мяч с равномерно разной скоростью в задачи синхронизации метроном. Использование мячиком в последовательности с различными интервалами между началом (МиО) входит в стоимость номера. Представитель результаты свидетельствуют о производительности синхронизации прыгающий мяч, по сравнению с выступления тонов слухового и визуального вспышки. Учитывая его производительность сопоставимых синхронизации, слуховой тонов, прыгающий мяч имеет особое значение для решения текущих исследований тему ли модальности конкретных механизмов подложки SMS.

Введение

Сенсомоторной синхронизации (SMS) относится к координации движений (например, палец краны) с внешним ритмом и канонически изучается с помощью простой метроном задача синхронизации, в котором предметом обязан коснитесь пальцем вместе с Изохронный последовательности^1,2. Превосходство слуховой над визуальные модальности в метроном синхронизации был создан для более века: Синхронизация гораздо более устойчив к слуховой последовательность, состоящую из слухового тонов (Рисунок 1A) чем визуальный последовательности состоит из визуальных вспышки (рис. 1B)¹. Это слуховой преимущество метроном синхронизации, однако, недавно было оспорено исследования, используя периодически перемещение визуальные раздражители^3,4,5,6 (Обратите внимание, что периодически движущихся визуальные раздражители касаются непрерывного движения). Хоув et al. используется визуальный последовательность, состоящая из вверх вниз бар двигаться с постоянной скоростью и обнаружил, что синхронизации панели вверх вниз была более стабильной, чем синхронизации визуальных вспышек, но было еще менее стабильной, чем синхронизации слуховые сигналы^3,6. Иверсен et al. занятых прыгающий мяч, который имел скорость варьируется в зависимости от ректификованного синусоида и показал, что синхронизация прыгающий мяч был близок к синхронизации слуховые сигналы⁵. Совсем недавно, Ган et al. используется прыгающий мяч, который равномерно различной скоростью (то есть, имитируя эффект гравитации) (рис. 1 c) и обнаружили, что синхронизация отскакивая шарик не менее стабильной, чем Синхронизация слуховой тона⁴.

Цель текущего протокола является ввести процедуру применять прыгающий мяч с равномерно разной скоростью в задачи синхронизации метроном, как описано в Ган и др. ⁴ задача синхронизации метроном включает слуховой последовательность, состоящая из слухового тонов (в последовательности, рис. 1A) и визуальные последовательность состоит из визуальных вспышки (VF последовательность, рис. 1B), которые широко приняты в SMS исследования¹. Третий тип последовательности в задаче является визуальный последовательность, состоящую из отскакивая шарик (VB последовательность, рис. 1 c). В то время как механизма конкретных механизмов давно были подуманы, что подложки SMS, например жесткие соединения между слуховой и двигательной коре чем между визуальным и мотор коре², ли SMS что модальность конкретные недавно привлекла много исследования внимание^1,7. Прыгающий мяч как представил в настоящем Протоколе особенно полезен для решения проблемы механизма из-за выступления сопоставимых синхронизации мячиком и слуховой тонов. Кроме того синхронизация метроном может быть гибко выполнена более ограниченный диапазон IOI (100-1800 МС)⁸. Чтобы проиллюстрировать применение мячиком для разных IOIs, текущий протокол включает в себя 600-ms МиО, (который является примерно наиболее предпочтительным IOI) и мои 900-ms.

Рисунок 1: Иллюстрация раздражители. Предметом краны наряду с Изохронный последовательность, которая состоит из слухового тонов (A: В последовательности), визуальные проблескивая шарики (B: VF последовательности), или визуального отскакивая шарик (C: VB последовательности). В Cскорость и траекторию отскакивая шарик выводятся как функции времени и обозначаются синими и зелеными линиями, соответственно. Расстояние движения прыгающий мяч – 9,2 мм и пик скорости (то есть, в самом нижнем положении мяч) на точке подпрыгивая 0.061 мм/г-жа восемь события в последовательности IOI 600-ms. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

протокол

этот протокол был одобрен институциональных обзор Совет психологии Департамента Sun Yat-Sen University.

Примечание: пользовательская программа " BouncingBall " ⁹ предусмотрено выполнение настоящего Протокола. Извлечение файла " BouncingBall.zip " создает каталог " BouncingBall ", который содержит файлы слухового и визуального раздражители (см. раздел 1 ниже), сценарий " BouncingBall_run.m " для программирования стимул презентации и Ответ записи (см. раздел 2 ниже) и представления раздражителей и запись ответов (см. раздел 3 ниже) и сценарий " BouncingBall_analyze.m " для программирования данных анализирует (см. раздел 4 ниже) и выполнение данных анализа (см. ниже раздел 5 ).

1. Подготовка слуховых и зрительных раздражителей

Примечание: " BouncingBall " каталог содержит сгенерированный раздражителей. Читатели могут использовать или изменять раздражители необходимости.

1. Использовать программное обеспечение, в которой может быть создан слуховой тона, чтобы создать чистый тон продолжительностью 600 Гц и 50 мс.
2. Использовать программное обеспечение, в котором визуальные образы может быть создан, чтобы создать образ оранжевый шар с прозрачным фоном.
3. Использовать смартфон с камерой, чтобы сделать снимок оранжевый баскетбола и использовать программное обеспечение, в котором могут быть сгенерированы визуальные образы, для создания образа баскетбол с черным фоном.

2. Программирование стимулом представления и запись ответ

Примечание: программирование стимулом представления и запись ответ уже реализуется в скрипте " BouncingBall_run.m " в каталоге " BouncingBall ", который можно открыть и редактировать с помощью текстового редактирования программного обеспечения. Читатели могут настроить или изменить параметры, как требуется, после комментариев в script.

1. Настроить цвет фона как чернота.
2. Настройка каждой последовательности 55 события (54 IOIs). Для практики (см. ниже), настроить номер события как 20.
3. Настройка каждой последовательности будет повторяться в 6 раз. Для практики, настроить повторение числа 2.
4. Настройка мои 600 ms или 900 г-жа
5. Построить последовательность в.
   1. Настоящее время чистый тон каждый IOI.
   2. Постоянно отображать оранжевый шар 1,74 см в диаметре (Апертура угол 1,66 °) и белая полоса из 3.54 см x 4.06 см. представляют мяч в центре экрана компьютера и отображение панели 0,92 см ниже нижнего края мяч.
      Примечание: Оранжевый шар бар представлены и сохранить параметры visual как можно между AT последовательности и визуальных последовательностей последовательными и держать этот вопрос, фиксирующий на мяч и поддержание внимания на слуховой задаче.
6. Построить последовательность ф.
   1. Имеют оранжевый шар флэш-каждый МиО, т.е., он длится 50 мс и исчезает за оставшееся время IOI.
7. Построить последовательность В.Б.
   1. Замените реалистичные баскетбол оранжевый оранжевый шар.
   2. Пусть мяч постоянно вниз 0,92 см (расстояние движения) и сенсорных белая полоса и затем переместить вверх в исходное положение.
      Примечание: Скорость мяча равномерно варьируется с постоянным ускорением. Ускорение — 0,20 м/с ² 600-ms IOI или 0,09 м/с ² для МиО 900-ms. Мяч достигает своей максимальной скорости при прикосновении в баре. Использовать различные ускорений для разных IOIs.
8. Запись и сэкономить время, когда предметом клавиши ответивших на клавиатуре компьютера.

3. Экспериментальная процедура

Примечание: представления раздражителей и запись ответов осуществляется путем ввода " BouncingBall_run (тип SequenceType, МиО, ScreenX, ScreenY, isFormal) " в команде окно программного обеспечения. " ScreenX " и " ScreenY " ссылаются на ширину и высоту экрана компьютера в см, соответственно. Выстукивать данные автоматически записываются в файл " SequenceType_IOI_ScreenX_ScreenY.mat " программы. IsFormal относится к ли эксперимент является официальное эксперимент или практика.

1. Спросить предмет сидеть перед экраном компьютера с 60-см расстояние и носить гарнитуру.
2. Дать этому вопросу формы письменного информированного согласия подписать.
3. Дать вопросу письменные эксперимент инструкции.
   1. В инструкции, объяснить задачи синхронизации метроном к теме: нажмите (на клавиши клавиатуры, используя их указательный палец их предпочтительным руки) в синхронности с тонов в последовательности AT, мигающий шарики в VF последовательности и моменты когда отскакивая шарик перемещается в самое низкое положение (т.е., касается бар) в последовательности В.Б.
4. Открытое программное обеспечение.
   Примечание: Программное обеспечение постоянно работает и его команда окно остается открытым. Введите команду Bouncingball_run в окне команд будет работать стимул презентации и вернуться в окно команд по завершении презентации стимул.
5. Спросить предмет на практике с 600 мс МиО на VF и VB последовательности дважды, чтобы ознакомиться с раздражителей и задачи.
   Примечание: Практика был таким же, как ниже формального эксперимент, за исключением: (1) порядок последовательности трех типов не изменяется по предметам; (2) Каждая последовательность повторяется 2 раза; и (3) Каждая последовательность имеет 20 событий.
   1. Типа " Bouncingball_run (' на ', 600, 53.1, 29.8, 0) " в окно командной строки и нажмите ' ввод ' ключ, чтобы выполнять практику в последовательности.
      Примечание: Размер экрана был 53,1 x 29,8 см в Ган и др. ⁴, но читатели должны назначить размер согласно экран, который они используют. При запуске программы эксперимент, предметом выполняет задачи, описанные в инструкции эксперимент. Кроме того, представление последовательности самоподготовки, т.е., предметом нажимает пробел, чтобы начать последовательность.
   2. Типа " Bouncingball_run (' VF ', 600, 53.1, 29.8, 0) " в окно командной строки и нажмите ' ввод ' ключ, чтобы выполнять практику последовательности VF.
   3. Типа " Bouncingball_run (' VB ', 600, 53.1, 29.8, 0) " в окно командной строки и нажмите ' ввод ' ключ, чтобы выполнять практику последовательности VB.
6. Спросить вопросу провести эксперимент. Противовес заказы IOI типов и типов последовательности среди подданных.
   Примечание: Ниже приводится процедура для одного предмета.
   1. Типа " Bouncingball_run (' на ', 600, 53.1, 29.8, 1) " в окно командной строки и нажмите ' ввод ' ключ, для выполнения 600-ms МиО в последовательности.
      1. Отметить, что этому вопросу будет Нажмите на клавиши клавиатуры, используя указательный палец в синхронности с тонами в последовательности, в.
   2. Типа " Bouncingball_run (' VF ', 600, 53.1, 29.8, 1) " в окно командной строки и нажмите ' ввод ' ключ, чтобы выполнить последовательность IOI VF 600-ms.
      1. Отметить, что этому вопросу будет нажмите на клавиши клавиатуры, используя указательный палец в синхронности с мигающим шарики.
   3. Типа " Bouncingball_run (' VB ', 600, 53.1, 29.8, 1) " в окно командной строки и нажмите ' ввод ' ключ, чтобы выполнить последовательность IOI VB 600-ms.
      1. Отметить, что этому вопросу будет нажмите на клавиши клавиатуры, используя указательный палец в синхронности с моментами, когда отскакивая шарик перемещается в самое низкое положение (т.е., затрагивает баре).
   4. Типа " Bouncingball_run (' на ', 900, 53.1, 29.8, 1) " в окно командной строки и нажмите ' ввод ' ключ, чтобы выполнить 900-ms МиО в последовательности.
      1. Отметить, что этому вопросу будет нажмите на клавиши клавиатуры, используя указательный палец в синхронности с тонами в последовательности, в.
   5. Типа " Bouncingball_run (' VF ', 900, 53.1, 29.8, 1) " в окно командной строки и нажмите ' ввод ' ключ, чтобы выполнить последовательность IOI VF 900-ms.
      1. Отметить, что этому вопросу будет нажмите на клавиши клавиатуры, используя указательный палец в синхронности с мигающим шарики.
   6. Типа " Bouncingball_run (' VB ', 900, 53.1, 29.8, 1) " в окно командной строки и нажмите ' ввод ' ключ, чтобы выполнить последовательность IOI VB 900-ms.
      1. Отметить, что этому вопросу будет нажмите на клавиши клавиатуры, используя указательный палец в синхронности с моментами, когда отскакивая шарик перемещается в самое низкое положение (т.е., затрагивает баре).

4. Программирование данных анализов

Примечание: программирование данных анализа уже реализована в скрипте " BouncingBall_analyze.m " в каталоге " BouncingBall ", который можно открыть и редактировать с помощью текстового редактирования программное обеспечение. Читатели могут настроить или изменить параметры как требуется, после комментариев в сценарий. Сырые синхронизации данных представляют собой последовательность крана раз. Круговой метод используйте для анализа данных переменной периодической синхронизации, которая содержится в ^{4 , 5 , 10}. Здесь настоящий Протокол описывает процедуру для анализа стабильности (R) синхронизации, с помощью панели круговые статистики (например, CircStat панели инструментов ¹¹), как описано в Ган и др. ⁴

1. опустить краны на первых пяти события в последовательности крана, потому что синхронизации обычно требуется несколько касаний для стабилизации.
2. Вычислить асинхронности.
   1. Для каждой последовательности крана, рассчитать асинхронности как разница между временем крана и время наступления соответствующего события, что привело в последовательности asynchronies.
      Примечание: Это лучше для исключения недопустимых краны для каждой последовательности. Недопустимый краны включают в себя отсутствие водопроводной (то есть, есть нет крана во время -1/2 + 1/2 IOI интервал вокруг события) и несколько кранов (т.е., когда существует более чем один кран в -1/2 + 1/2 IOI интервал).
   2. Преобразование времени (МС) от asynchronies в углы (степень), asynchrony*(360/IOI). Затем используйте функцию circ_ang2rad ¹¹ для преобразования градусов в радианы, что приводит к относительной фазе (РП) на единичной окружности.
3. Вычислить стабильности синхронизации (R).
   1. Для каждой последовательности асинхронности, использование функции ¹¹ circ_var для вычисления дисперсии (S) RPs.
   2. Вычисления R с помощью R = 1 - S.
      Примечание: R-длина равнодействующей (т.е., средний векторов) RPs, от 0 (нестабильная касания с равномерно распределенными RPs) до 1 (совершенно стабильной касания с распределением регулирующих RPs).
   3. Для каждого типа последовательности, Вычислите среднее значение RPs 6 испытаний, как R последовательности типа этого предмета.

5. Анализ данных

Примечание: ниже приводится анализ данных из одного предмета, собранные как ввели выше. Анализ данных осуществляется путем ввода " Bouncingball_analyze(RecordedFile) " в окне команд программного обеспечения, который возвращает среднее и стандартное отклонение (SD) стабильности.

1. 600-ms МиО в последовательности, типа " Bouncingball_analyze (' AT_600_53.1, 29.8.mat ') " в окно командной строки и нажмите ' ввод ' ключ.
2. 600-ms IOI VF последовательности, типа " Bouncingball_analyze (' VF_600_53.1, 29.8.mat ') " в окно командной строки и нажмите ' ввод ' ключ.
3. 600-ms IOI VB последовательности, типа " Bouncingball_analyze (' VB_600_53.1, 29.8.mat ') " в окно командной строки и нажмите ' ввод ' ключ.
4. 900-ms МиО в последовательности, типа " Bouncingball_analyze (' AT_900_53.1, 29.8.mat ') " в окно командной строки и нажмите ' ввод ' ключ.
5. Для последовательности IOI VF 900-ms, типа " Bouncingball_analyze (' VF_900_53.1, 29.8.mat ') " в окно командной строки и нажмите ' ввод ' ключ.
6. 900-ms IOI VB последовательности, типа " Bouncingball_analyze (' VB_900_53.1, 29.8.mat ') " в окно командной строки и нажмите ' ввод ' ключ.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Результаты

Один из самых известных результатов исследования SMS является, что метроном синхронизации является гораздо более стабильным для слухового последовательность, состоящую из слухового тонов чем для визуального последовательность, состоящую из визуального вспышки

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Обсуждение

Этот протокол показывает, как для изучения прыгающий мяч с равномерно разной скоростью в задачи синхронизации метроном. Учитывая его производительность сопоставимых синхронизации, слуховой тонов, прыгающий мяч имеет особое значение для решения текущей темы исследования того, являет?...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Материалы

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