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Neuroscience

Uma configuração naturalista para apresentar pessoas reais e ações vivas em estudos de psicologia experimental e neurociência cognitiva

Published: August 4th, 2023

DOI:

10.3791/65436

1Department of Cognitive Science, Middle East Technical University, 2Interdisciplinary Neuroscience Graduate Program, Bilkent University, 3Department of Computer Engineering, Middle East Technical University, 4Department of Cognitive Science, Jagiellonian University, 5Department of Psychology, Interdisciplinary Neuroscience Graduate Program, National Magnetic Resonance Research Center (UMRAM), Aysel Sabuncu Brain Research Center, Bilkent University

Este estudo apresenta uma configuração experimental naturalística que permite aos pesquisadores apresentar estímulos de ação em tempo real, obter tempo de resposta e dados de rastreamento do mouse enquanto os participantes respondem após cada exibição de estímulo e mudar os atores entre as condições experimentais com um sistema único, incluindo uma tela especial de diodo emissor de luz orgânica transparente (OLED) e manipulação de luz.

A percepção das ações dos outros é crucial para a sobrevivência, interação e comunicação. Apesar de décadas de pesquisa em neurociência cognitiva dedicadas a entender a percepção de ações, ainda estamos longe de desenvolver um sistema de visão computacional neuronicamente inspirado que se aproxime da percepção da ação humana. Um grande desafio é que as ações no mundo real consistem em eventos que se desdobram temporalmente no espaço que acontecem "aqui e agora" e são estáveis. Em contraste, a percepção visual e a pesquisa em neurociência cognitiva até o momento têm estudado amplamente a percepção de ação por meio de exibições 2D (por exemplo, imagens ou vídeos) que não têm a presença de atores no espaço e no tempo, portanto, essas exibições são limitadas em proporcionar atuabilidade. Apesar do crescente corpo de conhecimento na área, esses desafios devem ser superados para uma melhor compreensão dos mecanismos fundamentais da percepção das ações dos outros no mundo real. O objetivo deste estudo é introduzir uma nova configuração para conduzir experimentos laboratoriais naturalísticos com atores vivos em cenários que se aproximam de cenários do mundo real. O elemento central da configuração usada neste estudo é uma tela de diodo emissor de luz orgânica transparente (OLED) através da qual os participantes podem assistir às ações ao vivo de um ator fisicamente presente enquanto o tempo de sua apresentação é precisamente controlado. Neste trabalho, essa configuração foi testada em um experimento comportamental. Acreditamos que a configuração ajudará os pesquisadores a revelar mecanismos cognitivos e neurais fundamentais e anteriormente inacessíveis de percepção de ação e será uma base para estudos futuros que investiguem a percepção social e a cognição em ambientes naturalísticos.

Uma habilidade fundamental para a sobrevivência e interação social é a capacidade de perceber e dar sentido às ações dos outros e interagir com eles no ambiente circundante. Pesquisas anteriores realizadas nas últimas décadas têm trazido contribuições significativas para a compreensão dos princípios fundamentais de como os indivíduos percebem e compreendem as ações dos outros 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11

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Os protocolos experimentais deste estudo foram aprovados pelo Comitê de Ética em Pesquisa com Seres Humanos da Universidade de Bilkent. Todos os participantes incluídos no estudo eram maiores de 18 anos, leram e assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido antes de iniciar o estudo.

1. Etapas gerais do projeto

OBS: A Figura 1A (vista superior) e a Figura 1B e Figura 1C (vistas frontal e traseira) demonstram o.......

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Comparações de tempo de resposta (TR)
O presente estudo é um projeto em andamento, portanto, como resultados representativos, são apresentados dados da parte principal do experimento (Experimento Parte 3). Esses dados são de 40 participantes, sendo 23 do sexo feminino e 17 do sexo masculino, com idades variando de 18 a 28 anos (M = 22,75, DP = 3,12).

Investigar a extensão da normalidade da distribuição das variáveis dependentes foi necessário par.......

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O objetivo geral do presente estudo é contribuir para a compreensão de como a percepção visual e a cognição humanas de alto nível funcionam em situações da vida real. Este estudo centrou-se na percepção da ação e sugeriu um paradigma experimental naturalista, mas controlável, que permite aos pesquisadores testar como os indivíduos percebem e avaliam as ações dos outros, apresentando atores reais em um ambiente de laboratório.

A importância desta metodologia proposta em compa.......

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Este trabalho foi apoiado por bolsas para Burcu A. Urgen do Conselho de Pesquisa Científica e Tecnológica de Türkiye (número do projeto: 120K913) e da Universidade de Bilkent. Agradecemos à nossa participante piloto Sena Er Elmas por trazer a ideia de adicionar ruído de fundo entre as mudanças do ator, Süleyman Akı pela montagem do circuito de luz e Tuvana Karaduman pela ideia de usar uma câmera de segurança nos bastidores e sua contribuição como um dos atores do estudo.

....

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NameCompanyCatalog NumberComments
Adjustable Height TableCustom-madeN/AWidth: 60 cm, Height: 62 cm, Depth: 40 cm
Ardunio UNO Smart ProjectsA000066Microcontroller used for switching the state of the LEDs from the script running on the operator PC
Black PantsNo brandN/ARelaxed-fit pants of actors with no apparent brand name or logo.
CaseXigmatekEN43224XIGMATEK HELIOS RAINBOW LED USB 3.0 MidT ATX GAMING CASE
CPUAMDYD1600BBAFBOXAMD Ryzen 5 1600 Soket AM4 3.2 GHz - 3.6 GHz 16 MB 65 W 12 nm Processor
CurtainsCustom-madeN/AWidth: 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 ChairNo brandN/AAny brand
Experimenter TableCustomN/AWidth: 160 cm, Height: 75 cm, Depth: 80 cm
GPUMSIGT 1030 2GHD4 LP OCMSI GEFORCE GT 1030 2GHD4 LP OC 2GB DDR4 64bit NVIDIA GPU
Grey-color blackout curtainCustom-madeN/AWidth: 330 cm, Height: 230 cm, used for covering the background
Hard DiskKioxiaLTC10Z240GG8Kioxia 240 GB Exceria Sata 3.0 SSD (555 MB Read/540 MB Write)
Hard DiskToshibaHDWK105UZSVAToshiba 2,5'' 500 GB L200 SATA 3.0 8 MB Cache 5400 Rpm 7 mm Harddisk
High-Power MOSFET ModuleN/AN/AHeating Controller MKS MOSFET Module
LaptopAppleS/N: C02P916ZG3QTMacBook Pro 11.1 Intel Core i7 (Used as the actor PC)
LaptopAsus UX410UUsed for monitoring the security camera in real-time.
LED lightsNo brandN/A
LED Strip Power SupplyNo brandN/AAC to DC voltage converter used for supplying DC voltage to the lighting circuit
MATLAB The MathWorks Inc., Natick, MA, USAVersion: R2022aUsed 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)
MonitorPhilipsUHB2051005145 Model ID: 242V8A/00, PHILIPS 23.8" 242V8A 4ms 75 Hz Freesync DP-HDMI+VGA IPS Gaming Monitor 
MotherboardMSIB450M-A PRO MAXMSI B450M-A PRO MAX Amd B450 Socket AM4 DDR4 3466(OC) M.2 Motherboard
Mouse Pad for participantMonster 78185721101502042 / 8699266781857Pusat Gaming Mouse Pad XL
Night lampAukesES620-0.5W 6500K-IP 20Used for helping the actors see around when the lights are off in the backstage.
Participant Adjustable/Swivel ChairNo brandN/A
Participant TableIKEASandsberg 294.203.93Width: 110 cm, Height: 75 cm, Depth: 67 cm
Power Extension CableViko9011760Y250 V (6 inlets) Black
Power Extension CableViko9011730Y250 V (3 inlets) Black
Power Extension CableViko9011330Y250 V (3 inlets) White
Power Extension Cables-link Model No: SPG3-J-10AC - 250 V 3 meter (5 inlets)
Power SupplyTHERMALTAKEPS-LTP-0550NHSANE-1THERMALTAKE LITEPOWER RGB 550W APFC 12 cm FAN PSU
Professional Gaming MouseRampage8680096Model No: SMX-R50 
RAMGSKILLF4-3000C16S-8GVRBGSKILL 8GB (1x8GB) RipjawsV Red DDR4 3000 MHz CL16 1.35 V Single Ram
Reception bellNo brandN/AUsed for helping the communication between the experimenter and the actors.
Security CameraBrion Vega2-20204210Model:BV6000
SpeakersLogitechP/N: 880-000-405 PID: WD528XMUsed for playing the background music.
Survey SoftwareQualtrics N/A
Switching ModuleNo brandN/AF5305S PMOS Switch Module
Table under the OLED displayCustom-madeN/AWidth: 123 cm, Height: 75 cm, Depth: 50 cm
Transparent OLED DisplayPlanarPN: 998-1483-01 S/N:195210075A 55-inch transparent display that showcases dynamic information, enabled the opaque and transparent usage during the experiment.
UPSEAGK200610100087EAG 110
UPSEAG210312030507EAG 103
USB 2.0 Cable Type A/B for Arduino UNO (Blue)Smart ProjectsM000006 Used to connect the microcontroller to the experimenter PC.
USB to RS232 Converter s-link8680096082559Model: SW-U610
White Long-Sleeved Blouse (2)H&M (cotton)N/ARelaxed-fit blouses with a round neckline and without ant apparent brand name or logo.
Wireless KeyboardLogitechP/N: 820-003488 S/N: 1719CE0856D8Model: K360
Wireless MouseLogitechS/N: 2147LZ96BGQ9Model: M190 (Used as the response device)

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