Name: using the race model inequality to quantify behavioral multisensory integration effects
Uploaded: 2019-05-10T14:45:00
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현재 의학회는 국립보건원(K01AG049813~JRM)의 노화에 관한 국립연구소에서 지원하고 있습니다. 보충 기금은 의학의 알버트 아인슈타인 대학의 Resnick 노인학 센터에 의해 제공되었다. 이 프로젝트에 대한 탁월한 지원을 위한 모든 자원 봉사자와 연구 직원에게 특별한 감사를 드립니다.

모든 참가자는 실험 절차에 서면 통보 동의를 제공, 의학의 알버트 아인슈타인 대학의 기관 검토 위원회에 의해 승인된.
1. 참가자 모집, 포용 기준 및 동의
<ol><li>독립적으로 abulate 수 있고 중요한 감각 손실이 없는 영어를 구사하는 개인의 상대적으로 큰 집단을 모집하십시오; 실험 평가를 방해 하는 활성 신경 학 또는 정신 장애; 이동성에 영향을 미치는 현재/미래의 의료 ?...

<ol>
	<li>Foxe, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Auditory-somatosensory+multisensory+processing+in+auditory+association+cortex:+an+fMRI+study.">Auditory-somatosensory multisensory processing in auditory association cortex: an fMRI study.</a> Journal of Neurophysiology. 88 (1), 540-543 (2002).</li><li>Molholm, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multisensory+auditory-visual+interactions+during+early+sensory+processing+in+humans:+a+high-density+electrical+mapping+study.">Multisensory auditory-visual interactions during early sensory processing in humans: a high-density electrical mapping study.</a> Brain Research: Cognitive Brain Research. 14 (1), 115-128 (2002).</li><li>Murray, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Grabbing+your+ear:+rapid+auditory-somatosensory+multisensory+interactions+in+low-level+sensory+cortices+are+not+constrained+by+stimulus+alignment.">Grabbing your ear: rapid auditory-somatosensory multisensory interactions in low-level sensory cortices are not constrained by stimulus alignment.</a> Cerebral Cortex. 15 (7), 963-974 (2005).</li><li>Molholm, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Audio-visual+multisensory+integration+in+superior+parietal+lobule+revealed+by+human+intracranial+recordings.">Audio-visual multisensory integration in superior parietal lobule revealed by human intracranial recordings.</a> Journal of Neurophysiology. 96 (2), 721-729 (2006).</li><li>Peiffer, A. M., Mozolic, J. L., Hugenschmidt, C. E., Laurienti, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Age-related+multisensory+enhancement+in+a+simple+audiovisual+detection+task.">Age-related multisensory enhancement in a simple audiovisual detection task.</a> Neuroreport. 18 (10), 1077-1081 (2007).</li><li>Brandwein, A. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+development+of+audiovisual+multisensory+integration+across+childhood+and+early+adolescence:+a+high-density+electrical+mapping+study.">The development of audiovisual multisensory integration across childhood and early adolescence: a high-density electrical mapping study.</a> Cerebral Cortex. 21 (5), 1042-1055 (2011).</li><li>Girard, S., Collignon, O., Lepore, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multisensory+gain+within+and+across+hemispaces+in+simple+and+choice+reaction+time+paradigms.">Multisensory gain within and across hemispaces in simple and choice reaction time paradigms.</a> Experimental Brain Research. 214 (1), 1-8 (2011).</li><li>Mahoney, J. R., Li, P. C., Oh-Park, M., Verghese, J., Holtzer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multisensory+integration+across+the+senses+in+young+and+old+adults.">Multisensory integration across the senses in young and old adults.</a> Brain Research. 1426, 43-53 (2011).</li><li>Foxe, J. J., Ross, L. A., Molholm, S., Stein, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ch.+38.">Ch. 38.</a> The New Handbook of Multisensory Processing. , 691-706 (2012).</li><li>Kinchla, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detecting+target+elements+in+multielement+arrays:+A+confusability+model.">Detecting target elements in multielement arrays: A confusability model.</a> Perception and Psychophysics. 15, 149-158 (1974).</li><li>Miller, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Divided+attention:+Evidence+for+coactivation+with+redundant+signals.">Divided attention: Evidence for coactivation with redundant signals.</a> Cognitive Psychology. 14 (2), 247-279 (1982).</li><li>Eriksen, C. W., Goettl, B., St James, J. D., Fournier, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Processing+redundant+signals:+coactivation,+divided+attention,+or+what?.">Processing redundant signals: coactivation, divided attention, or what?.</a> Perception and Psychophysics. 45 (4), 356-370 (1989).</li><li>Mordkoff, J. T., Yantis, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+interactive+race+model+of+divided+attention.">An interactive race model of divided attention.</a> Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. 17 (2), 520-538 (1991).</li><li>Miller, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Timecourse+of+coactivation+in+bimodal+divided+attention.">Timecourse of coactivation in bimodal divided attention.</a> Perception and Psychophysics. 40 (5), 331-343 (1986).</li><li>Gondan, M., Lange, K., Rosler, F., Roder, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+redundant+target+effect+is+affected+by+modality+switch+costs.">The redundant target effect is affected by modality switch costs.</a> Psychonomic Bulletin Review. 11 (2), 307-313 (2004).</li><li>Colonius, H., Diederich, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+race+model+inequality:+interpreting+a+geometric+measure+of+the+amount+of+violation.">The race model inequality: interpreting a geometric measure of the amount of violation.</a> Psychological Review. 113 (1), 148-154 (2006).</li><li>Maris, G., Maris, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Testing+the+race+model+inequality:+A+nonparametric+approach.">Testing the race model inequality: A nonparametric approach.</a> Journal of Mathematical Psychology. 47 (5-6), 507-514 (2003).</li><li>Clark, J. J., Yuille, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Data Fusion for Sensory Information Processing Systems. , (1990).</li><li>Ernst, M. O., Banks, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Humans+integrate+visual+and+haptic+information+in+a+statistically+optimal+fashion.">Humans integrate visual and haptic information in a statistically optimal fashion.</a> Nature. 415 (6870), 429-433 (2002).</li><li>Mahoney, J. R., Verghese, J., Dumas, K., Wang, C., Holtzer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+multisensory+cues+on+attention+in+aging.">The effect of multisensory cues on attention in aging.</a> Brain Research. 1472, 63-73 (2012).</li><li>Mahoney, J. R., Holtzer, R., Verghese, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual-somatosensory+integration+and+balance:+evidence+for+psychophysical+integrative+differences+in+aging.">Visual-somatosensory integration and balance: evidence for psychophysical integrative differences in aging.</a> Multisensory Research. 27 (1), 17-42 (2014).</li><li>Mahoney, J. R., Dumas, K., Holtzer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual-Somatosensory+Integration+is+linked+to+Physical+Activity+Level+in+Older+Adults.">Visual-Somatosensory Integration is linked to Physical Activity Level in Older Adults.</a> Multisensory Research. 28 (1-2), 11-29 (2015).</li><li>Dumas, K., Holtzer, R., Mahoney, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual-Somatosensory+Integration+in+Older+Adults:+Links+to+Sensory+Functioning.">Visual-Somatosensory Integration in Older Adults: Links to Sensory Functioning.</a> Multisensory Research. 29 (4-5), 397-420 (2016).</li><li>Couth, S., Gowen, E., Poliakoff, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+race+model+violation+to+explore+multisensory+responses+in+older+adults:+Enhanced+multisensory+integration+or+slower+unisensory+processing.">Using race model violation to explore multisensory responses in older adults: Enhanced multisensory integration or slower unisensory processing.</a> Multisensory Research. 31 (3-4), 151-174 (2017).</li><li>Gondan, M., Minakata, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+tutorial+on+testing+the+race+model+inequality.">A tutorial on testing the race model inequality.</a> Attention, Perception &amp; Psychophysics. 78 (3), 723-735 (2016).</li><li>Gondan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+permutation+test+for+the+race+model+inequality.">A permutation test for the race model inequality.</a> Behavior Research Methods. 42 (1), 23-28 (2010).</li><li>Kiesel, A., Miller, J., Ulrich, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systematic+biases+and+Type+I+error+accumulation+in+tests+of+the+race+model+inequality.">Systematic biases and Type I error accumulation in tests of the race model inequality.</a> Behavior Research Methods. 39 (3), 539-551 (2007).</li><li>Mahoney, J., Cotton, K., Verghese, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multisensory+Integration+Predicts+Balance+and+Falls+in+Older+Adults.">Multisensory Integration Predicts Balance and Falls in Older Adults.</a> Journal of Gerontology: Medical Sciences. , (2018).</li><li>Mahoney, J. R., Verghese, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual-Somatosensory+Integration+and+Quantitative+Gait+Performance+in+Aging.">Visual-Somatosensory Integration and Quantitative Gait Performance in Aging.</a> Frontiers in Aging Neuroscience. 10, 377 (2018).</li><li>Yueh, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+effectiveness+of+screening+for+hearing+loss:+the+screening+for+auditory+impairment--which+hearing+assessment+test+(SAI-WHAT)+randomized+trial.">Long-term effectiveness of screening for hearing loss: the screening for auditory impairment--which hearing assessment test (SAI-WHAT) randomized trial.</a> Journal of the American Geriatrics Society. 58 (3), 427-434 (2010).</li><li>Galvin, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+AD8:+a+brief+informant+interview+to+detect+dementia.">The AD8: a brief informant interview to detect dementia.</a> Neurology. 65 (4), 559-564 (2005).</li><li>Galvin, J. E., Roe, C. M., Xiong, C., Morris, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Validity+and+reliability+of+the+AD8+informant+interview+in+dementia.">Validity and reliability of the AD8 informant interview in dementia.</a> Neurology. 67 (11), 1942-1948 (2006).</li><li>Buschke, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Screening+for+dementia+with+the+memory+impairment+screen.">Screening for dementia with the memory impairment screen.</a> Neurology. 52 (2), 231-238 (1999).</li></ol>

현재 연구의 목표는 강력한 다감각 통합 표현형의 확립 뒤에 프로세스를 자세히 설명하는 것이었습니다. 여기서, 우리는 유사한 신경 회로에 의존하는 중요한 인지 및 운동 결과를 예측하는 데 활용될 수 있는 다감각 통합 효과를 획득하는 데 필요한 필수 및 중요한 단계를 제공합니다. 우리의 전반적인 목표는 다양한 임상 인구와 연령대에 걸쳐 혁신적이고 새로운 번역 다감각 연구를 촉진하기 ?...

감각 시스템 전반에 걸친 상호 작용은 일상적인 기능에 필수적입니다. 다감각 통합 효과는 다양한 감각 조합과 다른 신경 과학 접근법을 사용하여 광범위한 인구에 걸쳐 측정되지만 [정신 물리학, 전기 생리학 및 신경 이미징을 포함하지만 이에 국한되지 않음). 방법론]1,2,3,4, 5,6,7,8,9,현재 금 본위제 다중 감각 통합을 정량화하는 것은 부족합니다. 다감각 실험이 전형적으로 행동 성분을 포함하고 있다는 점을 감안할 때, 반응 시간(RT) 데이터는 종종 중복 신호효과(10)라고 불리는 잘 알려진 현상의 존재를 확인하기 위해 조사된다. 그 이름에서 알 수 있듯이, 동시 감각 신호는 중복 정보를 제공하며, 이는 전형적으로 더 빠른 RTs를 산출한다. 레이스 모델에서 가장 빠르게 처리되는 단방향 신호는 레이스의 승자이며 행동 반응을 생성합니다. 그러나, 공동 활성화에 대 한 증거는 다감각 자극에 대 한 응답 은 어떤 경주 모델 예측 보다 빠른 때 발생 합니다.
경주 모델의 이전 버전은 본질적으로 논란이12,13 그들은 지나치게 보수적 인 것으로 일부에 의해 언급으로14,15 과 의도적으로 독립성에 관한 제한을 포함 다감각 조건에 내재된 구성 단감각 검출시간(16) 사이. 콜로니우스 & 디데리히16은 이러한 제한 사항 중 일부를 해결하기 위해 보다 전통적인 레이스 모델 테스트를 개발했습니다.
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/59575/59575eq1.jpg">,
여기서 단감각 조건의 누적 분포 주파수(CDF)(예: A & B; 1의 상한을 가진)는 주어진 대기 시간(t)11에 대한 동시 다감각 조건(예:AB)의 CDF와 비교된다. 16세 , 17. 일반적으로 CDF는 RT가 주어진 RT 범위 내에서 얼마나 자주 발생하는지, 총 자극 프리젠 테이션 수 (즉, 시험)로 나눈값을 결정합니다. 실제 다감각 조건의 CDF가 <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/59575/59575eq2.jpg"> 단일 감각 조건에서 파생된 예측 된 CDF보다 낮거나 같으면
<img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/59575/59575eq3.jpg">,
그런 다음 경주 모델이 허용되고 감각 통합에 대한 증거가 없습니다. 그러나 다중 감각 CDF가 단감각 조건에서 유래된 예측된 CDF보다 크면, 경주 모델이 거부된다. 레이스 모델의 거부는 중복 감각 소스의 다감각 상호 작용이 비선형 방식으로 결합되어 RTs(예: RT 촉진)를 다감각 자극으로 가속화한다는 것을 나타냅니다.
다감각 연구원이 직면하는 한 가지 주요 장애물은 통합 효과를 가장 잘 정량화하는 방법입니다. 예를 들어, 참가자가 간단한 반응 시간 작업을 수행하도록 요청받는 가장 기본적인 행동 다감각 패러다임의 경우 정확도및 속도에 관한 정보가 수집됩니다. 이러한 다감각 데이터는 액면가에서 사용하거나 최대 가능성 추정18,19,CDFs11및 기타 다양한 통계적 을 포함하되 이에 국한되지 않는 다양한 수학적 응용 프로그램을 사용하여 조작할 수 있습니다. 접근. 우리의 이전 다감각 연구의 대부분은 다감각 통합 효과가 평균 반응 시간에서 다감각 이벤트에 평균 반응 시간 (RT)를 빼는 정량적 및 확률적 접근법을 모두 사용 ( RT) 가장 짧은 단감각 이벤트, 및 2) CDF를 사용하여 RT 촉진이 중복 감각 정보에 의해 촉진된 시너지 상호 작용으로 인한 것인지 를 판단함으로써8,20,21, 22세 , 23. 그러나, 이전 방법론은 통합 프로세스의 개인 차이에 민감하지 않았을 가능성이 높았으며 연구자들은 이후 이후 의식 (즉, CdFs)이 다감각 정량화를위한 더 나은 프록시를 제공 할 수 있다고 posited. 통합 효과24.
곤단과 미나카타는 최근 RT 데이터 수집 및 준비25의수집 및 전처리 단계에서 수많은 오류를 만들기 때문에 인종 모델 불평등 (RMI)을 정확하게 테스트하는 방법에 대한 자습서를 발표했습니다. 첫째, 저자는 특정 우선 순위 최소 및 최대 RT 제한이 설정된 데이터 트리밍 절차를 적용하는 것이 불리하다고 생각합니다. 느리고 생략된 응답을 제외하지 않고 무한대로 설정하는 것이 좋습니다. 둘째, RMI가 임의의 대기 시간에 위반될 수 있다는 점을 감안할 때, 다중 t-테스트는 종종 다른 시점(즉, 분량형)에서 RMI를 테스트하는 데 사용된다; 안타깝게도 이러한 관행은 Type I 오류가 증가하고 통계적 능력이 크게 감소합니다. 이러한 문제를 방지하려면 하나의 특정 시간 범위에서 RMI를 테스트하는 것이 좋습니다. 일부 연구자들은 다감각 통합 효과가 일반적으로 관찰됨에 따라 응답(0-25%)26 또는 일부 사전 식별된 창(즉, 10-25%)24,27을 가장 빠른 사분위수로 테스트하는 것이 합리적이라고 제안했습니다. 해당 시간 간격 동안; 그러나 테스트할 백분위수 범위는 실제 데이터 집합에 의해 결정되어야 한다고 주장합니다(프로토콜 섹션 5참조). 젊은 성인 또는 컴퓨터 시뮬레이션에서 게시 된 데이터에 의존하는 문제는 노인이 감각 시스템의 연령 관련 감소로 인해 매우 다른 RT 분포를 나타낸다는 것입니다. 레이스 모델 유의성 시험은 연구 코호트에서 실제 및 예측된 CDF 간의 그룹 평균 차이 파동을 위반한 부분(양성 값)에 대해서만 테스트해야 합니다.
이를 위해, 종래의 레이스 모델(16)의 시험을 이용한 건강한 노인의 다감각 통합의 보호 효과와 곤단 및동료(25)가 제시한 원리를 입증했다. 실제로, 시각적-감각성 RMI(다중 감각 통합을 위한 프록시)의 더 큰 크기는 더 나은 균형 성능, 더 낮은 사고 낙하 및 증가된 공간 보행 성능 에 연결되는 것으로 나타났다28,29.
현재 실험의 목적은 RMI를 사용하여 다감각 통합 효과의 크기를 계산하는 단계별 자습서를 연구원에게 제공하여 다양한 번역 연구 연구의 생산을 촉진하는 것입니다. 많은 다른 임상 인구. 현재 연구에 제시된 데이터는 건강한 노인28,29에실시된 최근 발표된 시각 체감각 실험에서 나온 것이지만, 이 방법론은 다양한 코호트에 적용될 수 있습니다. 다양한 다감각 조합을 활용하는 실험적인 설계.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>stimulus generator</td>
			<td>Zenometrics, LLC; Peekskill, NY, USA</td>
			<td>n/a</td>
			<td>custom-built</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Excel</td>
			<td>Microsoft Corporation</td>
			<td></td>
			<td>spreadsheet program</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eprime</td>
			<td>Psychology Software Tools (PST)</td>
			<td></td>
			<td>stimulus presentation software</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

using the race model inequality to quantify behavioral multisensory integration effects

다감각 통합 연구는 뇌가 동시 감각 정보를 처리하는 방법을 조사합니다. 동물 (주로 고양이와 영장류)과 인간에 대한 연구는 손상되지 않은 다감각 통합이 인지 및 신체 활동을 포함하여 실제 세계에서 작동하는 데 중요하다는 것을 보여줍니다. 지난 수십 년 동안 수행 된 연구의 대부분은 다양한 정신 물리학, 전기 생리학 및 신경 이미징 기술을 사용하여 다감각 통합 효과를 문서화합니다. 그것의 존재는 보고 되었습니다 하는 동안, 다중 감각 통합 효과의 크기를 결정 하는 데 사용 하는 방법은 다양 하 고 일반적으로 많은 비판에 직면. 다음에, 이전 행동 연구의 한계를 설명하고 강력한 확률 모델을 사용하여 다중 감각 통합 효과의 크기를 계산하기위한 단계별 튜토리얼이 제공됩니다.

이 연구의 목적은 VS 통합 효과의 크기를 정량화하는 체계적인 접근 방식의 단계별 자습서를 제공하여 유사한 실험 설계 및 설정을 사용하여 새로운 다감각 연구의 출판을 촉진하는 것이었습니다(그림 1 참조) ). RMI AUC에 의해 측정된 다중 감각 통합 효과의 크기를 도출하는 데 필요한 각 단계및 계산의 스크린샷은 위에 설명되고 그림 2-8에도시되어 있습니다....

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Using the Race Model Inequality to Quantify Behavioral Multisensory Integration Effects

레이스 모델 부등식을 사용하여 행동 다감각 통합 효과를 정량화

현재 연구는 다양한 임상 인구에 걸쳐 번역 연구 연구의 생산을 용이하게하기위한 노력의 일환으로 다감각 통합 효과의 크기를 계산하기위한 단계별 자습서를 제공하는 것을 목표로하고 있습니다.

Multisensory integration research investigates how the brain processes simultaneous sensory information. Research on animals (mainly cats and primates) ...

다감각 통합 효과의 크기를 계산하기위한 재현 가능한 방법을 확립하는 것은 중요하다, 그것은 다양한 임상 인구에 걸쳐 미래의 번역 연구의 촉진에 도움이 될 것입니다. 우리의 기술의 주요 장점은 균형, 낙상, 걸음걸이 및 집행 기능과 같은 노화의 중요한 인지 및 모터 결과와 이후에 연관되는 다감각 통합의 강력한 표현형을 정량화 할 수 있다는 것입니다. 자극 프리젠 테이션 소프트웨어를 사용하여 세 가지 실험 조건, 시각적 인 혼자, somatosensory 혼자 및 동시 시각 세포 감각과 간단한 반응 시간 실험을 프로그래밍하는 것으로 시작합니다.세 개의 컨트롤 박스가 있는 자극 발생기를 사용합니다. 좌우 제어 상자에는 시각 자극및 somatosensory 자극을 위해 진동하는 0.8 G 진동 진폭이 있는 양자 간 파란색 발광 다이오드와 자극기를 위한 플라스틱 하우징이 포함되어 있습니다. 다음으로, 왼쪽과 오른쪽 컨트롤 박스에서 원거리 중심 더미 컨트롤 박스를 배치하고 고정 지점역할을 하는 시각적 대상 스티커를 부착합니다.실험이 설정된 후 참가자를 시험실로 안내합니다. 참가자가 똑바로 앉게 하고 왼쪽과 오른쪽 컨트롤 박스에 손을 편안하게 놓습니다. 제어 상자 뒷면에 장착된 진동 모터 위에 인덱스 손가락을 전략적으로 배치하고 LED 아래 컨트롤 박스 의 전면에 엄지 손가락을 배치하여 빛을 차단하지 않습니다.참가자에게 지속적인 백색 잡음이 편안한 수준에서 재생되는 헤드폰을 제공함으로써 소마토 감각 자극이 들리지 않도록 하십시오. 참가자가 응답 패드로 오른발 아래에 있는 풋 페달을 사용하게 한다. 마지막으로, 참가자가 그것을 느끼거나, 보고, 느끼고 그것을 보고, 그것을 보는지에 관계없이 가능한 한 빨리 각 자극에 응답하게 하십시오.하나의 자극 조건에서 70% 정확도를 달성할 수 없거나 더 큰 참가자를 제외하여 분석을 시작합니다. 참가자가 설정된 응답 기간 내에 자극에 응답하지 못하고 분석에서 시험을 제외하는 대신 해당 반응 시간 또는 RT를 무한대로 설정하지 못하면 시험이 부정확하다고 판단하십시오. RT 데이터는 실험 조건에 따라 오름차순으로 정렬됩니다.정렬된 RT 데이터의 별도의 열에 시각적, somatosensory 및 VS 조건을 배치합니다. 각 행이 하나의 평가판을 나타내고 각 셀이 실제 RT를 나타내는지 확인합니다. RT 데이터의 배포를 편향하므로 매우 느린 RT를 삭제하는 데이터 트리밍 절차를 사용하지 마십시오. 명확하게 이상값인 RT가 무한대로 설정되어 있는지 확인합니다.그런 다음 RT 데이터를 비워 가장 빠르고 느린 RT를 식별합니다. 모든 테스트 조건에서 개인의 RT 범위를 계산하기 위해 가장 빠른 RT에서 가장 느린 RT를 뺍니다. 가장 빠른 RT를 복용하여 5%단위로 0%에서 100%로 0%에서 100%까지 의 BIN RT 데이터를 사용하여 RT 데이터의 100%를 차지할 때까지 이전에 계산된 RT 범위에 5%를 점진적으로 추가하여 21시간 쓰레기통을 생성합니다. 다음으로, 컴퓨터 스프레드시트 내에서 배열 하나가 실험 조건 중 하나에 대한 실제 RT와 같고 배열 2개는 이전에 계산된 21정량화된 RT 빈과 조건당 총 45개씩 나눈 주파수 함수를 사용합니다.그런 다음, 3개의 실험 조건 각각에 대해 정량화된 쓰레기통에 걸쳐 실행 총 확률을 합산하여 누적 분포 주파수 또는 CDF를 생성한다. 다감각 상태의 CDF는 실제 CDF를 나타낸다. 예측된 CDF를 계산하려면 두 개의 단감각 CDF를 한 것으로 설정된 상한으로 합산합니다.21정수화된 타임빈 각각에 걸쳐 이 수식을 사용합니다. 0번째 백분위수에서 시작하여 빈 21의 100번째 백분위수까지 계속 하십시오. 다음으로, 레이스 모델 불평등 테스트를 수행하기 위해, 21정수화된 타임빈 각각에 대해 실제 CDF에서 예측된 CDF를 빼서 차이 값을 얻습니다.이러한 21값을 줄그래프로 플롯하면 x축이 정량화된 타임빈과 y축의 각 값을 나타내는 경우 실제 CDF와 예측된 CDF 간의 확률 차이를 나타냅니다. 여기서, 대기 시간에 있는 긍정적인 값은 단감각 자극의 통합을 나타내고 RMI의 위반을 반영합니다. 그룹 수준에서 다감각 효과를 정량화하기 위해 모든 참가자에 걸쳐 개별 RMI 데이터를 그룹 평균화합니다.스프레드시트를 사용하여 개인을 열에 행 및 시간 저장소에 할당합니다. 그런 다음 새 스프레드시트에서 이전에 계산된 21개의 차이 값을 시간 저장소 내의 개별 행 및 평균 값에 배치하여 그룹 평균 차이 파형을 만듭니다. 그런 다음 그룹 평균 21값을 줄그래프로 플롯하면 x축이 정량화된 타임빈의 각 하나를 나타내고 y축은 CDF사이의 확률 차를 나타냅니다.마지막으로 참가자 의 데이터를 예로 사용하여 각 개인의 곡선 아래 영역을 계산합니다. 시간 빈 2의 CDF 차이 값을 한 번에 CDF 차이 값을 합산한 다음 두 개로 나눕니다. 양수 값이 포함된 연속된 각 시간 저장소 쌍을 시각적으로 검사합니다.이어서, 이러한 결과를 합산하여 0.00 내지 0.10의 위반된 백분위수 범위 동안 CDF 차이 파의 총 AUC를 생성한다. 결과는 333명의 노인 표본에 대해 0~10%의 백분위수 범위에서 발생하는 그룹 평균 위반을 나타냅니다. 3개의 퀀터에 대해 0, 1, 2 또는 3개의 양수 값의 총 수는 각각 결핍, 불량, 양호 또는 우수에 할당된 다감각 분류 그룹을 결정합니다.앞서 설명했듯이 RT 배포를 편향하기 때문에 데이터 트리밍 절차를 피하는 것이 중요합니다. 느린 반응 시간과 생략 된 시험은 무한대로 설정해야합니다. 여기서 주요 목적은 다감각 통합의 강력한 표현형을 개발하는 것이었습니다.그러나 우리는 노화의 차동 다감각 통합 패턴을 인식하고 있으며, 다음 단계는 특정 구조 적 또는 기능적 변화가 차동 통합 패턴에 어떻게 기여하는지 결정하면서 이러한 통합 프로세스를 담당하는 신경망을 발견하는 것입니다. 우리는 노화에 있는 시각 somatosensory 통합과 관련되었던 신경 상관관계를 확인하기 위하여 일하고 있습니다, 우리는 그 같은 발달이 알츠하이머병과 파킨슨병을 포함하되 이에 국한되지 않는 몇몇 질병에 대한 통찰력을 제공할 것이라는 점을 믿습니다.

Research

JoVE Journal

Behavior

Stereotactic Injection of MicroRNA-expressing Lentiviruses to the Mouse Hippocampus CA1 Region and Assessment of the Behavioral Outcome

의 정위 주입 MicroRNA의 발현 마우스 해마 CA1 영역으로 렌티 바이러스 및 행동 결과의 평가

MicroRNAs (miRNAs) are small regulatory single-stranded RNA molecules around 22 nucleotides long that may each target numerous mRNA transcripts and dim an ...

연구

행동분석학

Behavioral Phenotyping of Murine Disease Models with the Integrated Behavioral Station (INBEST)

Behavioral Phenotyping of Murine Disease Models with the Integrated Behavioral Station INBEST

통합 행동 역으로 설치류 질병 모델의 행동 표현형 (INBEST)

Due to rapid advances in genetic engineering, small rodents have become the preferred subjects in many disciplines of biomedical research. In studies of ...

The Forced Swim Test as a Model of Depressive-like Behavior

우울증 같은 행동의 모델로 강제 수영 테스트

The goal of the present protocol is to describe the forced swim test (FST), which is one of the most commonly used assays for the study of depressive-like ...

Applying Stereotactic Injection Technique to Study Genetic Effects on Animal Behaviors

정위 사출 기술을 적용하는 것은 동물의 행동에 유전 적 영향을 연구하기

Stereotactic injection is a useful technique to deliver high titer lentiviruses to targeted brain areas in mice. Lentiviruses can either overexpress or ...

Vagus Nerve Stimulation as a Tool to Induce Plasticity in Pathways Relevant for Extinction Learning

도구로 미주 신경 자극은 멸종 학습을위한 관련 진학 가소성을 유도

Extinction describes the process of attenuating behavioral responses to neutral stimuli when they no longer provide the reinforcement that has been ...

A Method to Quantify Visual Information Processing in Children Using Eye Tracking

Method는 눈 추적을 사용하여 어린이의 시각 정보 처리를 정량화하기

Visual problems that occur early in life can have major impact on a child's development. Without verbal communication and only based on observational ...

Behavioral Disturbances: An Innovative Approach to Monitor the Modulatory Effects of a Nutraceutical Diet

행동 교란하십시오 기능 식품 다이어트의 조절 성 효과를 모니터하는 혁신적인 접근 방식

In dogs, diets are often used to modulate behavioral disturbances related to chronic anxiety and stress caused by intense and restless activity. However, ...

Using the FishSim Animation Toolchain to Investigate Fish Behavior: A Case Study on Mate-Choice Copying In Sailfin Mollies

Using the FishSim Animation Toolchain to Investigate Fish Behavior: A Case Study on Mate-Choice Copying In Sailfin Mollies

FishSim 애니메이션 툴체인을 사용 하 여 물고기 동작 조사: 메이 트 선택 복사 Sailfin Mollies에 대 한 사례 연구

Over the last decade, employing computer animations for animal behavior research has increased due to its ability to non-invasively manipulate the ...

Behavioral Assessments of Spontaneous Locomotion in a Murine MPTP-induced Parkinson's Disease Model

Murine MPTP 유발 파 킨 슨 병 모델에서 자발적인 운동의 행동 평가

Parkinson&#8217;s disease (PD) is a common neurodegenerative disorder disease, causing the phenomenon of shaking, rigidity, slowness of movement and ...

Assessing the Autonomic and Behavioral Effects of Passive Motion in Rats using Elevator Vertical Motion and Ferris-Wheel Rotation

엘리베이터 수직 모션 및 관람대 회전을 사용하여 쥐의 수동 모션의 자율 및 행동 효과 평가

The overall goal of this study is to assess the autonomic and behavioral effects of passive motion in rodents using the elevator vertical motion and ...