2018年11月9日
心理物理学对于通过感觉信息研究感知现象至关重要。本文介绍了一种双区间迫选任务的实验方案,该方案源自先前一项关于人类心理物理学的研究,参与者需估计视觉、听觉或视听非周期性脉冲序列时间间隔的持续时间。
该方法有助于解答感知神经科学领域中的关键问题,例如不同感觉模式如何估计时间间隔。此技术的主要优势在于能够提供准确性和反应时间的测量数据,这些数据是行为过程的感知结果。
尽管该方法可为人类感知提供见解,但也适用于其他动物模型,例如经过训练的非人灵长类动物。首先打开实验软件,在菜单选项卡中点击“设置路径”选项。
然后选择“添加文件夹”按钮,选中刺激GUI文件夹,然后按“保存”按钮。接着点击“关闭”按钮。在主菜单选项卡下,使用“打开”选项打开刺激GUI的M文件,然后按键盘上的F5键以显示GUI界面。
接下来,单击条件下拉菜单以选择所需的脉冲分布方式。在脉冲数量下拉菜单中选择所需的脉冲数目。然后,单击生成 IPI 按钮,以在 IPI 值显示框中显示各 IPI 数值,并查看脉冲分布结果的图表。
然后,点击生成视频按钮,等待显示灰色四度圆环的弹出窗口关闭。点击播放按钮,查看生成的V刺激。最后,点击生成音频按钮,观察生成音频的波形图,并点击播放按钮收听新生成的音频。
首先,通过在电子表格中列出已创建的刺激名称,生成P和AP的VA及AV试次组合。使用不同的列来包含任务期间所需的所有信息,例如参考刺激和比较刺激的模态、每个试次的重复次数、刺激持续时间以及预期反应。接下来,打开任务文件,并从控制面板中选择刺激文件夹以加载已创建的刺激。
使用对话框中的上键和下键显示一个零。然后,按下文件夹图标以选择刺激文件夹。接着,按下控制面板上的白噪声按钮以激活背景噪声。
然后,将分贝计尽可能靠近耳机放置,并将音量控制调节至 65 dB SPL。调节控制面板上的背景音量控制,使其达到 55 dB SPL。通过点击“工具”选项卡下方的运行按钮(向右箭头图标)来测试任务,并进行若干次测试试验。
最后,在屏幕中央出现视觉提示后,按住空格键以开始每次试验。在一对刺激呈现完毕后松开空格键,然后按向上或向下箭头键以结束该次试验。首先,请受试者填写一份问卷,内容包括其年龄、性别、利手情况以及身体或心理状况。
向参与者介绍实验的目的、流程和持续时间。注意避免引入任何偏倚,然后请参与者签署知情同意书,以确认其自愿参与实验。接着,引导参与者进入测试室,让他们在显示器前舒适地坐下。
置于距离60厘米远的位置。将键盘放在参与者可触及的距离,并调整耳机至参与者的头部。按照之前所述方法校准分贝仪。
然后,运行软件以开始训练试验。指导受试者在视觉提示出现后,通过按住空格键来启动一次试验,并在整个试验过程中持续按住空格键。在呈现两个连续刺激后,提示受试者松开空格键;若第二个刺激的持续时间长于第一个,则按向上箭头键;若持续时间较短,则按向下箭头键。
示意参与者取下耳机,并告知他们仅使用右手食指完成任务,同时提醒参与者,如果在实验过程中感到疲劳或注意力分散,可以休息五分钟。打开耳机的降噪功能,让参与者练习10到15次试验。最后,让参与者正式完成任务。
tanh 函数拟合所得参数的非重叠置信区间表明存在统计学差异。该结果在视觉上表现为非周期性的 S 形曲线向下偏移,提示参与者将比参考时长更长的时间间隔感知为更短。
在周期性和非周期性条件下,听觉和视听表现相似,表明在视听辨别中听觉(A)占主导地位,超过视觉(V)。此外,在视觉条件下,非周期性条件下的反应从较短向较长的转变发生得更快。该结果提示,受试者对其决策具有较高信心,这由反应时间得到证实。
相比之下,周期性和非周期性视听条件下的反应时间与声学条件下的反应时间相似,同样提示存在声学主导效应。在进行该操作的同时,可结合使用脑电图(EEG)、功能性磁共振成像(fMRI)或对训练动物进行神经生理记录等方法,以回答其他问题,例如不同脑区在何处以及如何产生对时间间隔的感知。
查看完整文字稿并访问数千部科学视频
本文介绍了一种通过感官信息研究感知现象的双区间迫选任务实验方案。该方案重点探讨在不同感觉模式(包括视觉和听觉刺激)下时间区间的估计方式。
这种心理物理学方法能够精确测量感觉时间知觉,通过量化特定感觉模式的知觉偏差,支持神经科学药物研发中的靶点验证。该方法为临床前模型中感觉处理通路的机制性假设提供了标准化的行为学读数,有助于降低研究风险。该方法在评估中枢神经系统药物对视觉、听觉及多感官整合系统中时间知觉的影响方面具有转化应用价值。
该方法适用于从靶标假设验证到临床前确证的整个发现流程,为感觉神经科学研究项目提供了一种感知表型分析工具。