Des différences à peine perceptibles

Source : Laboratoire de Jonathan Flombaum, Johns Hopkins University

Psychophysique est une branche de la psychologie et neurosciences qui tente d’expliquer comment physiques quantités sont traduits en tir neuronaux et les représentations mentales d’ampleur. Une série de questions dans ce domaine se rapporte à des différences notables-juste (SDP) : combien faut-il quelque chose de changer afin que le changement soit perceptible ? Pour pomper les intuitions à ce sujet, tenir compte du fait que les petits enfants croître à un rythme considérable, relativement parlant, mais rarement, on remarque la croissance qui se déroulent sur une base quotidienne. Toutefois, lorsque l’enfant revient du camp de sommeil-away ou quand un grand-parent voit l’enfant après une absence prolongée, à quelques semaines de plus en plus est plus perceptible. Cela peut paraître énorme ! Changements de hauteur sont seulement remarqués après une absence, parce que les petits changements qui ont lieu sur une base quotidienne sont trop petites pour être perceptible. Mais après une absence, de nombreux petits changements s’additionnent. Alors combien la croissance doit prendre place pour se faire remarquer ? Le montant minimal est le SDP.

Psychologues et chercheurs en neurosciences mesurent JND dans de nombreux domaines. Combien plus lumineux une lumière doit-il être de se faire remarquer ? Combien plus fort un son doit-il être ? Ils obtiennent souvent les mesures en employant un paradigme de choix forcé. Cette vidéo mettra l’accent sur la taille, démontrant une approche standard pour mesurer un SDP lorsque la superficie d’une forme est modifiée.

1. matériel

1. Pour cette expérience, utiliser un ordinateur et d’expérimenter la mise en œuvre logiciels tels que E-Prime ou un environnement de programmation tels que MATLAB ou PsychoPy.

2. les stimuli et plan d’expérience

1. Cette expérience comprendra des essais répétés avec la même conception de base. Deux disques apparaîtront à l’écran simultanément, l’un sur le côté gauche et une à droite. On sera toujours plus grand que l’autre, et la tâche sera d’utiliser une pression de touche pour sélectionner le plus grand. Les détails sont les suivants :
2. Programme de l’expérience pour dessiner un disque bleu avec un rayon de 10 px. Le disque apparaîtra dans chaque essai de l’expérience, centré sur l’écran verticalement et centré horizontalement en deux la moitié gauche ou droite de l’écran. À l’aide d’un stimulus qui apparait inchangé dans chaque procès est parfois appelée la méthode des stimuli constant. Il juste renvoie au fait que l’un des deux stimuli dans chaque procès est toujours le même. Le disque bleu 10-px est donc l’incitation constante.
3. En face de l’incitation constante à chaque essai, arborer un autre disque bleu. Ce disque est appelé le stimulus de comparaison. Il aura un rayon compris entre 5 et 9 et entre 11 et 15 px. C’est 10 possibilités totales. Dans l’expérience, inclure 10 essais chacun pour chacun des 20 stimuli de comparaison possible. Si l’expérience consistera à 200 essais.
4. Affichez les deux stimuli sur l’écran pendant 200 ms, suivie d’un écran qui ne lit que « qui était plus grand L/R ? » Figure 1 RFI la séquence des événements dans chaque essai.
   1. Les principales réponses « L » indique que l’objet de gauche était plus grande, et les principales réponses « R » qui désignera le droit un était perçu comme plus grand.
5. N’oubliez pas que le programme génère les données importantes suivantes dans un tableau : le nombre de procès, la taille du stimulus de comparaison, la position de l’écran du stimulus de comparaison, la bonne réponse et la réponse donnée par le participant. La figure 2 illustre un exemple d’un tel tableau de données.

Figure 1. Une représentation schématique d’un seul essai à choix forcé dans une expérience visant à mesurer la différence de Just-perceptible (SDP) pour la taille du cercle. Tout d’abord, un écran prêt invite les participants qui ont un procès commencera. Ensuite, deux disques bleus apparaissent sur l’afficheur, side-by-side. Ils restent présents pour seulement 200 ms, à quel point le compteur demande au participant une réponse. La touche « L » est utilisée pour indiquer l’objet sur la gauche et la touche « R » pour indiquer l’objet sur la droite.

Figure 2. Un exemple de table de sortie d’une expérience JND choix forcé. Les colonnes communiquer les données pertinentes du programme expérimental.

3. exécution de l’expérience

1. Recruter un participant et quand elle arrive dans le laboratoire de lui dire qu’elle va faire une expérience simple sur la perception de la forme. Puis avoir son consentement éclairé complet.
2. Siège du participant devant l’ordinateur de test et expliquer la tâche comme suit :
   1. Toutes les épreuves de cette expérience consistera à la base même séquence d’événements. Tout d’abord, vous verrez le mot « Prêt ? » sur l’écran. Appuyez sur espace quand vous êtes prêt à commencer le procès. À ce moment-là, deux disques de bleus apparaissent de chaque côté de l’écran très brièvement. Quand ils disparaissent, l’affichage indiquera "qui était plus grand, L/R ?' Votre travail consiste à déclarer lequel des deux disques ressemblait plus à vous, celui de droite ou celui du côté gauche de l’écran. Il y a 200 essais dans l’expérience, mais ils sont courts. L’expérience entière devrait prendre moins de cinq minutes. Avez-vous des questions ?
3. Après avoir répondu à des questions, lancez le programme expérimental et que le participant commence. Laisse-la dans la salle d’examen tranquille jusqu'à la fin de l’expérience.

4. analyse des résultats

1. Pour analyser les résultats, la première chose à faire est de déterminer quelles réponses étaient correctes et qui étaient incorrectes. Ajouter une colonne à la table de sortie de données à ces fins. Comparez la réponse donnée et la réponse correcte, marquant la dernière colonne avec un 1 lorsque la réponse donnée a été correcte et 0 quand il n’était pas.
   1. Rechercher rapidement pour s’assurer que le rendement était sensée-que le participant était à ou près de précision parfaite quand la comparaison était de 5 à 15 px, différences assez grand par rapport à 10 qu’aucune erreur n’aurait dû être faite.
2. Maintenant ajoutez une autre colonne à la table de données, appelée « Proportion des réponses de C. » Dans la colonne, Notez si la comparaison ou la constante a été choisie par le participant. Si l’objet de comparaison a été choisi, marquer un 1 dans la colonne. Si la constante a été choisie, marquer un 0.
3. Maintenant, pour chaque taille de comparaison, calculer la fraction du temps que la comparaison a été choisie comme le plus grand par le participant. Des stimuli de comparaison de 5, le nombre devrait être proche de 0 et pour des stimuli de comparaison de 15, qu'il devrait être proche de 1.
4. Pour visualiser les résultats, les graphes comme suit : nuage de faire, avec la taille de la comparaison sur l’axe des abscisses et le pourcentage de fois où il a été choisi sur l’axe y. Il ressemblera à celui de Figure 3.

Figure 3. Résultats d’une expérience de choix forcé de trouver le SDP pour le rayon du cercle. Tracé est la proportion de temps que le stimulus de comparaison a été choisi comme le plus grand (par le participant) en fonction de la taille du stimulus de comparaison. L’incitation constante a toujours eu un rayon de 10 px.

Le graphique à la Figure 3 montre la proportion du temps où le stimulus de comparaison a été choisi en fonction de la taille de son rayon. Rappelons que l’incitation constante possède toujours un rayon de 10-px dans cette expérience. C’est pourquoi, avec un rayon de 5 ou 6 px, la comparaison n’est presque jamais choisie, et il est presque toujours choisi avec un rayon si 14 ou 15 px. Cependant, avec un rayon de 9 ou 11 px, la comparaison est difficile. Les participants font souvent des erreurs. Le SDP est définie comme suit : la taille de comparaison quand il est choisi environ 75 % du temps moins sa taille lorsqu’elle est choisie à 25 % du temps, tout divisé par 2. Ici, ces chiffres sont 12 et 8, respectivement. Le SDP pour le rayon du cercle est de 2 px.

Il y a des raisons mathématiques détaillées pourquoi est-ce le calcul exact d’un SDP, avoir à faire avec les statistiques et la nature des distributions normales (courbes en cloche). Mais en regardant le graphique doit faire le calcul plus intuitive. Quand le rayon était seulement de 1 px plus petit ou plus grand que 10, le participant fait beaucoup d’erreurs, effectuant très près de 0,5, c'est-à-dire qu’elle produirait si elle était juste deviner. Mais performance devenue rapidement beaucoup plus précis avec une différence de pixel de 2, et c’était presque parfait avec une différence de pixel de 3 ou plus. La figure 4 est une version annotée de la Figure 3, destinés à illustrer le calcul d’un SDP.

La figure 4. Une version annotée de la Figure 3.

Une des principales applications de l’approche de l’incitation constante à mesure un SDP est venu en neurosciences, spécifiquement dans les études de neurophysiologie conçu pour étudier comment la décharge des neurones individuels encode des propriétés physiques sur le monde. Ces études portent généralement un singe avec des électrodes implantées dans leur cortex visuel. Les électrodes pénètrent dans les cellules individuelles qui répondent à des stimuli visuels en tirant ou dopage, c'est-à-dire en procédant à un signal électrique rapide. Dans les études sur l’utilisation de méthodes de SDP, les chercheurs ont découvert que les neurones individuels sont bruyants-elles répondent à la taille ou la luminosité ou la couleur d’un stimulus plus ou moins la même façon chaque fois, mais avec une certaine variabilité. Il en résulte que deux stimuli très similaires vont déclencher la même réponse de temps en temps. Un cercle d’un rayon de 10 sera px obtenir parfois la même réponse neuronale comme un cercle d’un rayon de 9 px ou un cercle d’un rayon de 11 px. C’est pourquoi SDP sont juste-à peine-perceptible : parfois, dans le cerveau, les stimuli pertinents vraiment produisent des effets impossibles à distinguer.