출처: 조나단 플롬바움 연구소 -존스 홉킨스 대학
정신 물리학은 물리적 양이 어떻게 신경 발사 및 크기의 정신 표현으로 번역되는지 설명하려고 하는 심리학 및 신경 과학의 한 지점입니다. 이 분야의 한 가지 질문은 JND(JND)와 관련이 있습니다: 변경이 인식될 수 있도록 어떤 것이 변경되어야 합니까? 이에 대한 직관을 펌핑하려면, 작은 아이들이 상대적으로 말하기, 엄청난 속도로 성장한다는 사실을 고려하지만, 하나는 거의 매일 일어나는 성장을 통지하지 않습니다. 그러나 아이가 수면 캠프에서 돌아오거나 조부모가 장기간 결석 한 후 아이를 볼 때, 성장의 단지 몇 주 는 지각 이상입니다. 그것은 거 대 한 보일 수 있습니다! 높이의 변화는 매일 일어나는 작은 변화가 너무 작아서 인식할 수 없기 때문에 부재 후에만 발견됩니다. 그러나 부재 후, 많은 작은 변화가 합산됩니다. 그렇다면 눈에 띄기 위해서는 얼마나 많은 성장이 필요합니까? 최소 금액은 JND입니다.
심리학자와 신경 과학자들은 많은 영역에서 JND를 측정합니다. 빛을 얼마나 밝게 발견해야 합니까? 소리가 얼마나 더 커야 합니까? 그들은 종종 강제 선택 패러다임을 사용하여 측정을 얻을. 이 비디오는 크기에 초점을 맞추고 셰이프 영역이 변경될 때 JND를 측정하는 표준 접근 방식을 시연합니다.
1. 장비
2. 자극 및 실험 설계
그림 1. 원 크기에 대한 저드 눈에 띄는 차이(JND)를 측정하는 실험에서 단일 강제 선택 시험의 회로도 묘사. 먼저 준비된 화면으로 인해 참가자에게 평가판이 시작됩니다. 다음으로 디스플레이에 파란색 디스크 두 개가 나란히 나타납니다. 그들은 단지 200 ms에 대한 존재 남아, 어느 시점에서 디스플레이는 응답을 위해 참가자를 묻는 메시지가 표시됩니다. 'L' 키는 왼쪽의 개체를 나타내고 오른쪽에 있는 개체를 나타내는 'R' 키를 사용합니다.
그림 2. 강제 선택 JND 실험의 샘플 출력 테이블입니다. 열은 실험 프로그램의 관련 데이터를 보고합니다.
3. 실험 실행
4. 결과 분석
그림 3. 원 반경에 대한 JND를 찾기 위한 강제 선택 실험의 결과입니다. 플롯은 비교 자극의 크기의 함수로서 비교 자극이 더 큰 (참가자에 의해) 선택된 시간의 비율이다. 일정한 자극은 항상 10 px의 반경을 가졌다.
그림 3의 그래프는 비교 자극이 반경 크기의 함수로 선택된 시간의 비율을 보여줍니다. 일정한 자극은 항상 이 실험에서 10px 반경을 가지고 있음을 기억하십시오. 이 때문에 반경 5 또는 6 px의 비교는 거의 선택되지 않으며, 거의 항상 14 또는 15 px 경우 반경으로 선택됩니다. 그러나 반지름이 9 또는 11 px로 비교가 어렵습니다. 참가자는 종종 실수를 합니다. JND는 다음과 같이 정의됩니다: 시간의 약 75%를 선택했을 때의 비교 크기는 25%로 선택될 때 의 크기를 뺀 값으로 모두 2로 나뉩니다. 여기서 는 각각 12와 8입니다. 따라서 원 반지름에 대한 JND는 2 px입니다.
이것이 JND의 정확한 계산인 이유에 대한 자세한 수학적 이유가 있으며, 통계 및 일반 분포(bell 곡선)의 특성과 관련이 있습니다. 그러나 그래프를 보면 계산이 더 직관적이어야 합니다. 반경이 1px보다 작거나 10개에 불과했을 때 참가자는 0.5에 가까운 성적을 거두며 많은 실수를 저질렀는데, 이는 그녀가 추측하는 경우 생성할 것입니다. 그러나 2의 픽셀 차이로 성능이 빠르게 더 정확해졌고 3 개 이상의 픽셀 차이로 거의 완벽했습니다. 도 4는 JND의 계산을 설명하기 위한 그림 3의 인장판 버전입니다.
그림 4. 그림 3의 추가 버전입니다.
JND를 측정하는 지속적인 자극 접근법의 주요 응용 프로그램 중 하나는 신경 과학에 왔다, 특히 신경 생리학 연구에서 개별 뉴런의 발사가 세계에 대한 물리적 특성을 인코딩하는 방법을 조사하기 위해 고안. 이 연구 결과는 일반적으로 그들의 시각 피질에 이식된 전극을 가진 원숭이를 관련시킵니다. 전극은 빠른 전기 신호를 실시함으로써 발사 또는 스파이크에 의해 시각적 자극에 반응하는 개별 세포를 관통한다. JND 방법을 사용하는 연구에서, 연구원은 개별 뉴런이 시끄러운 것을 발견했습니다 - 그들은 자극의 크기 또는 밝기 또는 색상에 반응하는 것은 매번, 그러나 몇몇 가변성. 그 결과 매우 유사한 두 자극이 일부 시간과 동일한 응답을 유도합니다. 반경이 10 px인 원은 반경 9px 또는 반경이 11px인 원과 동일한 뉴런 응답을 얻을 수 있습니다. JND가 거의 눈에 띄는 이유입니다 : 때로는 뇌에서 관련 자극이 실제로 구별 할 수없는 효과를 일으킵니다.
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