Name: bouncing ball with a uniformly varying velocity in a metronome synchronization task
Uploaded: 2017-09-21T13:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 4 s
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Diese Arbeit wurde von der National Natural Science Foundation of China (31371129) unterstützt.

dieses Protokoll von der institutionellen Review Board der Psychologie-Abteilung von Sun Yat-Sen Universität genehmigt wurde.
 Hinweis: ein benutzerdefiniertes Programm &#34; BouncingBall &#34; 9 ist für die Durchführung dieses Protokolls zur Verfügung gestellt. Extrahieren der Datei &#34; BouncingBall.zip &#34; erzeugt ein Verzeichnis &#34; BouncingBall &#34;, auditive und visuelle Reize Dateien (siehe Abschnitt 1 unten), ein Skript enthält &#34; BouncingBall_run.m &#34; für die Programmierung der Reizdarbietung und Antwort aufnehmen (siehe Abschnitt 2) und Reize zu präsentieren und die Aufnahme Antworten (siehe Abschnitt 3) und ein Skript &#34; BouncingBall_analyze.m &#34; für die Programmierung der Daten analysiert (siehe Abschnitt 4) und Durchführung von Daten analysiert (siehe unten Abschnitt 5 ).
 1. Vorbereitung der auditiven und visuellen Reizen Hinweis: die &#34; BouncingBall &#34; Verzeichnis enthält erzeugten Reize. Leser verwenden oder ändern die Reize je nach Bedarf können.
<ol><li>Verwenden Sie Software in der auditiven Töne können, erzeugt werden, um einen reinen Ton von 600 Hz und 50 ms Dauer erstellen.</li>
	<li>Verwenden Sie Software in dem visuelle Bilder können, erzeugt werden, um ein Bild von einem orange Kugel mit einem transparenten Hintergrund zu erstellen.</li>
	<li>Eine Smartphone mit einer Kamera verwenden, um eine orange Basketball fotografieren, und verwenden Sie Software in der visuelle Bildern werden, erzeugt können, um ein Bild der Basketball mit einem schwarzen Hintergrund zu erstellen.</li>
</ol> 2. Programmierung der Reizdarbietung und Antwort Aufnahme Hinweis: die Programmierung der Reizdarbietung und Antwort Aufnahme erfolgt bereits im Skript &#34; BouncingBall_run.m &#34; im Verzeichnis &#34; BouncingBall &#34;, welches geöffnet werden kann und bearbeitete mit einen Text bearbeiten Software. Leser können einrichten oder ändern Sie die Einstellungen nach Bedarf, nach den Ausführungen in dem Skript
<ol><li>Eingerichtet, die Hintergrundfarbe schwarz.</li>
	<li>Eingerichtet, jede Sequenz um 55 Veranstaltungen (54 IOIs) haben. Für die Praxis (siehe unten), richten Sie die Ereignisnummer als 20.</li>
	<li>Richten Sie jede Sequenz 6 Mal wiederholt werden. Für die Praxis, richten Sie die Wiederholungsnummer als 2.</li>
	<li>Setup der IOI 600 ms oder 900 Frau zu sein</li>
	<li>Die AT-Sequenz konstruieren.
	<ol><li>Präsentieren die reinen Ton jedes IOI.</li>
		<li>Anzeige dauerhaft eine orange Kugel von 1,74 cm im Durchmesser (einem Gesichtswinkel von 1,66 ° vorhanden) und ein weißer Balken von 3,54 cm x 4,06 cm. präsentieren den Ball in der Mitte des Bildschirms und zeigt die Bar 0,92 cm unterhalb der Unterkante des Balles. 
		Hinweis: Die orange Kugel und die Bar werden vorgestellt, visuelle Einstellungen so konsistent wie möglich zwischen der AT-Sequenz und die visuelle Sequenzen zu halten und halten das Thema am ball und Pflege die Aufmerksamkeit auf die auditive Aufgabe fixieren.</li>
	</ol></li> <li>Die VF-Sequenz konstruieren.
	<ol><li>Haben die orange Kugel blinken alle IOI, d. h., es dauert 50 ms und verschwindet für die Restzeit der IOI.</li>
	</ol></li> <li>Die VB-Sequenz konstruieren.
	<ol><li>Ersetzen die orange Kugel durch die realistische orange Basketball.</li>
		<li>Lassen Sie die Kugel ständig 0,92 cm (Bewegung Abstand) nach unten und tippen Sie auf den weißen Balken und dann nach oben in die Ausgangsstellung zurück. 
		Hinweis: Die Geschwindigkeit des Balles wird einheitlich mit einer konstanten Beschleunigung variiert. Die Beschleunigung ist 0,20 m/s 2 für die 600-ms-IOI oder 0,09 m/s 2 für 900-ms IOI. Der Ball erreicht seine Spitze Geschwindigkeit beim Berühren der Bar. Verwenden Sie unterschiedliche Beschleunigungen für verschiedene IOIs.</li>
	</ol></li> <li>Datensatz und sparen Sie Zeit, wenn das Thema die antwortende Taste auf einer Computertastatur drückt.</li></ol>
 3. Versuchsdurchführung Hinweis: Reize zu präsentieren und Antworten Aufnahme erfolgt durch die Eingabe von &#34; BouncingBall_run (SequenceType, IOI, ScreenX, ScreenY, IsFormal) &#34; im Befehl Fenster der Software. &#34; ScreenX &#34; und &#34; ScreenY &#34; beziehen sich auf die Breite und Höhe des Bildschirms in cm, beziehungsweise. Klopfen-Daten werden automatisch aufgezeichnet, in der Datei &#34; SequenceType_IOI_ScreenX_ScreenY.mat &#34; durch das Programm. IsFormal bezieht sich auf das Experiment der formalen Experiment oder die Praxis sei.
<ol><li>Bitten, das Thema zu sitzen vor einem Computer-Bildschirm mit einem Betrachtungsabstand von 60 cm und einen Kopfhörer tragen.</li>
	<li>Geben, dem Thema der schriftlichen Einwilligungserklärung unterschreiben.</li>
	<li>Geben, dem Thema der schriftlichen Versuchsanleitung.
	<ol><li>In der Anleitung erklären die Metronom-Synchronisierungsaufgabe zum Thema: Tippen Sie (auf eine Taste der Tastatur mit ihrem Zeigefinger ihrer bevorzugten Hand) im Gleichtakt mit den Tönen in der AT-Sequenz, die blinkenden Kugeln in der VF-Sequenz und die Momente wenn der Ball bewegt sich auf die niedrigste Position (d.h., berührt die Bar) nacheinander VB.</li>
	</ol></li> <li>Die Software öffnen. 
	Hinweis: Die Software ständig läuft und seinem Befehlsfenster bleibt geöffnet. Eingabe des Bouncingball_run-Befehls im Befehlsfenster läuft der Reizdarbietung und zurück an das Befehlsfenster nach Abschluss der Reizdarbietung.</li>
	<li>Fragen das Thema zum üben mit dem 600 ms IOI bei VF und VB Sequenzen zweimal, um die Reize und Aufgabe kennen. 
	Hinweis: Die Praxis war die gleiche wie die folgenden formalen Experiment außer: (1) die Reihenfolge der drei Sequenztypen wird nicht geändert, über die Themen; (2) jede Sequenz wird 2 Mal wiederholt; (3) jede Sequenz hat 20 Veranstaltungen.
	<ol><li>Art &#34; Bouncingball_run (&#39; AT &#39;, 600, 53.1, 29.8, 0) &#34; in das Befehlsfenster und drücken Sie dann die &#39; Enter &#39; Taste, um die Praxis der AT-Sequenz durchführen. 
		Hinweis: Die Größe des Bildschirms war 53,1 x 29,8 cm in Gan Et al. 4, aber der Leser sollte die Größe entsprechend dem Bildschirm zuweisen, die sie verwenden. Wenn das Experiment-Programm ausgeführt wird, ist das Thema die Aufgabe in der Versuchsanleitung beschrieben durchführen. Darüber hinaus ist die Sequenz Präsentation Selbststudium, d. h., das Thema drückt die Leertaste, um eine Sequenz zu starten.</li>
		<li>Typ &#34; Bouncingball_run (&#39; VF &#39;, 600, 53.1, 29.8, 0) &#34; in das Befehlsfenster und drücken Sie dann die &#39; Enter &#39; Taste, um die Praxis der VF-Sequenz durchführen.</li>
		<li>Typ &#34; Bouncingball_run (&#39; VB &#39;, 600, 53.1, 29.8, 0) &#34; in das Befehlsfenster und drücken Sie dann die &#39; Enter &#39; Taste, um die Praxis der VB-Sequenz durchführen.</li>
	</ol></li> <li>Bitten, das Thema um das Experiment durchzuführen. Gegengewicht zu die Aufträgen der IOI Typen und Sequenztypen unter Themen. 
	Hinweis: Im folgenden ist das Verfahren für ein Thema.
	<ol><li>Art &#34; Bouncingball_run (&#39; AT &#39;, 600, 53.1, 29.8, 1) &#34; in das Befehlsfenster und drücken Sie dann die &#39; Enter &#39; Taste, um die 600-ms IOI in Reihenfolge durchführen.
		<ol><li>Beachten Sie, dass das Thema Tippen Sie auf eine Taste der Tastatur mit dem Zeigefinger im Gleichtakt mit den Tönen in der Sequenz AT.</li>
		</ol></li> <li>Art &#34; Bouncingball_run (&#39; VF &#39;, 600, 53.1, 29.8, 1) &#34; in das Befehlsfenster und drücken Sie dann die &#39; Enter &#39; Taste, um die 600-ms-IOI VF-Sequenz durchführen.
		<ol><li>Beachten Sie, dass das Thema auf eine Taste der Tastatur mit dem Zeigefinger im Gleichtakt mit den blinkenden Kugeln klopfen wird.</li>
		</ol></li> <li>Art &#34; Bouncingball_run (&#39; VB &#39;, 600, 53.1, 29.8, 1) &#34; in das Befehlsfenster und drücken Sie dann die &#39; Enter &#39; Taste, um die 600-ms IOI VB Reihenfolge durchführen.
		<ol><li>Note, die das Thema wird Tippen Sie auf eine Taste der Tastatur mit dem Zeigefinger im Gleichtakt mit den Momenten, wenn der Ball bewegt sich auf die niedrigste Position (d.h., berührt die Bar).</li>
		</ol></li> <li>Art &#34; Bouncingball_run (&#39; AT &#39;, 900, 53.1, 29.8, 1) &#34; in das Befehlsfenster und drücken Sie dann die &#39; Enter &#39; Taste, um die 900-ms IOI in Reihenfolge durchführen.
		<ol><li>Beachten Sie, dass das Thema auf eine Taste der Tastatur mit dem Zeigefinger im Gleichtakt mit den Tönen in der AT-Sequenz angezapft werden.</li>
		</ol></li> <li>Art &#34; Bouncingball_run (&#39; VF &#39;, 900, 53.1, 29.8, 1) &#34; im Befehlsfenster und drücken Sie dann die &#39; Enter &#39; Taste, um die 900-ms IOI VF Reihenfolge durchführen.
		<ol><li>Beachten Sie, dass das Thema auf eine Taste der Tastatur mit dem Zeigefinger im Gleichtakt mit den blinkenden Kugeln klopfen wird.</li>
		</ol></li> <li>Art &#34; Bouncingball_run (&#39; VB &#39;, 900, 53.1, 29.8, 1) &#34; in das Befehlsfenster und drücken Sie dann die &#39; Enter &#39; Taste, um die 900-ms IOI VB Reihenfolge durchführen.
		<ol><li>Note, die das Thema wird Tippen Sie auf eine Taste der Tastatur mit dem Zeigefinger im Gleichtakt mit den Momenten, wenn der Ball bewegt sich auf die niedrigste Position (d.h., berührt die Bar).</li>
		</ol></li></ol></li></ol> 4. Programmierung von Datenanalysen Hinweis: die Programmierung von Datenanalysen erfolgt bereits im Skript &#34; BouncingBall_analyze.m &#34; in das Verzeichnis &#34; BouncingBall &#34;, welches geöffnet werden kann und bearbeitete mit einen Text bearbeiten Software. Leser können einrichten oder ändern Sie die Einstellungen nach Bedarf, nach den Ausführungen im Skript. Die rohen Synchronisierungsdaten sind eine Folge von Tap Zeiten. Verwenden Sie eine kreisförmige Methode Variable periodische Synchronisation ausgewertet, die in 4 , 5 , 10 beschrieben worden. Dieses Protokoll beschreibt ein Verfahren zur Analyse der Stabilität (R) der Synchronisation mit der kreisförmigen Statistiken Toolbox (z. B. CircStat Toolbox 11), wie in Gan Et Al. beschrieben 4 <ol><li>die Hähne auf die ersten fünf Ereignisse in der Reihenfolge tippen auslassen, da die Synchronisation erfordert in der Regel ein paar Klicks stabilisieren.</li>
	<li>Berechnen Asynchronie.
	<ol><li>Für jede Tap-Sequenz berechnen Asynchronie als Differenz zwischen dem Zeitpunkt eines Wasserhahns und der Zeit nach dem entsprechenden Ereignis auftreten, was in einer Abfolge von Asynchronien. 
		Hinweis: Es ist besser, ungültige Klicks für jede Sequenz auszuschließen. Ungültige Klicks zählen fehlende Hahn (d.h., gibt es kein Leitungswasser während die-1/2 + 1/2 IOI Intervall um ein Ereignis) und mehrere Hähne (d.h. wenn mehr als ein während der-1 Hahn/2 + 1/2 IOI Intervall).</li>
		<li>Konvertieren der Zeit (ms) des Asynchronien in Winkel (Grad) von asynchrony*(360/IOI). Dann verwenden Sie Funktion circ_ang2rad 11 konvertieren von Grad in Bogenmaß, wodurch die relative Phase (RP) auf ein Einheitskreis.</li>
	</ol></li> <li>Synchronisation Stabilität (R) zu berechnen.
	<ol><li>Für jede Sequenz Asynchronie Nutzung funktionieren Circ_var 11 berechnet die Varianz (S) die RPS.</li>
		<li>Compute R mit R = 1 - S. 
		Hinweis: R ist die Länge der resultierenden (d.h. durchschnittlich Vektoren) von RPs, von 0 (instabile Tapping mit gleichmäßig verteilten RPs) bis 1 (spurtreu Tapping mit einer unimodalen Verteilung der RPs).</li>
		<li>Für jede Sequenz, berechnen Sie den Mittelwert aus den RPs 6 Prüfungen als R solcherart Sequenz dazu.</li>
	</ol></li></ol> 5. Durchführung von Datenanalysen Hinweis: im folgenden ist die Analyse der Daten aus einem Thema gesammelt wie oben eingeführt. Durchführung von Datenanalysen erfolgt durch Eingabe von &#34; Bouncingball_analyze(RecordedFile) &#34; im Befehlsfenster der Software, die den Mittelwert und die Standardabweichung (SD) der Stabilität zurückgibt.
<ol><li>Für 600 ms IOI in Folge geben &#34; Bouncingball_analyze (&#39; AT_600_53.1, 29.8.mat &#39;) &#34; in das Befehlsfenster und drücken Sie dann die &#39; Enter &#39; Schlüssel.</li>
	<li>Für die 600-ms-IOI VF-Sequenz geben &#34; Bouncingball_analyze (&#39; VF_600_53.1, 29.8.mat &#39;) &#34; in das Befehlsfenster und drücken Sie dann die &#39; Enter &#39; Schlüssel.</li>
	<li>Für die 600-ms-IOI VB-Sequenz geben &#34; Bouncingball_analyze (&#39; VB_600_53.1, 29.8.mat &#39;) &#34; in das Befehlsfenster und drücken Sie dann die &#39; Enter &#39; Schlüssel.</li>
	<li>Für die 900-ms IOI in Folge geben &#34; Bouncingball_analyze (&#39; AT_900_53.1, 29.8.mat &#39;) &#34; in das Befehlsfenster und drücken Sie dann die &#39; Enter &#39; Schlüssel.</li>
	<li>Für die 900-ms-IOI VF-Sequenz geben &#34; Bouncingball_analyze (&#39; VF_900_53.1, 29.8.mat &#39;) &#34; in das Befehlsfenster und drücken Sie dann die &#39; Enter &#39; Schlüssel.</li>
	<li>Für die 900-ms-IOI VB-Sequenz geben &#34; Bouncingball_analyze (&#39; VB_900_53.1, 29.8.mat &#39;) &#34; in das Befehlsfenster und drücken Sie dann die &#39; Enter &#39; Schlüssel.</li>
</ol>

<ol>
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J., Suzuki, K., Uchitomi, H., Orimo, S., Miyake, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interactive+Rhythmic+Auditory+Stimulation+Reinstates+Natural+1/f+Timing+in+Gait+of+Parkinson's+Patients.">Interactive Rhythmic Auditory Stimulation Reinstates Natural 1/f Timing in Gait of Parkinson's Patients.</a> PLoS ONE. 7, e32600 (2012).</li></ol>

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Dieses Protokoll wird veranschaulicht, wie einen springenden Ball mit einer gleichmäßig unterschiedlicher Geschwindigkeit in einem Metronom Synchronisierungsaufgabe zu untersuchen. Angesichts seiner vergleichbaren Synchronisation Leistung der auditiven Töne, ist der springende Ball von besonderer Bedeutung für die Bewältigung der aktuellen Forschungsthema ob SMS spezifische Modalität ist.
Der entscheidende Schritt in das aktuelle Protokoll ist die gleichmäßig unterschiedliche Geschwind...

Sensomotorischen Synchronisation (SMS) bezieht sich auf die Koordination der Bewegungen (z.B. Finger Taps) mit einem externen Rhythmus und ist kanonisch studierte unter Verwendung einer einfachen Metronom Synchronisierungsaufgabe in der das Thema erforderlich ist, um einen Finger tippen eine isochrone Sequenz1,2. Die Überlegenheit des auditorischen über visuelle Modalität im Metronom Synchronisation besteht seit mehr als einem Jahrhundert: Synchronisierung ist wesentlich stabiler mit einer auditiven Sequenz aus auditiven Tönen (Abbildung 1A) als eine visuelle Reihenfolge bestehend aus visuellen blinkt (Abbildung 1 b)1. Diese auditive Vorteil der Metronom-Synchronisation, aber vor kurzem wurde in Frage gestellt durch Studien beschäftigt, in regelmäßigen Abständen bewegt visuelle Reize3,4,5,6 (beachten Sie, dass in regelmäßigen Abständen siehe bewegte visuelle Reize kontinuierliche Bewegungen). Hove Et Al. verwendet eine visuelle Sequenz bestehend aus einer oben-unten bar mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt, und festgestellt, dass Synchronisation von oben-unten-Bar stabiler als Synchronisation der visuellen blinkt war, aber war noch weniger stabil als Synchronisierung von auditive Töne3,6. Iversen Et Al. beschäftigt einen springenden Ball, der hatten eine Geschwindigkeit variiert je nach einer gleichgerichtete Sinuskurve, und zeigte, dass die Synchronisierung des springenden Balls in der Nähe von Synchronisation der auditiven Töne5war. In jüngerer Zeit, Gan Et Al. verwendet einen springenden Ball, die eine gleichmäßig unterschiedliche Geschwindigkeit hatte (d.h., Simulation der Wirkung der Schwerkraft) (Abbildung 1), und festgestellt, dass die Synchronisierung des springenden Balls nicht weniger stabil als war Synchronisation von auditiven Töne4.
Das aktuelle Protokoll soll ein Verfahren um einen springenden Ball mit einer gleichmäßig unterschiedlicher Geschwindigkeit in einem Metronom Synchronisierungsaufgabe zu übernehmen, wie in Gan Et Al. beschrieben einzuführen 4 das Metronom Synchronisierungsaufgabe beinhaltet eine auditive Sequenz bestehend aus auditiven Töne (bei Sequenz, Abb. 1A) und eine visuelle Sequenz bestehend aus visuellen blinkt (VF Sequenz, Abbildung 1 b), die weithin in SMS angenommen werden Studien1. Die dritte Art der Sequenz in der Aufgabe ist eine visuelle Sequenz bestehend aus den springenden Ball (VB Reihenfolge, Abbildung 1). Während Modalität-spezifische Mechanismen lange gedacht worden, SMS, z. B. engere Verbindungen zwischen den auditiven und motorischen Cortex als zwischen den bildenden und Motor Cortex2, Unterlage ob SMS ist, dass bestimmte Modalität hat vor kurzem viel gezeichnet erforschen Sie Aufmerksamkeit1,7. Der Ball ist wie in diesem Protokoll eingeführt besonders nützlich für die Modalität Problem wegen vergleichbarer Synchronisation Leistungen der springenden Ball und auditive Töne. Darüber hinaus kann Metronom Synchronisation über einen begrenzten Bereich der IOI (100-1.800 ms)8flexibel durchgeführt werden. Zur Veranschaulichung der Anwendung des springenden Balls für verschiedene IOIs umfasst das aktuelle Protokoll eine 600-ms-IOI (das ist etwa das am meisten bevorzugte IOI) und ein 900-ms-IOI.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56205/56205fig1.jpg"> 
Abbildung 1: Abbildung der Reize. Zum Thema Armaturen sowie eine isochrone Sequenz, die von auditiven Tönen besteht (A: die AT-Sequenz), visuelle blinkenden Kugeln (B: die VF-Sequenz), oder einen visuellen springenden Ball (C: die VB-Sequenz). In Cdie Geschwindigkeit und die Flugbahn des springenden Balls werden als Funktionen der Zeit gezeichnet und sind gekennzeichnet durch blaue und grüne Linien, beziehungsweise. Die Bewegung-Entfernung des springenden Balls beträgt 9,2 mm und die Peak-Geschwindigkeit an den springenden Punkt (d. h., auf der niedrigsten Kugelposition) ist 0,061 mm/Frau acht Veranstaltungen in einer 600-ms-IOI-Sequenz gezeigt. <a href="//ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/56205/56205fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>

<table><tbody><tr><td>Psychtoolbox</td><td>http://psychtoolbox.org</td><td>3.0.12</td><td></td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>MathWorks</td><td>7.11.0 (R2010b)</td><td></td></tr><tr><td>Adobe Photoshop</td><td>Adobe&amp;nbsp;Systems</td><td>Adobe Photoshop CS6</td><td></td></tr><tr><td>computer monitor</td><td>AOC</td><td>G2460PQU/BR LCD</td><td></td></tr><tr><td>headphone</td><td>PHILIPS</td><td>SHM6500</td><td></td></tr><tr><td>computer keyboard</td><td>Dell</td><td>kb113t</td><td></td></tr><tr><td>smart phone</td><td>Apple</td><td>iphone6s</td><td></td></tr><tr><td>IBM SPSS Statistics</td><td>IBM</td><td>IBM SPSS Statistics 21</td><td></td></tr></tbody></table>

bouncing ball with a uniformly varying velocity in a metronome synchronization task

Sensomotorischen Synchronisation (SMS), eine grundlegende menschliche Fähigkeit, Bewegungen mit externen Rhythmen, koordinieren wurde lange durchdacht, um spezifische Modalität sein. In der kanonischen Metronom Synchronisierungsaufgabe, die erfordert, tippen Sie einfach einen Finger sowie eine isochrone Sequenz ist eine gut etablierte Erkenntnis, dass Synchronisation wesentlich stabiler mit einer auditiven Sequenz bestehend aus auditiven Töne als eine visuelle Sequenz bestehend aus visuellen blinkt. Neuere Studien haben jedoch gezeigt, dass in regelmäßigen Abständen bewegt visuelle Reize Synchronisation verglichen mit visuellen blinkt erheblich verbessern kann. Insbesondere Synchronisation eines visuellen springenden Balls, die eine gleichmäßig unterschiedliche Geschwindigkeit erwies sich nicht weniger stabil als Synchronisierung der auditiven Töne. Hier beschreibt das aktuelle Protokoll die Anwendung von den springenden Ball mit einer gleichmäßig unterschiedlicher Geschwindigkeit in einem Metronom Synchronisierungsaufgabe. Die Nutzung des springenden Balls in Sequenzen mit verschiedenen Inter Beginn Intervallen (IOI) ist im Preis inbegriffen. Die repräsentativen Ergebnisse illustrieren Synchronisation Leistung des springenden Balls, im Vergleich zu den Aufführungen auditive und visuelle blinkt. Angesichts seiner vergleichbaren Synchronisation Leistung der auditiven Töne, ist der springende Ball von besonderer Bedeutung für die Bewältigung der aktuellen Forschungsthema des ob Modalität-spezifische Mechanismen SMS unterlegen.

Eines der bekanntesten Ergebnisse in SMS Studien ist, dass Metronom Synchronisation wesentlich stabiler mit einer auditiven Sequenz aus auditiven Tönen als eine visuelle Sequenz bestehend aus visuellen blinkt1, darauf hindeutet Modalität-spezifische Mechanismen der SMS2. Neuere Studien haben jedoch gezeigt, dass in regelmäßigen Abständen bewegt visuelle Reize im wesentlichen Synchronisation im Vergleich zu visuellen blinkt<sup class="xr...

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Bouncing Ball with a Uniformly Varying Velocity in a Metronome Synchronization Task

Springenden Ball mit einer gleichmäßig unterschiedlicher Geschwindigkeit in einem Metronom Synchronisierungsaufgabe

Dieses Protokoll soll die Anwendung eines springenden Balls mit einer gleichmäßig unterschiedlicher Geschwindigkeit in einem Metronom Synchronisierungsaufgabe einzuführen.

Sensorimotor synchronization (SMS), a fundamental human ability to coordinate movements with external rhythms, has long been thought to be modality ...

bouncing-ball-with-uniformly-varying-velocity-metronome

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Behavior

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Serie: Bouncing Ball with a Uniformly Varying Velocity in a Metronome Synchronization Task

Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks

A set of behavioral tasks for assessing perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) is presented here with the goal of uncovering rhythm disorders, such as beat deafness. Beat deafness is characterized by poor performance in perceiving durations in auditory rhythmic patterns or poor synchronization of movement with auditory rhythms (e.g., with musical beats). These tasks include the synchronization of finger tapping to the beat of simple and complex auditory stimuli and the detection of rhythmic irregularities (anisochrony detection task) embedded in the same stimuli. These tests, which are easy to administer, include an assessment of both perceptual and sensorimotor timing abilities under different conditions (e.g., beat rates and types of auditory material) and are based on the same auditory stimuli, ranging from a simple metronome to a complex musical excerpt. The analysis of synchronized tapping data is performed with circular statistics, which provide reliable measures of synchronization accuracy (e.g., the difference between the timing of the taps and the timing of the pacing stimuli) and consistency. Circular statistics on tapping data are particularly well-suited for detecting individual differences in the general population. Synchronized tapping and anisochrony detection are sensitive measures for identifying profiles of rhythm disorders and have been used with success to uncover cases of poor synchronization with spared perceptual timing. This systematic assessment of perceptual and sensorimotor timing can be extended to populations of patients with brain damage, neurodegenerative diseases (e.g., Parkinson&#8217;s disease), and developmental disorders (e.g., Attention Deficit Hyperactivity Disorder).

Behavioral tasks that allow for the assessment of perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) are presented. Synchronization of finger tapping to the beat of an auditory stimuli and detecting rhythmic irregularities provides a means of uncovering rhythm disorders.

Aufdecken Schlag Taubheit: Entdecken Rhythmusstörungen mit Synchronized Finger Tapping und Wahrnehmungszeit Aufgaben

A set of behavioral tasks for assessing perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) is presented here ...

Forschung

Verhalten

Simulation of Human-induced Vibrations Based on the Characterized In-field Pedestrian Behavior

For slender and lightweight structures, vibration serviceability is a matter of growing concern, often constituting the critical design requirement. With designs governed by the dynamic performance under human-induced loads, a strong demand exists for the verification and refinement of currently available load models. The present contribution uses a 3D inertial motion tracking technique for the characterization of the in-field pedestrian behavior. The technique is first tested in laboratory experiments with simultaneous registration of the corresponding ground reaction forces. The experiments include walking persons as well as rhythmical human activities such as jumping and bobbing. It is shown that the registered motion allows for the identification of the time variant pacing rate of the activity. Together with the weight of the person and the application of generalized force models available in literature, the identified time-variant pacing rate allows to characterize the human-induced loads. In addition, time synchronization among the wireless motion trackers allows identifying the synchronization rate among the participants. Subsequently, the technique is used on a real footbridge where both the motion of the persons and the induced structural vibrations are registered. It is shown how the characterized in-field pedestrian behavior can be applied to simulate the induced structural response. It is demonstrated that the in situ identified pacing rate and synchronization rate constitute an essential input for the simulation and verification of the human-induced loads. The main potential applications of the proposed methodology are the estimation of human-structure interaction phenomena and the development of suitable models for the correlation among pedestrians in real traffic conditions.

A protocol is presented for the characterization of the in-field pedestrian behavior and the simulation of the resulting structural response. Field-tests demonstrate that the in situ identified pacing rate and synchronization rate among the participants constitute an essential input for the simulation and verification of the human-induced loads.

Simulation von Menschen verursachte Schwingungen Basierend auf dem Gekennzeichnet In-Bereich Fußgängerverhalten

For slender and lightweight structures, vibration serviceability is a matter of growing concern, often constituting the critical design requirement. With ...

Ingenieurwesen

MPI CyberMotion Simulator: Implementation of a Novel Motion Simulator to Investigate Multisensory Path Integration in Three Dimensions

Path integration is a process in which self-motion is integrated over time to obtain an estimate of one's current position relative to a starting point 1. Humans can do path integration based exclusively on visual 2-3, auditory 4, or inertial cues 5. However, with multiple cues present, inertial cues - particularly kinaesthetic - seem to dominate 6-7. In the absence of vision, humans tend to overestimate short distances (&lt;5 m) and turning angles (&lt;30&deg;), but underestimate longer ones 5. Movement through physical space therefore does not seem to be accurately represented by the brain.
Extensive work has been done on evaluating path integration in the horizontal plane, but little is known about vertical movement (see 3 for virtual movement from vision alone). One reason for this is that traditional motion simulators have a small range of motion restricted mainly to the horizontal plane. Here we take advantage of a motion simulator 8-9 with a large range of motion to assess whether path integration is similar between horizontal and vertical planes. The relative contributions of inertial and visual cues for path navigation were also assessed.
16 observers sat upright in a seat mounted to the flange of a modified KUKA anthropomorphic robot arm. Sensory information was manipulated by providing visual (optic flow, limited lifetime star field), vestibular-kinaesthetic (passive self motion with eyes closed), or visual and vestibular-kinaesthetic motion cues. Movement trajectories in the horizontal, sagittal and frontal planes consisted of two segment lengths (1st: 0.4 m, 2nd: 1 m; &plusmn;0.24 m/s2 peak acceleration). The angle of the two segments was either 45&deg; or 90&deg;. Observers pointed back to their origin by moving an arrow that was superimposed on an avatar presented on the screen.
Observers were more likely to underestimate angle size for movement in the horizontal plane compared to the vertical planes. In the frontal plane observers were more likely to overestimate angle size while there was no such bias in the sagittal plane. Finally, observers responded slower when answering based on vestibular-kinaesthetic information alone. Human path integration based on vestibular-kinaesthetic information alone thus takes longer than when visual information is present. That pointing is consistent with underestimating and overestimating the angle one has moved through in the horizontal and vertical planes respectively, suggests that the neural representation of self-motion through space is non-symmetrical which may relate to the fact that humans experience movement mostly within the horizontal plane.

An efficient way to gain insight into how humans navigate themselves in three dimensions is described. The method takes advantage of a motion simulator capable of moving observers in ways unattainable by traditional simulators. Results confirm that movement in the horizontal plane is underestimated, while vertical movement is overestimated.

MPI CyberMotion Simulator: Implementierung eines neuartigen Motion Simulator zu Multisensorische Pfadintegration in drei Dimensionen erforschen

Path integration is a process in which self-motion is integrated over time to obtain an estimate of one's current position relative to a starting point 1. ...

Neurowissenschaften

Real-Time Proxy-Control of Re-Parameterized Peripheral Signals using a Close-Loop Interface

The fields that develop methods for sensory substitution and sensory augmentation have aimed to control external goals using signals from the central nervous systems (CNS). Less frequent however, are protocols that update external signals self-generated by interactive bodies in motion. There is a paucity of methods that combine the body-heart-brain biorhythms of one moving agent to steer those of another moving agent during dyadic exchange. Part of the challenge to accomplish such a feat has been the complexity of the setup using multimodal bio-signals with different physical units, disparate time scales and variable sampling frequencies.
In recent years, the advent of wearable bio-sensors that can non-invasively harness multiple signals in tandem, has opened the possibility to re-parameterize and update the peripheral signals of interacting dyads, in addition to improving brain- and/or body-machine interfaces. Here we present a co-adaptive interface that updates efferent somatic-motor output (including kinematics and heart rate) using biosensors; parameterizes the stochastic bio-signals, sonifies this output, and feeds it back in re-parameterized form as visuo/audio-kinesthetic reafferent input. We illustrate the methods using two types of interactions, one involving two humans and another involving a human and its avatar interacting in near real time. We discuss the new methods in the context of possible new ways to measure the influences of external input on internal somatic-sensory-motor control.

We present protocols and methods of analyses to build co-adaptive interfaces that stream, parameterize, analyze, and modify human body and heart signals in close-loop. This setup interfaces signals derived from the peripheral and central nervous systems of the person with external sensory inputs to help track biophysical change.

Echtzeit-Proxy-Steuerung von re-parametrisierten Peripheriesignalen über eine Close-Loop-Schnittstelle

The fields that develop methods for sensory substitution and sensory augmentation have aimed to control external goals using signals from the central ...

Untersuchung okulomotorischer Reaktionen bei Wahrnehmungsaufgaben zur visuellen Dauer

Eye Movements in Visual Duration Perception: Disentangling Stimulus from Time in Predecisional Processes

Eye-tracking methods may allow the online monitoring of cognitive processing during visual duration perception tasks, where participants are asked to estimate, discriminate, or compare time intervals defined by visual events like flashing circles. However, and to our knowledge, attempts to validate this possibility have remained inconclusive so far, and results remain focused on offline behavioral decisions made after stimulus appearance. This paper presents an eye-tracking protocol for exploring the cognitive processes preceding behavioral responses in an interval comparison task, where participants viewed two consecutive intervals and had to decide whether it speeded up (first interval longer than second) or slowed down (second interval longer). 
Our main concern was disentangling oculomotor responses to the visual stimulus itself from correlates of duration related to judgments. To achieve this, we defined three consecutive time windows based on critical events: baseline onset, the onset of the first interval, the onset of the second interval, and the end of the stimulus. We then extracted traditional oculomotor measures for each (number of fixations, pupil size) and focused on time-window-related changes to separate the responses to the visual stimulus from those related to interval comparison per se. As we show in the illustrative results, eye-tracking data showed significant differences that were consistent with behavioral results, raising hypotheses on the mechanisms engaged. This protocol is embryonic and will require many improvements, but it represents an important step forward in the current state of art.

Autor im Rampenlicht: Erforschung des Zusammenhangs zwischen Zeitwahrnehmung visueller Reize und Lesefähigkeiten

We present a protocol that employs eye tracking to monitor eye movements during an interval comparison (duration perception) task based on visual events. The aim is to provide a preliminary guide to separate oculomotor responses to duration perception tasks (comparison or discrimination of time intervals) from responses to the stimulus itself.

Augenbewegungen in der visuellen Dauerwahrnehmung: Entwirrung von Reizen aus der Zeit in vorentscheidenden Prozessen

Eye-tracking methods may allow the online monitoring of cognitive processing during visual duration perception tasks, where participants are asked to ...

Integration von VR und Biosensoren zur quantitativen Bewertung der Bewegungs- und Muskelaktivität

Setup for the Quantitative Assessment of Motion and Muscle Activity During a Virtual Modified Box and Block Test

The ability to move allows us to interact with the world. When this ability is impaired, it can significantly reduce one's quality of life and independence and may lead to complications. The importance of remote patient evaluation and rehabilitation has recently grown due to limited access to in-person services. For example, the COVID-19 pandemic unexpectedly resulted in strict regulations, reducing access to non-emergent healthcare services. Additionally, remote care offers an opportunity to address healthcare disparities in rural, underserved, and low-income areas where access to services remains limited. 
Improving accessibility through remote care options would limit the number of hospital or specialist visits and render routine care more affordable. Finally, the use of readily available commercial consumer electronics for at-home care can enhance patient outcomes due to improved quantitative observation of symptoms, treatment efficacy, and therapy dosage. While remote care is a promising means to address these issues, there is a crucial need to quantitatively characterize motor impairment for such applications. The following protocol seeks to address this knowledge gap to enable clinicians and researchers to obtain high-resolution data on complex movement and underlying muscle activity. The ultimate goal is to develop a protocol for remote administration of functional clinical tests. 
Here, participants were instructed to perform a medically-inspired Box and Block task (BBT), which is frequently used to assess hand function. This task requires subjects to transport standardized cubes between two compartments separated by a barrier. We implemented a modified BBT in virtual reality to demonstrate the potential of developing remote assessment protocols. Muscle activation was captured for each subject using surface electromyography. This protocol allowed for the acquisition of high-quality data to better characterize movement impairment in a detailed and quantitative manner. Ultimately, these data have the potential to be used to develop protocols for virtual rehabilitation and remote patient monitoring.

Autor im Rampenlicht: Verbesserung der Fernrehabilitation mit Virtual Reality und Elektromyographie

The protocol described here aims to enhance the quantitative evaluation of upper limb deficits, with the goal of developing additional technology for remote assessment both in the clinic and at home. Virtual reality and biosensor technologies are combined with standard clinical techniques to provide insights into the functioning of the neuromuscular system.

Springenden Ball mit einer gleichmäßig unterschiedlicher Geschwindigkeit in einem Metronom Synchronisierungsaufgabe

Zusammenfassung

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Aufdecken Schlag Taubheit: Entdecken Rhythmusstörungen mit Synchronized Finger Tapping und Wahrnehmungszeit Aufgaben

Simulation von Menschen verursachte Schwingungen Basierend auf dem Gekennzeichnet In-Bereich Fußgängerverhalten

MPI CyberMotion Simulator: Implementierung eines neuartigen Motion Simulator zu Multisensorische Pfadintegration in drei Dimensionen erforschen

Echtzeit-Proxy-Steuerung von re-parametrisierten Peripheriesignalen über eine Close-Loop-Schnittstelle

Augenbewegungen in der visuellen Dauerwahrnehmung: Entwirrung von Reizen aus der Zeit in vorentscheidenden Prozessen

Augenbewegungen in der visuellen Dauerwahrnehmung: Entwirrung von Reizen aus der Zeit in vorentscheidenden Prozessen

Augenbewegungen in der visuellen Dauerwahrnehmung: Entwirrung von Reizen aus der Zeit in vorentscheidenden Prozessen

Aufbau zur quantitativen Beurteilung von Bewegung und Muskelaktivität während eines Virtual Modified Box und Block Tests

Aufbau zur quantitativen Beurteilung von Bewegung und Muskelaktivität während eines Virtual Modified Box und Block Tests

Aufbau zur quantitativen Beurteilung von Bewegung und Muskelaktivität während eines Virtual Modified Box und Block Tests