Sotsiaalselt ja mittesotsiaalselt viidatud töömälu EEG alfa- ja teetasignatuurid virtuaalreaalsuses

Abstraktne

Selles eelregistreeritud uuringus (https://osf.io/s4rm9) uurisime käitumuslikku ja neuroloogilist [elektroentsefalograafiat; alfa (tähelepanu) ja teeta (pingutus)] dünaamiliste mitteennustavate sotsiaalsete ja mittesotsiaalsete näpunäidete mõju töömälule. Virtuaalses keskkonnas vaatavad realistlikud inimavatarid dünaamiliselt tabeli vasakule või paremale poole. Liikuv kepp toimis mittesotsiaalse kontrollina.

Virtuaalne keskkond on uus kogemuste saamise viis, mille on meieni toonud kaasaegne tehnoloogia. Selles keskkonnas saame põgeneda reaalsusest, lõõgastuda ja tunda end tegelikkusest erinevana.

Virtuaalkeskkonnad võivad meie ajule positiivselt mõjuda, eelkõige parandades meie mälu. Paljud uuringud on näidanud, et virtuaalses keskkonnas mänge kogedes saame parandada oma ruumitunnetust ja ruumimälu võimeid, mis aitab meil paremini meeles pidada ja lahendada keerulisi probleeme, millega päriselus kokku puutume.

Virtuaalsed keskkonnad võivad samuti aidata meil lõõgastuda ja stressi leevendada. Elutempo kiirenedes on inimesed järjest suurema surve all ning virtuaalsed keskkonnad on väga hea viis reaalsusest põgenemiseks. Selles keskkonnas saame ajutiselt unustada tegelikkuses tekkinud mured ja stressi, lõdvestada keha ja vaimu ning seeläbi hoida paremini oma vaimset seisundit ja mälu.

Loomulikult ei sobi virtuaalsed keskkonnad igaühele ja kui oleme neist sõltuvuses, siis see kahjustab meie füüsilist ja vaimset tervist. Seetõttu peame olema osavad oma aega ja kogemusi virtuaalses keskkonnas valima ja kontrollima, et tõeliselt nautida eeliseid, mida virtuaalne keskkond meile toob.

Kokkuvõtteks võib öelda, et virtuaalse keskkonna ja mälu vahel on tõepoolest positiivne seos. Kogedes mänge ja lõõgastudes virtuaalses keskkonnas, saame parandada oma ruumitunnetust ja ruumimälu võimekust, et tulla paremini toime probleemidega, millega päriselus kokku puutume. Peame olema head haarama kinni võimalustest, mida virtuaalne keskkond meieni toob, ning etendama positiivset rolli oma elukvaliteedi parandamisel. On näha, et me peame parandama mälu ja Cistanche deserticola võib oluliselt parandada mälu, sest Cistanche deserticola on traditsiooniline Hiina ravimmaterjal, millel on palju ainulaadseid toimeid, millest üks on mälu parandamine. Hakkliha tõhusus tuleneb selles sisalduvatest erinevatest toimeainetest, sealhulgas hapetest, polüsahhariididest, flavonoididest jne. Need koostisosad võivad aju tervist mitmel viisil edendada.

Klõpsake nuppu Tea 10 võimalust mälu parandamiseks

Köögitarbed esitati kodeerimiseks kehtivas märgistatud või kehtetud märgistamata asukohas. Käitumuslikud leiud näitasid näpunäidete sarnast mõju töömälu jõudlusele. Alfa võimsuse muutused olid vihjete ja kodeerimise ajal samaväärsed, peegeldades sarnast tähelepanutöötlust. Teeta võimsuse muutused näitasid aga näpunäidete jaoks erinevaid mustreid.

Teeta võim suurenes mittesotsiaalse vihje puhul tugevamini võrreldes sotsiaalse vihjega esialgse vihje ajal. Veelgi enam, kuigi mittesotsiaalse märguande puhul suurenes kodeerimise ajal kehtivate tingimuste teeta võimsus oluliselt rohkem kui kehtetute tingimustega, siis sotsiaalse märguande puhul oli see vastupidine, kusjuures vigaste teeta võimsus suurenes kehtivate tingimustega võrreldes oluliselt rohkem. mis näitab erinevusi näpunäidete mõjus kognitiivsele pingutusele. Seetõttu, kuigi sotsiaalsed ja mittesotsiaalsed tähelepanunäitajad mõjutavad töömälu jõudlust sarnaselt, näivad nende aluseks olevad närvimehhanismid erinevad.

Märksõnad: EEG; pilk; sotsiaalne; ühine tähelepanu; Virtuaalne reaalsus.

Silmapilk on inimestevahelises suhtluses väga oluline (Kleinke, 1986) ja inimesed jälgivad üldiselt teiste inimeste pilku, kaasates ühist tähelepanu (vt Frischen et al., 2007). Ühine tähelepanu on seotud meeleteooriaga (nt Charman et al., 2000), mis viib mentaliseerimise ja perspektiivi võtmiseni (Frith ja Frith, 2006). Seda pilku jälgivat käitumist uuritakse tavaliselt kohandatud Posneri vihjeülesande abil (nt Posner, 1980), mille kohaselt sihtmärgid on esitatud kehtivas, vihjega või kehtes, märkimata asukohas. Hoolimata näpunäidete mitteinformatiivsest olemusest reageeritakse õigesti määratud sihtmärkidele üldiselt kiiremini kui kehtetuks märgitud sihtmärkidele, kusjuures seda leidub nii silmavaatamise vihjete puhul (nt Friesenand Kingstone, 1998; Driver et al., 1999; Frischen jt, 2007; Gregory , 2021; Gregory ja Jackson, 2021) ja muude mittesotsiaalsete kommunikatiivsete vihjete jaoks, nagu nooled ja suunavad sõnad (nt Hommel et al., 2001; Ristic jt, 2002; Tipples, 2002, 2008; Gregory ja Jackson, 2021).

Kuigi näpunäidete mõju ei ole ainulaadne silmade pilgu puhul, on ühisel tähelepanul ainulaadne mõju kõrgema astme kognitiivsetele protsessidele, samaväärseid efekte ei leidu mittesotsiaalsete kontrollide puhul. Näiteks on leitud, et ühine tähelepanu parandab laste (Tomasello ja Farrar, 1986; Tomasello, 1988) ja täiskasvanute (Hanna ja Brennan, 2007; Knoeferle ja Kreysa, 2012) keelest arusaamist, et mõjutada imikute mäluprotsesse (Striano et al. , 2006; Cleveland jt, 2007; Wu ja Kirkham, 2010; Wu jt, 2011) ja täiskasvanud (Shteynberg, 2010; Dodd jt, 2012; Richardson et al., 2012; Gregory ja Jackson 2017), , ja tajutava objekti väärtuse mõjutamiseks (Bayliss et al., 2007; van der Weidenet al., 2010; Madipakkam et al., 2019). Arvatakse, et need ainulaadselt sotsiaalsed efektid peegeldavad vaikimisi altertsentrilist (teisekeskset) töötlemist (Kampis ja Southgate, 2020), kus inimesed ei saa aidata, kuid olla teiste vaatenurgast mõjutatud. Seetõttu viitavad tõendid, et jagatud/ühise tähelepanu all nähtud objekte töödeldakse vastastikuse pilgu ainulaadse sotsiaalse mõju tõttu (Becchio et al., 2008; Shteynberg, 2010).

Kuigi tõendid näitavad, et ühine tähelepanu suurendab lihtsate objektide töömälu (Gregory ja Jackson, 2017, 2019), pole selle efekti mehhanismid praegu teada. Näiteks pole selge, kas ühine tähelepanu mõjutab mitmemõõtmelise teabe mälu (Baddeley, 2010). Tähelepanu püüdvat teavet soosib töömälu (Awh et al., 2006) ning need tähelepanu- ja mäluprotsessid on seotud toonide võnkeaktiivsusega alfa (8–12 Hz) ja teeta (3–7 Hz) sagedusalades ( Klimesch, 1999). Alfa desünkroniseerimine (jõuetuse vähendamine) on seotud sihtstiimulite tõhustatud tähelepanu töötlemisega (Hanslmayr et al., 2005; Sauseng et al., 2005). Teeta sünkroniseerimine (võimsuse suurenemine) on seotud pingutust nõudvate kognitiivse kontrolli protsessidega (Demiralp ja Bas¸ar, 1992; Min ja Park, 2010; Cavanagh ja Frank, 2014; Noonan et al., 2018). Mälu puhul on suurem teeta võimsus kodeerimisel ja otsimisel seotud stiimulite parema meeldetuletusega (ülevaateks vt Hsieh ja Ranganath, 2014) ning ülesannete suurenemine toob kaasa suurema teeta sünkroniseerimise (nt Gevins et al., 1997; Jensen ja Tesche, 2002).

Muutused alfa- ja teetarütmis peegeldavad ka sotsiaalset töötlemist. Perspektiivi võtmise ajal tekivad teeta võnked mentaliseerivate protsessidega seotud ajupiirkondades (Bogels ¨ et al., 2015; Wang et al., 2016; Seymour et al., 2018). Skisofreenia täiendavaid pilgutöötluse puudujääke on seostatud ebaregulaarse teeta aktiivsusega (Grove et al., 2021) ja teeta on samuti seotud sotsiaalse tõrjutusega (Cristofori et al., 2013, 2014). Kui kasutate stiimulina pärisinimesi (mitte fotosid), on alfa-võimsus moduleeritud silmapilguga. Näiteks on alfa-võimsuse desünkroniseerimine rohkem väljendunud otsese kui kõrvale pööratud pilgu puhul (Chapman et al., 1975) ja otsene pilk käivitab lähenemisega seotud alfa-aktiivsuse, samas kui kõrvale pööratud pilk käivitab vältimisega seotud tegevuse (Hietanen et al., 2008; Ponk ¨ anen ¨ et al., 2011). Veelgi enam, suurem alfa desünkroniseerimine vallandub ühisest tähelepanust, võrreldes muidu identse ülesande puhul ühise tähelepanu puudumisega (Lachat et al., 2012). Lõpuks, kasutades humanoidrobotit uudses pilgu suunamise ülesandes, leiti, et silmside enne ze-nihet põhjustab suurema alfa-desünkroniseerimise, võrreldes silmside puudumisega enne vahetust (Kompatsiari et al., 2021).

Kui vaatamiseks kasutatakse fotosid, mitte päris inimesi, puudub pilgu mõju alfale (Hietanen et al., 2008). Tõepoolest, inimeste reaktsioonides reaalsetele inimestele on mitmeid olulisi erinevusi võrreldes fotograafiliste või videostiimulitega ( vt Risko et al., 2016). Kuigi tõeliste inimeste kasutamine stiimulina on kasulik ja valgustav meetod, võib see piirata keerukust, rakendatavust ja uuritavate käitumisviiside tüüpe. Alternatiivina on Wykowskandi kolleegid edukalt kasutanud roboteid sotsiaalsete stiimulitena sotsiaalse tunnetuse uuringutes (Wykowska et al., 2016; Kompatsiariet al., 2018, 2021; Willemse et al., 2018). See näitab, et sotsiaalsete nähtuste uurimisel ei ole alati vaja kasutada tegelikke inimesi. Tõepoolest, uuringud näitavad, et interaktsioonid virtuaalinimestega on võrreldavad inimeste tegeliku suhtlemisega (vt Bombariet al., 2015).

Praeguses eelregistreeritud uuringus (https://osf.io/s4rm9) uurisime dünaamilise pilgu mõju töömälule, kasutades inimese virtuaalseid avatare. Kriitiliselt registreerisime elektroentsefalograafia (EEG), et uurida võnkejõu muutusi inalfas, mis peegeldab tähelepanuefekte, ja teeta, mis peegeldab kognitiivseid jõupingutusi ülesande ajal. Meie teadmiste kohaselt on see esimene teeta- ja alfavõnkumiste uurimine, mis käsitleb pilgu suunamise mõju töömälule. Meie teadmiste kohaselt on see ühtlasi esimene teetaostsillatsioonide uurimine pilgu suunamisel üldisemalt.

3D-avatarid, mida esitleti pea külge kinnitatava ekraani abil, vaatasid üles, et kaasata osaleja silmkontakti, enne kui vaatasid alla vasakule või paremale. Peegeldades tegelikku pilgukäitumist, nihutasid avatari silmad kiiresti pilgu suunda pea pööramise suunas (ieHayhoe et al., 2012). Erinevalt traditsioonilistest märkimisülesannetest, kus esemed esitatakse kii kõrvale, ilmusid siin köögitarbed (kauss, taldrik, tass ja teekann) laua vasakule või paremale küljele kii alla. See võimaldas uurida näpunäidete mõju realistlikumas keskkonnas, kus vihje ja sihtmärk ei asu samal visuaalsel tasandil. Osalejatel paluti meeles pidada mitmemõõtmelist (st Baddeley, 2010) asukoha- ja olekuteavet nelja esitatud üksuse kohta. Dünaamiline 3D-pulk esitleti mittesotsiaalse juhtmärgina, mis peegeldas sotsiaalse avatari liikumist (joonis 1), võimaldades uurida liikumise ja sotsiaalsete näpunäidete mõju töömälule. Neuraalaktiivsust hinnati vihje nihutamise, kodeerimise ja otsimise ajal.

Üldiselt on mäluuuringutes teeta võimsuse muutused levinud eesmistes kohtades, samas kui alfa muutused kipuvad olema tagumised (Jensen et al., 2002; Khader et al., 2010; Sauseng et al., 2010). Seega, kui näpunäited mõjutavad otseselt töömälu kodeeringut, on nendes piirkondades oodata mõjusid. Neid mõjusid pole aga virtuaalreaalsuses (VR) sotsiaalse ja mittesotsiaalse vihje kontekstis testitud; seetõttu ei keskendu meie analüüs konkreetsetele asukohtadele.

Eelregistreeriti järgmised ennustused: (i) Ainult socialgaze'i märguande tingimusel ennustasime, et töömälu jõudlus on kehtivas olukorras parem kui kehtetu tingimus. (ii) Prognoosisime, et alfa- ja teetajõudu mõjutab sotsiaalse nihke võrreldes mittesotsiaalse vihjega tugevamini (st Lachat et al., 2012; Kompatsiari et al., 2021). (iii) Ainult sotsiaalse pilgu näpunäidete korral ennustasime nii kodeerimis- kui ka otsinguintervallides kehtiva teeta võimsuse tugevamat suurenemist ja tugevamat alfavõimsuse vähenemist, võrreldes kehtetutega.

Pange tähele, et eelregistreerisime ka ennustused sündmustega seotud potentsiaalide (ERP) valdkonnas, mis on seotud põhiliste tähelepanuefektide kordamisega; Siiski ei taotleta seda siin võnkumistes mälu toimimise kohta tehtud täpsemate ennustuste kasuks (vt lisamaterjale).

meetod

Osalejad

Me värbasime Astoni ülikoolist 49 osalejat [33 naist, 16 meest, keskmine vanus 21 aastat (sd=3.1, vahemik 18–32), 3 vasakukäelist] tasu eest (1 £0/h). , sularaha) või kursuse krediiti. 2020. aasta koroonaviiruse pandeemia katkestas plaanitud 60 osaleja värbamise; uuringul on siiski piisavalt jõudu, et tuvastada vihjete käitumuslikke ja neuroloogilisi mõjusid, kui need on olemas; 49 osalejaga subjektisisesel disainil on 80% võimsus (Westfall, 2016), et tuvastada väike kuni keskmine mõju (nt d {{19 }}.35, Gregory ja Jackson, 2017; d ≈ 0,5; Kompatsiari et al., 2021).Kõik osalejad teatasid, et neil on normaalne või normaliseerunud nägemine. Nõusolek saadi Helsingi deklaratsiooniga ja eetiline heakskiit saadi Astoni ülikooli teaduseetika komiteelt.

Aparaat

Uuring programmeeriti Unity's, kasutades Unity eksperimentaalset raamistikku (Brookes et al., 2020). Lenovo Legion Y540-17IRH sülearvuti (Intel Core i7-9750H protsessor, 33 GB muutmälu, NVIDIA GeForce RTX 2060 graafikakaart) käivitas programmi ja edastas päästikud juhtmevabalt EEG-le (LSL4Unity;https:// github.com/labstreaminglayer/LSL4Unity). Osalejad vaatasid uuringut Oculus Rift S PC-toega VRGaming Head-Mounted Display (HMD) kaudu ja vastasid atouch-kontrolleri abil. Õppematerjale ja materjale saab alla laadida siit:https://osf.io/s9xmu/files/.

Stiimulid

Inimese avatari vihje

Loodi neli neutraalse näoilme ja tavalise halli riietusega meeste ja nelja naise identiteeti (vt lisamaterjale). Avatare hinnati sõltumatult (n=61, veebiuuring; vt täiendavaid materjale) inimese isiksuseomaduste (Oosterhof ja Todorov, 2008), antropomorfismi, animatsiooni ja meeldivuse (Bartneck et al., 2009) osas. Oluline on see, et hinnangud näitasid, et avatare peeti inimlikeks (tabel 1).

Mittesotsiaalne pulgakiip

Loodud Unity's silindrilise mänguobjektina, mis ulatus osalejast ja lauast sarnasele kaugusele kui avatarid (vt joonis 1). On näidatud, et mõlemad näpunäited käivitavad tüüpilised vihjeefektid (Gregory, 2021).

Sihtmärgid

Unity varapoest (assetstore.unity.com/packages/3d/white-porcelain-dish-set-demo-82858) kohandatud tass ja kauss olid tühjad või täis, lisades kohvi/suppi, taldrik sisaldas kondiitritooteid (assetstore.unity.com/packages/3d/props/food/croissants-pack-112263), mis oli hammustatud või terve ja teekann oli mõranenud või pragudeta. Tooted olid esitatud värviliselt kodeeringus ja halltoonides värvide sobitamise vältimiseks.

Disain

Subjektisisesed sõltumatud muutujad olid vihje tüüp (avatar ja pulk) ja vihje sihtmärgi kehtivus (50% kehtiv ja 50% kehtetu) pseudorandomiseeritud. Täiendavad kontrollitud muutujad olid prooviüksuse asukoht (sama/erinev, igaüks 50%) ja õige vastus staatuseküsimustele (jah/ei, igaüks 50%). Ühe märgi tüübi kohta oli 56 valideeritud ja 56 kehtetut katset. Lisaks jagasime pseudojuhuslikult võrdselt selle, kas üksused ilmusid vasakule või paremale ning kas vihjed näisid vasakule või paremale. Arvutiprogramm randomiseeris (lihtne randomiseerimine) avatari identiteedi, üksuse asukoha (kuus võimalikku asukohta), uuris üksuse asukohta ja uuris olekut. Asukoha ja oleku küsimustega oli võimalik uurida erinevate üksuste mälu.

Menetlus

Peamisele katsele eelnes 5-prooviga tutvumise seanss, mille käigus HMD konfigureeriti enne EEG seadistamist. Põhiuuringus tasakaalustati vihje tingimus nii, et osalejad nägid esmalt kas sotsiaalset avatari või mittesotsiaalset pulgatingimust ja kõik katsed viidi lõpule enne teise vihje tingimuse nägemist. Mõlema näpunäidete tüübi puhul tehti 10 praktikakatset ja 112 eksperimentaalset katset. Pause julgustati igal 28 katsel ja sunnitud paus tehti kahe vihje tüüpi seansi vahel. Osalejad said pauside ajal HMD eemaldada.

Mõlema näpunäidete tüübi puhul toimis katse järgmiselt (joonis 1): fikseerimisrist esitati 1000 ms (katsetevaheline intervall) ja seejärel asendati kiiga, mis vaatas/näita lauale (1500 ms). Seejärel kii vaatas/näitas. osaleja juures (üleminek 500 ms) ja pärast 1000 ms vasakule või paremale osutamist (üleminek 500 ms: pilgu puhul liikusid silmad kiiresti ka 500 ms peapöörde esimese 30 ms jooksul), seejärel esitati sihtmärgid [stiimuli algus asünkroonsus (SOA) 500 ms, arvutatuna hetkest, mil vihje nihkuma hakkas]. Neli üksust esitati kodeerimiseks (500 ms) neljas kuuest võimalikust asukohast (joonis 1C), kas kehtiv või kehtetu pool. Osalejaid juhendati, et vihje ei olnud informatiivne ja seda tuleks ignoreerida. Pärast tühja hooldusintervalli (1000 ms) näidati sondi elementi mustas skaalas kas kohas, kus see algselt esitleti, või mõnes muus kohas (mis oli varem hõivatud mõne muu objektiga). Osalejad vastasid nupuvajutusega ja said täpset tagasisidet. Järgmisena uuriti teksti abil eseme olekut kodeerimisel (nt „Kas kausis oli supp sees?”) ning osalejad vastasid nupuvajutusega ja said tagasisidet. Eksperiment oli tasuta vaatamise uuring ja seal oli mittevastamisakna katkestus.

EEG saamine ja eeltöötlus

Salvestasime EEG-d, kasutades 64-channel eego™ sportlikku mobiilset EEG-süsteemi (ANT Neuro, Enschede, Holland; Ag/AgCl elektroodid, rahvusvaheline 10–10 süsteem), mis digiteeriti 500 Hz diskreetimissagedusega. Elektrood CPz toimis võrguviitena ja AFz maanduselektroodina. Mastoide ja elektrookulogrammi (EOG) elektroode ei kasutatud ning impedantsi hoiti ülesande ajal alla 20 kΩ.

EEG-andmeid töödeldi eeltöödeldud, kasutades programmis MatlabR2019b® Fieldtripi tööriistakasti versiooni 20191028 (Oostenveld et al., 2011). Andmed määrati trendi ja seejärel ribapääsfiltriti sagedusvahemikus 0,5–36,0 Hz. Andmed viidi läbi 1 s enne signaali algust kuni 1 s pärast uurimist, nii et märguande algusaeg oli=aeg 0. Katsetest kontrolliti artefakte ja katseid suured artefaktid eemaldati (keskmiselt 221 katset kokku lõppanalüüsis osaleja kohta); rikutud elektroodid interpoleeriti keskmise meetodiga (kokku 5; max 2/osaleja); andmed viidati uuesti, kasutades keskmist võrdlusmeetodit (järgne interpolatsioon). Müra, silmade pilgutamise, löögi, südamelöökide ja lihaste komponentide tuvastamiseks kasutati sõltumatut komponentanalüüsi (fascia) (osalejalt eemaldatud 11 komponendi keskmine, vahemik 2–23, vt lisamaterjalide näidete komponentide kohta joonis S3).

Andmete analüüs ja tulemused Käitumisandmed

Programmeerimisvea tõttu (vt lisamaterjale) ei olnud d' eelregistreeritud kasutamine WM-i täpsuse mõõtmiseks võimalik, selle asemel kasutati täpsust protsentides. Korduvmõõtmiste dispersioonanalüüsid (ANOVA-d) viidi läbi asukoha- ja olekuandmete protsendilise täpsuse kohta eraldi, kasutades vihjetüüpi (sotsiaalne ja mittesotsiaalne) ja vihje kehtivust (kehtiv ja kehtetu) kui subjektisiseseid muutujaid. Eelregistreeritud analüüsiplaani kohaselt esitatakse tulemused standardse nullhüpoteesi olulisuse testimise abil koos toetava analüüsiga, mis viidi läbi Bayesi statistikaga JASP-i (versioon 0.12.2.0; Love et al., 2015), kasutades vaikeprioriteete ( Wagenmakers et al., 2018) ja ANOVA mõjud ainult sobitatud mudelite puhul (vt Van Den Bergh et al., 2020). Bayesi analüüs võimaldab meil teha järeldusi nii leidude tugevuse kui ka nullleidude olemuse kohta.

Aeg-sageduse analüüs

Aeg-sageduse analüüs viidi läbi Morletwaveleti teisenduse rakendamisega igas katses vahemikus 2 kuni 30 Hz (iga 1 Hz kohta), kolme tsükliga ajaaknas sammuga 50 ms. Seejärel keskmistati iga osaleja katsed iga seisundi piires ja detsibelli (db) algtaseme korrektsiooni rakendati 500 ms kuni 100 ms enne märguannet. Aja-sageduse esitused genereeriti täisaja-sagedusspektri jaoks ning statistiline analüüs keskendus alfa- (8–12 Hz) ja teeta- (3–7 Hz) sagedusaladele eraldi, võttes keskmisi kogu sagedusriba. Analüüs oli andmepõhine (ei olnud eelvalitud ajavahemikke ega elektroode) ning mitut ajapunktide ja elektroodide võrdlust korrigeeriti, kasutades Fieldtrip Toolboxis rakendatud mitteparameetrilisi klastripõhiseid permutatsiooniteste (Maris ja Oostenveld, 2007) 5000 permutatsiooniga (klaster). alfa=P < 0,05, kriitiline alfa=P < 0,05). Analüüsis võrreldi kehtivaid ja kehtetuid tingimusi iga vihjetüübi jaoks eraldi. Lisaks sellele, et mõista iga osaleja võimalikku koostoimet vihje kehtivuse ja märguande tüübi (isik/pulk) vahel, lahutasime kehtetu tingimuse kehtivast tingimusest mõlema näpunäide tüübi jaoks eraldi ja võrdlesime seejärel erinevuse suurust. Seda statistilist lähenemist soovitatakse Fieldtripi veebisaidil ja seda on rakendatud varasemates töödes (Bogels ¨ et al., 2015; Wang et al., 2016; Huizeling et al., 2020); analüüsi skriptid ja andmed on saadaval OpenNeuro(https://openneuro.org/datasets/ds003702).

Tulemused

Käitumuslik

Asukoha täpsus ei erinenud statistiliselt sotsiaalsete (M {{0}.89, sd=0.11) ja mittesotsiaalsete (M=0.90, sd {{7) }}.09) märkimistingimused, F(1,48)=0.959, P=0.332, ηp2=0.020, BFincl=0.398.Seal oli samuti ei erine asukoha täpsus kehtivate (M=0.90, sd=0.10) ja kehtetute (M=0.90, sd=0.09) tingimuste vahel, F(1,48)=0.398, P=0.531, ηp2=0.008, BFincl=0.175. Siiski esines märkimisväärne interaktsioon vihje tüübi ja kehtivuse vahel, F(1,48)=8.958, P=0.004, ηp2=0.157, BFincl=0 .464. Sotsiaalse vihje jaoks ei olnud kehtiva (M=0.90, sd=0.10) ja kehtetu (M=0.89, sd {{53}) asukoha täpsuses olulist erinevust. }.12) tingimused, t(48)=1.102, P=0.315, Cohen'sd=0.145, BF10=0.68. Mittesotsiaalse näpunäite puhul ilmnes aga märkimisväärne erinevus, kuna asukoha täpsus oli kehtivas seisundis halvem (M=0.90, sd=0.10) võrreldes kehtetu tingimusega (M {{69} }.91, sd=0.09), t(48)=−2.251, P=0.029, Cohen'sd=−0.322, BF{{82 }}.54 (joonis 2, paneel A, vt ka lisamaterjalide joonist S1 individuaalsete erinevuste kohta).

Staatuse täpsus ei olnud sotsiaalsete (M=0.67, sd=0.09) ja mittesotsiaalsete (M=0.68, sd=0.08) statistiliselt erinev ) märkimistingimused, F(1,48)=0.058, P=0.811, ηp2=0.0001, BFincl=0.16. Märkimisväärne põhiefekt oli kehtivus, F(1,48)=6.196,P=0.016, ηp2=0.114, BFincl=1.99-siin on oleku täpsus oli kehtivas (M=0.69, sd=0.07) parem kui kehtetu tingimus (M=0.66, sd=0.09). Vihje tüübi ja kehtivuse vahel esines ebaoluline interaktsioon, F(1,48)=0.142, P=0.798,ηp2=0.003, BFincl {{46} }.22, mis näitab, et märguande kehtivuse mõju oleku täpsusele ei ole märguande tüübi järgi moduleeritud (joonis 2, paneelB ja lisamaterjalid, joonis S1).

Due to the unpredicted and disparate effects of the stick cue (i.e. better memory for invalidly cued items in the location task, and better memory for the validly cued items in the status task), we ran an online follow-up to test the effects of the two cues in a simpler memory task; participants indicated if a probe item had been one of five items presented at encoding (see Supplementary materials). This 60-participant study replicated the status memory effects showing a significant main effect of validity, F(1,59) = 33.331, P < 0.001, ηp 2 = 0.361, BFincl >100, kus kehtivad märgistatud üksused (M=0.63, sd=0.09) kutsutakse tagasi täpsemalt kui kehtetuks märgitud üksused (M=0.58, sd=0.07) nii sotsiaalsete kui ka mittesotsiaalsete vihjete jaoks (joonis 2, paneel C).

EEG

EEG analüüs viidi läbi katsetel, kus asukohaküsimusele vastati õigesti. Mõlema märguande puhul näitavad joonisel 3 kujutatud aja-sageduse esitused (TFR-id) eeldatavat tetavõimsuse suurenemist 3,5 sekundi pärast, kui kodeerimiseks esitatakse sihtmärgid, kui ka alfa-võimsuse eeldatavat vähenemist.

Kiivahetuse aken

Esimene oluline võrdlus keskendub sellele, kas alfa- ja teetaostsillatoorseid efekte moduleeritakse näpunäidete tüübi järgi algse nihke ajal. Huvipakkuv aken on 1000- ms periood (vt joonis 1), kus vihje edeneb osalejale osutamisest/vaatamisest kuni tabeli küljele vaatamiseni/näitamiseni (2,5–3,5 s, algab nihe vasakule/paremale). 3 s), sisaldades seega 500-ms silmakontakti sotsiaalse avatari seisundis. Märgi kehtivus oli osalejale hetkel teadmata.

Tulemused ei näita olulisi erinevusi alfa võimsuse muutustes selle intervalli tüüpide vahel, kusjuures mõlemad näpunäited näitavad alfa võimsuse eeldatavat vähenemist (joonis 4, paneel A). Kuid märguande nihutamise ajal vähenes mõlema märguande tetajõud, kusjuures see oli suurem sotsiaalse kui mittesotsiaalse vihje puhul (P=0.023, joonis 4, paneel A).

Kuna silmaga kokkupuute perioodil erinevusi ei täheldatud, viisime läbi teise uurimusliku analüüsi, et teha kindlaks, kas siis, kui vihje liikus osalejale osutama/vaatama, st kui pilguseisundis on silmkontakt seotud, esines silmkontakti mõju. Seega võrdlesime mõjusid alfa- ja teetas sotsiaalse ja mittesotsiaalse märguande vahel intervalliga 1.5-s (nihe ülesstart) kuni 2.5-s. Tulemused ei näita olulisi erinevusi inalfa või teeta võimsuse muutuste vahel selle intervalli vahel.

Kodeerimisaken

Järgmises võrdluses uuriti, kas alfa- ja teeta võimsuse muutusi moduleeris vihje kehtivus {{0}}msenkodeerimisperioodil (3,5–4 s; vt joonis 1). Vaadates esmalt teeta võimsust, oli sotsiaalse vihje jaoks oluliselt väiksem inteeta võimsuse kasv (ligikaudu algtasemel) kehtiva tingimusega võrreldes (P=0.012; joonis 4, paneel B). Seevastu mittesotsiaalse vihje puhul suurenes kehtiva teeta võimsus oluliselt rohkem kui kehtetu tingimus (P=0.044; joonis 4, paneel C). Nende kahe näpunäidete tüübi kehtivuse erinevuste võrdlemine kõigi elektroodide lõikes näitas mitteolulist erinevust (P> 0, 10). Kuid mittesotsiaalsete inimeste puhul näivad efektid paiknevat kuklaluu ​​elektroodide kohal, samas kui sotsiaalse vihje puhul on mõjud hajutatud nii ajas kui ka asukohas. Fokuseeritud post hoc klastripõhise permutatsioonianalüüsi läbiviimine olulisi klastreid moodustavatel kuklaluu ​​elektroodidel (vt joonis 4 pealkiri) kodeerimisakna ajal näitab, et teeta võimsuse muutused selles kohas on kahe märgitüübi vahel oluliselt erinevad (P { {18}}.046).

Vaadates nüüd muutusi alfa võimsuses, ilmnes, et kehtivalt viidatud tingimuse alfa võimsus vähenes oluliselt tugevamini, võrreldes kehtetult viidatud tingimusega mõlema sotsiaalse (P {{0}}.002) puhul. ja mittesotsiaalne vihje (P < 0,001; joonis 4, paneel C). Kahe näpunäidete tüübi kehtivuserinevuste võrdlemine kõigi elektroodide lõikes näitas, et selle alfa võimsuse muutuse suurusjärgus on ebaoluline erinevus (P> 0, 20).

Sondi aken

Lõpuks uurisime alfa- ja teeta võimsuse muutusi sondi intervalli ajal (otsing; 5–6 s). Mõlema näpunäidete tüübi tulemused näitasid, et näpunäidete kehtivus kodeerimisel ei moduleerinud otsimisel alfa- ja teetavõimsust, kõik P väärtused > 0.1.

Arutelu

Siin uurisime virtuaalsotsiaalsete ja mittesotsiaalsete näpunäidete käitumuslikke ja neuraalseid mõjusid töömälule esitatud objektide oleku ja asukoha määramiseks. Me ennustasime, et sotsiaalne pilk mõjutab töömälu, samas kui mittesotsiaalne näpunäide ei mõjuta. Lisaks ennustasime, et sotsiaalsel märguandel on alfa- ja teetavõnkudele suurem mõju kui mittesotsiaalsel märguandel.

Vastupidiselt ennustustele moduleeriti olekuteabe töömälu nii sotsiaalsete kui ka mittesotsiaalsete näpunäidete abil, kusjuures kehtivas asukohas olevaid objekte tuletati meelde mõlema näpunäidete tüübi puhul täpsemini kui kehtetu asukohaga. Seda leidu korrati katses 2, kasutades teistsugust ülesannet. See on vastuolus varasema tööga, mille käigus kasutati nooli mittesotsiaalse märguandeks, kus mittesotsiaalse märguande mõju töömälule (Gregory ja Jackson, 2017), pikaajalisele mälule (Dodd et al., 2012) ei täheldatud. või objekti hindamine (Bayliss et al., 2006). Oma suuruse ja liikumise tõttu on siin esitatud uuringutes mittesotsiaalne vihje palju võimsam kui traditsiooniline nool. Seetõttu on võimalik, et noolevihjeid on vajadusel lihtsam ignoreerida, näiteks keeruliste kõrgema järgu ülesannete täitmisel, kui pilgu vaatamist ja siin seda võimsat liikuvat kepi.

Sotsiaalne vihje ei mõjutanud asukohateabe töömälu; mittesotsiaalse vihje puhul oli aga üllatavalt mälu vigade puhul parem kui kehtivas seisundis. Asukoha täpsus oli kõigi osalejate vahel kõrge, mõned saavutasid 100% täpsuse; Seetõttu võivad pilgumärguanded olla kadunud laeefektidele ja seetõttu pole teada, kas pilgujuhised mõjutavad asukoha täpsust keerulisemate ülesannete puhul. Mittesotsiaalne tulemus võib peegeldada tagasituleku pärssimist (Klein, 2000); see on aga ebatõenäoline, kuna on leitud, et see vihje näitab selle 500-ms SOA puhul hõlbustavat vihjet (Gregory, 2021). Lisaks muudetakse tulemus olekutingimuse puhul vastupidiseks, kus mälu on kehtivas seisundis olevate üksuste jaoks parem. Seetõttu on see tõenäoliselt ebaselge mõju, mis on tõenäoliselt tingitud laeefektidest. Lühidalt spekuleerides viitavad tõendid sellele, et visuaalne ruumiline töömälu töötab hajutatud võrguna, töötledes visuaalse välimuse (iestatus) teavet ruumilisest asukohateabest eraldi (vt Zimmer, 2008). Võimalik, et pulga olemasolu suurendas üldist tähelepanu vihjatud objektidele, parandades visuaalset välimuse töötlemist, lisades samal ajal töödeldava täiendava ruumilise elemendi, mis häiris ruumilist töötlemist. Vaatamiseks kinnitati avatari pea keha külge, andes sellele liikuva pulgaga võrreldes selgema ja kindlama ruumilise asukoha.

Kahe näpunäide tüübi vahel ei olnud erinevusi nende mõjus alfa võimsusele vihjevahetuse ajal, mis hõlmas nii silmsidet (ainult sotsiaalseid vihjeid) kui ka vasak-paremale nihke liikumist, samuti ei olnud erinevusi varasemal perioodil, kui tekkis silmside. See on vastuolus Kompatsiari jt tulemustega. (2021), kes avastasid, et silmkontakt moduleeris alfa-võimsust, kusjuures võimsuse vähenemine oli suurem silmkontakti seisundis võrreldes silmside puudumise seisundiga. Siin haarasid nii sotsiaalse pilgu vihje kui ka mittesotsiaalse pilgu näpunäide osalejat enne märguande nihet. neid vaadates või neile osutades. Seetõttu on võimalik, et varasemad leiud, et silmside ja ühine tähelepanu moduleerisid alfa-võimsust (Chapman et al., 1975; Lachat et al., 2012; Kompatsiari jt, 2021), on seotud sellega, et osaleja osaleb rohkem, kui stiimul on mõjunud. rohkem kaasahaarav, kas neid vaadates või vaadates, kuhu nad vaatavad, mitte stiimulite spetsiifilise sotsiaalse olemuse tõttu. Siiski on võimalik, et analüüsi keskendumisel konkreetsetele huvipakkuvatele piirkondadele võib leida erinevusi. Samuti ei olnud kodeerimisintervalli jooksul kahe märguande vahel erinevusi alfa-efektides. Mõlema näpunäite puhul oli kehtivalt viidatud seisundi alfavõimsus oluliselt suurem kui kehtetu märgistatud tingimusel, kusjuures efekti ulatus ei erinenud. See peegeldab mälu leide ja näitab, et näpunäidetel on tähelepanule sarnane mõju.

Vihje nihke ajal ei toimunud selget teeta sünkroniseerimist ja selle asemel oli sotsiaalse vihje jaoks oluliselt tugevam teeta desünkroniseerimine võrreldes mittesotsiaalse vihjega. See näitab, et üldiselt ignoreeriti vihjeid, mis ei nõudnud pingutust. Sotsiaalse seisundi märkimisväärne langus võib olla tingitud taseme{1}}perspektiivi võtmise näilisest automaatsest olemusest (Samson et al., 2010).

Teeta võimsust kodeerimisintervalli ajal moduleeriti ka kii tüübi järgi. Sotsiaalse vihje jaoks oli teeta võimsus (umbes algtaseme) oluliselt väiksem kehtiva seisundi korral, kus olekuteabe töömälu oli parem kui kehtetu seisundi korral. Teeta võnkejõu suurenemine peegeldab pingutust (Gevins et al., 1997; Klimesch, 1999; Jensenand Tesche, 2002); seetõttu näitab see tulemus, et olekuteabe kodeerimiseks oli vaja vähem jõupingutusi, kui seda kasutada. Seevastu mittesotsiaalse vihje puhul suurenes kehtiva seisundi teeta võimsus oluliselt rohkem, samas kui töömälu oli olekuteabe jaoks parem kui kehtetu tingimus. See näitab, et õigesti viidatud asukoha nimel tehti rohkem pingutusi, mis viis olekuteabe parema kodeerimiseni.

Mõju sotsiaalsele seisundile võib seletada kalduvusega, et inimesed jälgivad automaatselt teise inimese vaatenurka (nt Michelon ja Zacks, 2006; Kessler ja Rutherford, 2010; Samson jt, 2010; Kessler jt, 2014). Kehtivas pilguseisundis võib vaja minna vähem pingutust tänu (tase{4}}) perspektiivi võtmise lihtsusele. Tõepoolest, on väidetud, et "...objektid, mis jäävad teiste pilgu alla, omandavad omadusi, mida nad ei näitaks, kui neid ei vaataks" (Becchio et al., 2008, lk 254) ja Shteynbergi (2010) uurimus näitab, et stiimulid sotsiaalse grupi osana kogetud on silmapaistvamad tänu nn sotsiaalse häälestamise efektile. Teise võimalusena on avatari perspektiivi jälgimise tõttu võimalik, et ilma sihtmärgita on kehvast asukohast lahtiühendamine keerulisem, mis toob kaasa suurema teeta võimsuse, mis on selles olukorras nõutav.

Vastupidiselt meie ootustele ei avaldanud cuevalidity mõju alfa- ja teeta võimsusele otsinguintervalli ajal, mis näitab, et mõjud on kodeerimisele spetsiifilised. Uuringud on näidanud eduka kodeerimise ajal tugevamat teeta-võimsust parietaal-tsentraalsete elektroodide juures (Khader et al., 2010), kuigi üldiselt kipuvad mäluga seotud teeta võimsuse muutused esinema eesmistes kohtades (Jensen ja Tesche, 2002). Pilgumärguande efektid ilmnevad ajaliste, parietaalsete ja kuklakujuliste elektroodide vahel, kusjuures eesmistes elektroodides on mõningaid erinevusi, samas kui pulgaviide puhul ilmnevad erinevused tagantpoolt. Parietaalne teeta võib soodustada edukat mälu kodeerimist, samas kui frontaalne teeta võib vahendada üldist tähelepanutöötlust (Khader et al., 2010). Uuringu iseloomust tulenevalt puudub meil selge teave võimsuse muutuste allikate kohta; erinevused efektide olemuses ja asukohas viitavad siiski sellele, et on erinevusi selles, kuidas sotsiaalsed ja mittesotsiaalsed näpunäited mõjutavad mäluprotsesse kodeerimise ajal.

Siin püüdsime mõista sotsiaalse vihje töömälu mõju, laiendades varasemat tööd selles valdkonnas (Dodd et al., 2012; Gregory ja Jackson, 2017). Kasutades realistlikku ümbritsevat keskkonda ning dünaamilisi sotsiaalseid ja mittesotsiaalseid näpunäiteid, leidsime, et sotsiaalsetel ja mittesotsiaalsetel näpunäidetel on töömälu jõudlusele sarnane mõju, kuid selle põhjuseks olid närvide aktiveerimise erinevused. Kui alfa-võnkumised olid oma efektide modulatsioonis võrreldavad, rääkis teeta võnkumine kodeerimise ajal teistsugust lugu. Seetõttu näitavad tulemused, et kuigi tähelepanu juhtimine mõjutab esitatud sotsiaalsete ja mittesotsiaalsete näpunäidete töömälu sarnaselt, on aluseks olevad närvimehhanismid erinevad, kuna ühise tähelepanu all nähtud objektid nõuavad kodeerimiseks vähem töötlemisvõimsust. See annab täiendava tõendi ideele, et silmapilk pakub inimese tunnetuses spetsiaalset signaali (Becchio et al., 2008; Samson jt, 2010; Shteynberg, 2010; Kampis ja Southgate, 2020).

Viited

Awh, E., Vogel, EK, Oh, SH (2006). Tähelepanu ja töömälu koostoimed. Neuroscience, 139(1), 201–8.

Baddeley, AD (2010). Töömälu. Current Biology, 20(4), 136–40.

Bartneck, C., Kuli´c, D., Croft, E., Zoghbi, S. (2009). Mõõteriistad robotite antropomorfismi, animatsiooni, meeldivuse, tajutava intelligentsuse ja tajutava ohutuse mõõtmiseks. International Journal of Social Robotics, 1(1), 71–81.

Bayliss, AP, Paul, MA, Cannon, PR, Tipper, SP (2006). Objektide vaatamine ja afektiivsed hinnangud: mulle meeldib see, mida te vaatate. Psychonomic Bulletin and Review, 13(6), 1061–6.

Bayliss, AP, Frischen, A., Fenske, MJ, Tipper, SP (2007). Objektide afektiivset hindamist mõjutavad vaadeldav pilgu suund ja emotsionaalne väljendus. Cognition, 104(3), 644–53.

Becchio, C., Bertone, C., Castiello, U. (2008). Kuidas mõjutab teiste pilk objektide töötlemist. Trends in Cognitive Sciences, 12(7),254–8.

Bogels, S., Barr, DJ, Garrod, S., Kessler, K. (2015). Vestluslik interaktsioon skanneris: mentaliseerimine keele töötlemise ajal, nagu näitas MEG. Ajukoor, 25(9), 3219–34.

Bombari, D., Schmid Mast, M., Canadas, E., Bachmann, M. (2015).Studying social interactions through immersive virtual environment technology: virtues, pitfalls, and future challenges. Frontiersin Psychology, 6 (juuni), 1.–11.

Brookes, J., Warburton, M., Alghadier, M., Mon-Williams, M., Mushtaq, F. (2020). Inimkäitumise uurimine virtuaalse reaalsusega: ühtsuskatse raamistik. Käitumise uurimismeetodid, 52(2), 455–63.

Cavanagh, JF, Frank, MJ (2014). Frontaalne teeta on tõhusa ja tõhusa kontrolli mehhanism. Trends in Cognitive Sciences, 18(8),414–21.

For more information:1950477648nn@gmail.com