Parte 3: Deformações ambientais mudam dinamicamente a memória espacial humana

Contato: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com

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4|MÉTODOS

4.1|Participantes

Quarenta e nove participantes deram consentimento por escrito e foram pagos para participar do Experimento 1, 53 para o Experimento 2 e 48 para o Experimento 3. Um participante do Experimento 1 e quatro participantes do Experimento 2 foram excluídos por desempenho pior do que o acaso ao final do último bloco familiar. Um participante adicional foi excluído do Experimento 2 como um valor discrepante (pontuação de turno > 3 acima da média, na direção prevista), deixando uma contagem final de 48 participantes no Experimento 1 (31 mulheres, idade média de 23,5, faixa etária de 18 a 44 anos) , 48 no Experimento 2 (30 mulheres, idade média de 22,4 anos, faixa etária de 18 a 33 anos) e 48 no Experimento 3 (38 mulheres, idade média de 22,9 anos, faixa etária de 18 a 44), com 24 participantes em cada condição experimental. O tamanho da amostra foi escolhido antes da realização de todos os experimentos para ser o dobro do número de participantes em experimentos anteriores que estudaram efeitos semelhantes (Chen et al., 2015). Todos os participantes forneceram consentimento informado de acordo com o Conselho de Revisão Institucional da Universidade da Pensilvânia.

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4.2|Protocolos experimentais

4.2.1|Experimento 1: Ambiente virtual de desktop com informações visuais completas disponíveis—Usamos Source SDK Hammer Editor (http://www.valvesoftware.com, Valve Software, Bellevue, WA) para construir ambientes de realidade virtual que foram renderizados e exibidos desde o primeiro perspectiva pessoal usando o Portal de software de jogo comercial (http://www.valvesoftware.com, Valve Software, Bellevue, WA). O ambiente foi exibido em um 27-in. Monitor LG (resolução: 1920 × 1080) e os participantes estavam sentados a aproximadamente 50 cm da tela. Os participantes aprenderam a localização dos objetos-alvo dentro de um ambiente virtual, usando o procedimento de aprendizagem descrito no texto principal e ilustrado na Figura 2. certo. Durante a fase de substituição, os participantes navegaram até a localização do objeto lembrado e pressionaram a tecla "r" com a mão esquerda para registrar sua resposta. A direção e a localização virtuais foram registradas a cada 100 ms.

O ambiente familiar era uma arena virtual quadrada, sem teto. Cada parede limite tinha 116 unidades virtuais (vu) de comprimento × 5,6 vu de altura em relação a um nível de olho simulado de 4 vu. Uma unidade virtual corresponde a 0,3048 metros reais (1 pé). Os quatro objetos-alvo eram um radiador, uma lâmpada, um tambor de óleo e um bolo. No início de cada bloco, os participantes coletaram cada objeto alvo em ordem pseudo-aleatória duas vezes sem nenhuma tentativa de substituição intercalada. Eles então realizaram 16 tentativas de substituição (4 para cada objeto, em ordem pseudo-aleatória), cada uma das quais foi imediatamente seguida por uma tentativa de coleta para o mesmo objeto para fornecer feedback. As instruções para cada tentativa (ou "Coletar" ou "Substituir", seguido pelo nome do objeto alvo) foram exibidas no centro da tela durante toda a tentativa. Durante cada tentativa de "coleta", apenas o objeto a ser coletado estava presente na sala. Durante as tentativas de "substituir", nenhum objeto estava presente. A mesma textura foi aplicada em todas as paredes. Sinais distais, na forma de sol, céu e uma cadeia de montanhas, cercavam a arena (Figura S1). Essas pistas distais foram renderizadas no infinito, fornecendo assim informações de orientação, mas nenhuma pista para localização.

Os participantes completaram dois blocos, um bloco familiar seguido por um bloco de deformação. Apenas as tentativas de substituição diferiram entre os blocos. O ambiente usado para substituir as tentativas no bloco de deformação foi esticado em 50% junto com uma dimensão em relação ao ambiente quadrado familiar (largura 174 vu × comprimento 116 vu) ou comprimido 50% (largura 58 vu × comprimento 116 vu). Para criar esses ambientes deformados, as texturas do piso, parede e teto não foram redimensionadas, mas foram truncadas (durante as compressões) ou continuaram a ladrilhar o novo espaço (durante os trechos). Dez participantes notaram uma diferença entre o ambiente original e o deformado.

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4.2.2|Experimento 2: ambiente virtual de desktop com informações visuais

obscurecido durante os ensaios de substituição—O projeto e os procedimentos foram semelhantes aos do Experimento 1, exceto conforme descrito abaixo.

O ambiente familiar era uma sala virtual quadrada. Cada parede foi texturizada com um papel de parede exclusivo para fornecer dicas de orientação. O piso também foi texturizado repetidamente para fornecer informações de fluxo óptico, mas a textura do piso não forneceu pistas para um local dentro do ambiente. Cada parede limite tinha 116 unidades virtuais (vu) de comprimento e 19 vu de altura em relação a um nível de olho simulado de 4 vu. O ambiente era completamente cercado pelas paredes e teto (Figura S1).

Os participantes completaram três blocos. No primeiro bloco, o ambiente era quadrado e as pistas visuais eram sempre visíveis. No segundo bloco, o ambiente também era um quadrado, e as pistas visuais durante as tentativas de substituição (mas não as tentativas de coleta) eram mascaradas por uma névoa densa quando o participante se afastava pelo menos 3,1 vu de seu local de partida. O nevoeiro está totalmente saturado em 12,5 Vu, ocluindo todas as pistas visuais além desse raio. Todos os objetos foram localizados a pelo menos 30 vu de todos os limites. No terceiro bloco (bloco de deformação), as pistas visuais também foram mascaradas por neblina densa após o movimento da posição inicial e a sala familiar foi substituída por uma sala retangular que foi esticada 50% do quadrado original ao longo de um eixo (largura 174 Vu × comprimento 116 VU) ou comprimido 50 por cento (largura 58 vu × comprimento 116 vu). Para criar esses ambientes deformados, as texturas de piso, parede e teto não foram redimensionadas, mas foram truncadas (para compressões) ou continuaram a ladrilhar o novo espaço (para trechos). Onze participantes notaram uma diferença entre o ambiente original e o deformado.

4.2.3|Experimento 3: Ambiente virtual imersivo com informações visuais e vestibulares completas disponíveis—O design e os procedimentos do Experimento 3 foram semelhantes aos do experimento 1, exceto conforme descrito aqui. Usamos o motor de jogo Unity versão 5.6 (https://unity3d.com, Unity Technologies, San Francisco, CA) para construir e renderizar salas de realidade virtual imersivas por meio do monitor estereoscópico HTC Vive montado na cabeça e rastreador de posição (resolução de 1.080 × 1.200 per eye; https://www.vive.com/, HTC com tecnologia da Valve Corporation, New Taipei City, Taiwan). As respostas durante a fase de substituição foram coletadas pelos participantes pressionando a tecla "trigger" de um controlador HTC Vive sem fio com a mão dominante. Os participantes podiam movimentar livremente a cabeça e caminhar pelo ambiente. Seu rumo e localização foram registrados a cada 100 ms. Nenhum participante se queixou de enjoo durante ou após o experimento.

O ambiente familiar foi uma sala virtual quadrada, medindo 2,4 m de comprimento × 2,4 m de largura × 2,5 m de altura. As posições de 2 paredes virtuais (norte-sul) correspondiam a 2 das paredes da sala de rastreamento físico, as 2 paredes virtuais não correspondidas restantes (leste-oeste) foram deslocadas durante as deformações. Todas as paredes foram texturizadas em cinza carvão. O piso e o teto foram texturizados em um cinza mais claro. Uma coluna cinza claro do chão ao teto 0,1 m de largura × 0,1 m de comprimento foi aninhada em cada canto para impedir que os participantes entrassem em contato com o equipamento de rastreamento (Figura S1).

Os participantes completaram dois blocos, um bloco familiar seguido por um bloco de deformação. Apenas as tentativas de substituição diferiram entre os blocos. O ambiente usado durante os ensaios de substituição do bloco de deformação foi esticado ao longo de uma dimensão (leste-oeste) pelo deslocamento de uma ou ambas as paredes incompatíveis e suas colunas vizinhas (largura 2,8 m x comprimento 2,4 m) ou comprimido ao longo dessa dimensão (largura 2. 0 m × comprimento 2,4 m). Entre os blocos, a tela ficou preta sólida por 5 s com as instruções "aguarde a próxima tentativa" exibida na parte inferior central do campo visual.

Como os participantes não podiam mais ser teletransportados entre as tentativas, eles foram instruídos a se mover antes de cada tentativa para enfrentar e quase tocar o centro de uma das quatro paredes, conforme indicado por uma seta preta flutuante. Para garantir que o participante não visse nenhuma parede se mover durante as tentativas de deformação, a parede deslocada dependia da posição inicial para aquela tentativa. Se o julgamento começou na parede leste, então a parede oeste foi deslocada em {{0}},4 m. Se o ensaio começou na parede oeste, então a parede leste foi deslocada em 0,4 m. Se o teste começou nas paredes norte ou sul, ambas as paredes leste e oeste foram deslocadas em 0,2 m cada. De todas as posições iniciais, o deslocamento instantâneo das paredes não foi visível. Nenhum participante percebeu a manipulação.

O conjunto completo de objetos alvo era uma esfera vermelha, um cubo azul, um cilindro verde e uma cápsula roxa. As localizações dos objetos estavam todas a 0,4 m do centro do ambiente familiar. Todos os objetos foram apresentados no mesmo pedestal cinza de 1,5 m de altura para levantá-los aproximadamente ao nível dos olhos (Figura S1). Os objetos alvo para cada tentativa foram selecionados em ordem pseudo-aleatória. As instruções (ou "Recolher o" ou "Substituir o" seguido pelo nome do objeto alvo no texto correspondente à cor do objeto alvo ou "Ir para a seta" para iniciar a próxima tentativa) foram exibidas na parte inferior central do visual campo para a totalidade de todos os ensaios.

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4.3|Análise

Todos os dados registrados foram importados para o MATLAB (MathWorks) e analisados ​​usando scripts personalizados.

4.3.1|Análise de localização de substituição de objeto—Conforme descrito no texto principal e na Figura

3, para testar se as localizações substituídas dos objetos dependiam do limite inicial, primeiro alinhamos todos os quatro objetos subtraindo suas localizações medianas substituídas. Em seguida, para cada eixo (norte-sul e leste-oeste) calculamos o deslocamento ao longo desse eixo entre os locais de substituição da mediana ao iniciar de um limite (norte ou leste) menos o limite oposto (sul ou oeste). Por fim, computamos a diferença no deslocamento medido ao longo das dimensões deformadas e não deformadas como a medida final de interesse. As medianas foram escolhidas como medida de tendência central para mitigar o efeito de outliers em locais substituídos.

4.3.2|Estatísticas—Todos os testes estatísticos foram bicaudais (salvo indicação em contrário)

testes não paramétricos com o teste particular anotado acompanhando cada resultado. Dada a distribuição tipicamente de cauda longa dos dados de deslocamento, os testes não paramétricos foram escolhidos, pois esses testes não assumem uma forma particular das distribuições testadas. As estatísticas W foram relatadas para todos os testes de classificação sinalizada e soma de classificação de Wilcoxon. Todos os gráficos de caixa e bigode indicam o mínimo ao máximo (bigode), o intervalo do primeiro ao terceiro quartil (caixa) e a mediana (linha) da distribuição.

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Material suplementar

Consulte a versão da Web no PubMed Central para obter material complementar.

AGRADECIMENTOS

Agradecemos o apoio da concessão NSF PHY-1734030 (VB), da concessão NIH EY022350 e EY027047 (RAE) e da concessão NSF IGERT 0966142 (ATK). O VB também foi parcialmente apoiado pelo programa Curious-Minded Machines do Honda Research Institute e pelo Aspen Center for Physics (Aspen, Colorado; NSF concede PHY-1607611) durante esse período.

Informações de financiamento

Máquinas de mente curiosa do Instituto de Pesquisa Honda; Institutos Nacionais de Saúde, Números de concessão/prêmio: EY022350, EY027047; National Science Foundation, Números de concessão/prêmio: IGERT 0966142, PHY-1607611, PHY-1734030

DECLARAÇÃO DE DISPONIBILIDADE DE DADOS

Dados e scripts MATLAB personalizados que implementam todas as análises estão disponíveis publicamente em https://github.com/akeinath/HumanMemória_Deformações ambientais.

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REFERÊNCIAS

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