Scările muzicale în secvențe de tonuri îmbunătățesc precizia temporală
Abstract
Introducere
Pentru a analiza efectul tiparelor de tonuri asupra preciziei discriminabilității temporale și a timpului perceput, nu ne putem baza pe sarcinile de reproducere a duratei (Kinney și Forsythe, 2012), deoarece variabilitatea motorie are ca efect scăderea preciziei măsurătorilor. În schimb, vom folosi o sarcină de discriminare temporală care folosește judecata „timpurie sau tardivă” cu alegerea forțată cu două alternative (2AFC) (vezi Li și colab., 2016). Pentru a estima modificările sensibilității temporale (Hansen și Pearce, 2014) și a prejudecăților în momentul perceput, vom folosi, respectiv, diferența doar notabilă (JND) și punctul de egalitate subiectivă (PSE) calculate din fiecare distribuție a participanților răspunsurile. Experimentul nostru a evitat în mod intenționat recrutarea muzicienilor, deoarece s-a demonstrat că aceștia obțin niveluri mai ridicate de performanță în sarcinile comportamentale (Repp și Doggett, 2007; Petrini și colab., 2009; Matthews și colab., 2016) nu prezintă părtiniri percepționale (Clarke și Krumhansl, 1990) care pot fi explicate prin conectivitate corticală diferită în comparație cu populația normală (Lee și Noppeney, 2011).
În plus, pentru a evita în mod specific factorii de confuzie care derivă din ritm și melodie, analizăm interacțiunea dintre tipul de secvență și structura temporală utilizând una dintre cele mai simple forme de structură tonală. Adică testăm dacă dispunerea tonurilor într-o scară muzicală sau într-o succesiune de tonuri aleatorii influențează detectarea abaterilor de la izocronie. Știind dacă există o influență va contribui la înțelegerea predicțiilor și așteptărilor în cadrul unei secvențe de stimuli asupra percepției, așa cum sugerează recențele computaționale recente (de exemplu, Jazayeri și Shadlen, 2010; Di Luca și Rhodes, 2016; Shi și Burr, 2016 ). Vom studia, de asemenea, dacă cunoașterea tonului care este judecat este suficientă pentru a crește precizia, adică, permițând participanților să se aștepte la ton și să aloce resursa atențională adecvată. Pentru a face acest lucru, în Experimentul 1, tonul final va varia în funcție de încercări, în timp ce în Experimentul 2, tonul final va fi întotdeauna prezentat cu același ton (nota A; 440 Hz).
Materiale și metode
Participanți
Un total de 42 de studenți non-muzicieni (35 de femei, 19,6 ± 2,4 ani), cu audiere normală auto-raportată, au fost recrutați de Schema de participare la cercetare a Universității din Birmingham. Participanții au fost împărțiți în două grupuri care au participat fie la Experimentul 1, fie la Experimentul 2. Au dat consimțământul informat înainte de a participa și au fost recompensați fie cu credite de curs, fie cu o plată de 6 GBP/h. Liniile directoare etice ale Declarației de la Helsinki au fost urmate și au fost aprobate de Comitetul de Etică Știință, Tehnologie, Inginerie și Matematică (STEM) al Universității din Birmingham.
Proiectare experimentală
Participanții au fost prezentați prin intermediul căștilor Mono Earl Soundlab/Electrovision A069 (cu clip pentru cupă) cu 3, 4, 5 sau 6 tonuri de 60 ms, distanțate la 700 ms, cu excepția tonului final al cărui timp s-ar putea abate cu 0, ± 20, ± 40, ± 60, ± 80, ± 100, ± 150, ± 200 ms. Durata unui studiu a variat între 1380 și 4060 ms, în funcție de lungimea secvenței și de anizocronia tonului final. Cele patru lungimi ale secvenței au fost amestecate aleatoriu într-un bloc. La sfârșitul fiecărui proces, participanții au apăsat una din cele două taste pentru a indica dacă tonul final din secvență a fost „timpuriu” sau „târziu” în comparație cu calendarul regulat așteptat. Participanților li s-a oferit posibilitatea de a lua o pauză în trei puncte în timpul experimentului.
Toate tipurile de studii rezultate din combinația tipului de secvență (2 valori: aleator și scară), lungimile secvenței (4 valori) și anisocronii ale tonului final (15 valori) au fost repetate de 8 ori la întâmplare, rezultând 960 de studii pe participant. Am analizat proporția răspunsurilor „tardive” la fiecare anizocronie a tonului final, pentru a obține o distribuție pentru fiecare lungime a secvenței și tip de secvență. Metoda Spearman-Kärber (Ulrich și Miller, 2004) a fost utilizată pentru a analiza datele, în care PSE a fost obținut prin calcularea momentului de prim ordin al diferenței monotonizate (Klein, 2001) între proporțiile de succes ale răspunsurilor, în timp ce JND a fost obținut prin calcularea momentului de ordinul doi. Testele post-hoc au fost efectuate cu valorile JND și PSE obținute pentru a confirma diferențele dintre fiecare condiție testată.
Experimentul 1
Pentru starea scalei, secvența tonurilor a fost una dintre cele patru scale diatonice ascendente: F major, Do major, Re major și Mi major, cu frecvențe ale tonurilor cuprinse între 261,63 și 587,3 Hz. Pentru starea aleatorie, pentru a evita orice fel de tonalitate, frecvența fiecărui ton a fost selectată aleatoriu din intervalul celor angajați în starea scalei. Tonurile finale ale secvenței au fost variate în toate încercările (condiția tonului final non-fix). Vedea Figura Figura 1A 1A .
(A) Condiții de tip secvență în Experimentul 1. Rândul superior în gri descrie două exemple de secvențe aleatorii, în timp ce rândul inferior în negru descrie două din cele patru secvențe la scară. (B) Condiții de tip secvență în experimentul 2 în care secvențele se termină întotdeauna cu același ton. Rândul de sus descrie două exemple de secvențe aleatorii, în timp ce rândul de jos în negru descrie două dintre cele patru secvențe la scară.