Testarea percepției ritmului fără semnale senzoriale la ritm: Testul de aliniere a ritmului-cadere (BDAT) Partea 1

Abstract

Percepția ritmului poate servi ca o fereastră către mecanismele interne de păstrare a timpului, interacțiunile auditiv-motorii și aspectele cognitive. Un aspect al percepției bătăii este continuarea ascunsă a pulsului intern. Dintre numeroasele teste populare de percepție a bătăii, niciunul nu oferă un test satisfăcător al acestei facultăți de continuare ascunsă.

Există o relație strânsă între mecanismele interne de sincronizare și memorie. Mecanismul intern de sincronizare este un instinct al corpului uman. Ajută oamenii să perceapă trecerea timpului într-un anumit fel, iar funcția de memorie legată de percepția trecerii timpului va fi și ea întărită.

Când avem o percepție mai clară a trecerii timpului pentru un eveniment, memoria noastră despre eveniment va fi mai profundă. Creierul nostru nu numai că înregistrează conținutul specific al unui eveniment, dar evaluează și timpul evenimentului în acel moment și dezvoltă o linie temporală pentru a ne ajuta să ne amintim mai bine evenimentul.

Creierul nostru este mai eficient în învățare și amintire datorită mecanismelor lor interne de sincronizare. Ne putem controla mai bine alocarea timpului atunci când studiem, evităm problema dispersării timpului și incapacitatea de concentrare și facem mai ușor și mai rapid găsirea fragmentelor de memorie relevante atunci când trebuie să ne amintim ceva.

În plus, mecanismul intern de sincronizare ne poate ajuta, de asemenea, să dezvoltăm abilități mai bune de gestionare a timpului, permițându-ne să adaptăm mai bine ritmul vieții, să folosim pe deplin timpul și să îmbunătățim eficiența muncii.

În rezumat, există o conexiune puternică între mecanismele interne de sincronizare și memorie, iar maximizarea acestei conexiuni necesită să acordați atenție și să profitați din plin de acest mecanism. Pentru toată lumea, a învăța cum să ne folosim mecanismele interne de sincronizare ne poate ascuți amintirile și ne poate face mai eficienți și mai de succes în viață și în muncă. Se poate observa că trebuie să îmbunătățim memoria, iar Cistanche deserticola poate îmbunătăți semnificativ memoria, deoarece Cistanche deserticola poate regla și echilibrul neurotransmițătorilor, cum ar fi creșterea nivelului de acetilcolină și a factorilor de creștere. Aceste substanțe sunt foarte importante pentru memorie și învățare. În plus, carnea poate, de asemenea, să îmbunătățească fluxul sanguin și să promoveze livrarea de oxigen, ceea ce poate asigura că creierul primește suficiente nutrienți și energie, îmbunătățind astfel vitalitatea și rezistența creierului.

Faceți clic pe cunoașteți suplimentele pentru a îmbunătăți memoria

Studiul actual propune un nou test de percepție a bătăilor axat pe continuarea pulsului ascuns: Testul de aliniere Beat-Drop (BDAT). În acest test, participanții trebuie să identifice ritmul în fragmente muzicale și apoi să judece dacă o singură sondă cade pe ritm sau nu. Sonda are loc în timpul unei scurte pauze în componentele ritmice ale muzicii, când nu sunt prezente evenimente ritmice, forțând participanții să judece alinierea ritmului în raport cu un puls intern menținut în absența indiciilor de sincronizare acustică locală. Aici, prezentăm două teste mari (N > 100) ale BDAT.

În primul, explorăm efectul parametrilor elementului de testare (de exemplu, deplasarea sondei) asupra performanței. În al doilea, corelăm scorurile unei versiuni adaptive a BDAT cu scorurile computerizate adaptive Beat Alignment Test (CA-BAT) și indicii experienței muzicale. Indicii experienței muzicale depășesc scorul CA-BAT ca predictor al scorului BDAT, sugerând că BDAT măsoară un aspect distinct al percepției ritmului, care este mai dependent de experiență și poate folosi resurse cognitive, cum ar fi memoria de lucru și imaginile muzicale, în mod diferit față de BĂŢ. BDAT se poate dovedi util în cercetările viitoare comportamentale și neuronale privind percepția bătăilor, iar toți stimulii și codurile sunt disponibile gratuit pentru descărcare.

Cuvinte cheie

Cunoașterea muzicală. Bate percepția. Abilitati senzoriomotorii.

Introducere

Percepția ritmului muzical implică deducerea unui puls periodic subiacent dintr-un extras de muzică și anticiparea timpului fiecărei ritmuri pe măsură ce muzica se desfășoară (Patel & Iversen, 2014). Percepția ritmului este un aspect de bază al cunoașterii muzicii și este o capacitate naturală în populația generală (PhillipsSilver et al., 2011). Cu toate acestea, este prezentă o variație semnificativă în abilitățile de percepție a bătăilor (Sowiński & Dalla Bella, 2013).

În unele cazuri, indivizii pot demonstra dificultăți extreme în îndeplinirea sarcinilor care necesită urmărirea și sincronizarea precisă a bătăilor (Palmer și colab., 2014; Phillips-Silver și colab., 2011) sau pot prezenta o percepție slabă a ritmului fără nicio afectare a sincronizării motorii (Bégel et al., 2011). al., 2017).

Înțelegerea capacității de a percepe un ritm muzical poate informa modelele de mecanisme umane de păstrare a timpului și adaptarea temporală (Palmer et al., 2014). Aceste mecanisme au fost legate de anumite trăsături comportamentale și cognitive (de exemplu, impulsivitate; Allman & Meck, 2012), inclusiv nivelurile de atenție și de învățare (Taatgen et al., 2007). În plus, deficitele percepției timpului sunt asociate cu mai multe afecțiuni neurologice și psihiatrice (de exemplu, boala Parkinson, schizofrenia, tulburarea de hiperactivitate cu deficit de atenție și autismul; Allman & Meck, 2012; Breska & Ivry, 2018; Grahn & Brett, 2009; Puyjarinet et. al., 2017; Turgeon et al., 2012), iar abilitățile atipice de sincronizare ritmică sunt asociate cu unele tulburări de limbaj din copilărie (de exemplu, dislexie, bâlbâială, tulburări de limbaj de dezvoltare; Ladányi et al., 2020)

Din aceste motive, evaluarea capacității de percepție a bătăilor este de interes nu numai în educație (Ladányi și colab., 2020; Ozernov-Palchik și colab., 2018), ci și în mediile clinice (Cochin De Cock și colab., 2018), iar testele de percepție a bătăilor pot servi ca instrument util în ambele contexte. Necesitatea unei măsuri fiabile a percepției bătăilor este evidentă din numărul de teste de percepție a bătăilor dezvoltate în ultimul deceniu sau cam asa ceva, inclusiv Testul de aliniere a bătăilor (BAT; Iversen & Patel, 2008), Testul de evaluare a bătăilor de la Harvard (H-BAT). ; Fujii & Schlaug, 2013) și Bateria pentru evaluarea abilităților de sincronizare auditive senzorimotorii (BAASTA; Dalla Bella et al., 2017), care combină BAT cu alte câteva măsuri perceptuale și bazate pe producție ale abilităților de sincronizare.

În special, cercetarea cu BAASTA a constatat că performanța la BAT nu a fost corelată cu testele de sincronizare a intervalului, ci a fost corelată cu performanța la atingerea ritmată la un stimul ritmic, sugerând că BAT-ul este sensibil la mecanismele de sincronizare bazate pe bătăi (Dalla Bella et al. ., 2017; cf. Fiveash et al., 2022). Recent, au fost dezvoltate două versiuni actualizate ale BAT: Testul Adaptive Beat Alignment (A-BAT; Ross et al., 2018) și Computerized Adaptive Beat Alignment Test (CA-BAT; Harrison & Müllensiefen, 2018). Remarcăm în treacăt că subtestele de ritm și metru ale bateriei de la Montreal pentru Evaluare pentru Amusia (MBEA; Peretz și colab., 2003) nu sunt teste sensibile ale abilităților de percepție a bătăilor, așa cum au documentat recent Peretz și colegii (Tranchant et al., 2021).

Facultatea de ritm umană s-a dovedit recent a fi multidimensională: abilitățile ritmice ale indivizilor variază de-a lungul axelor independente ale producției de ritm, percepția ritmului bazată pe memoria secvenței și percepția ritmului bazată pe ritm (Fiveash et al., 2022; Tierney & Kraus). , 2015). Dar chiar și aceste subcompetențe pot fi compuse din competențe independente. Procesul de identificare și menținere a percepției ritmului nu este bine înțeles, dar probabil implică o interacțiune complexă de procesare a trăsăturilor auditive, măsurarea duratelor și producerea internă a duratelor similare, permițând ascultătorului să continue să perceapă ritmul prin ritmuri complexe în care nu toate bătăile sunt marcate de evenimente sonore (Cannon & Patel, 2021).

Testele existente de percepție a ritmului subliniază unele dintre aceste aspecte ale percepției ritmului în detrimentul altora. BAT, de exemplu, le cere participanților să determine dacă o secvență metronomică de tonuri este activată sau în afara ritmului unui fragment muzical. Un participant ar putea reuși prin adoptarea unei strategii de comparare a sincronizarii tonurilor cu caracteristicile acustice locale asociate cu ritmul muzicii; astfel, recunoașterea evenimentelor acustice asociate cu bătăile poate fi mai importantă pentru trecerea acestui test decât capacitatea de a continua pulsul intern cu sincronizare precisă.

Sarcinile perceptuale care utilizează clicuri sau tonuri metronomice (de exemplu, sarcinile de detectare a izocroniei incluse în BAASTA; Dalla Bella et al., 2017) subliniază măsurarea și producerea duratelor, dar nu testează capacitatea de a continua un puls extras spontan din complexul acustic. caracteristici ale muzicii. Această distincție poate fi destul de importantă: detectarea non-isocroniei ar putea fi efectuată prin simpla comparație a intervalelor de timp consecutive, iar unii participanți pot fi capabili să se sincronizeze cu simple clicuri de metronom, dar nu pot extrage o ritm din muzică, ca în cazul surdității. raportat în Phillips-Silver et al. (2011).

Această lucrare raportează dezvoltarea noului test de aliniere Beat Drop (BDAT), care își propune să aducă în atenție procesul de continuare ascunsă a pulsului indus de muzică. BDAT folosește stimuli muzicali naturaliști și le cere participanților să judece dacă un singur eveniment sonda cade pe ritmul muzical sau nu. În mod esențial, sonda are loc într-o bară de muzică din care toate indiciile ritmice au fost eliminate după prima bătaie, eliminând capacitatea de a face sarcina bazată pe evaluarea alinierii sondei cu evenimentele acustice proeminente la nivel local. Prin urmare, pentru a performa bine la BDAT, participanții trebuie să (1) să extragă o reprezentare mentală a ritmului muzical, (2) să continue această reprezentare mentală cu sincronizare precisă pe o perioadă scurtă, când nu există indicii senzoriali pentru ritm și ( 3) pentru a compara reprezentarea lor mentală a bătăii cu un singur sunet de sondă.

În conformitate cu constatările din literatura de specialitate privind procesarea ritmului, emitem ipoteza că dificultatea itemilor din acest test va depinde în principal de trei factori: gradul de deplasare a sondei față de ritmul țintă (Harrison & Müllensiefen, 2018), direcția de deplasare a sondei despre ritmul țintă (devreme/târzie; Van Der Steen et al., 2014) și puterea metrică a ritmului țintă (Patel și colab., 2005). În plus, emitem ipoteza că indivizii cu pregătire extinsă în muzică sau dans vor prezenta performanțe superioare la sarcina BDAT în comparație cu publicul larg și că performanța pe BDAT va fi asociată cu nivelul de experiență muzicală (adică, sofisticarea muzicală generală; GMS) măsurată de Gold-MSI (Müllensiefen și colab., 2014).

Caracteristici distinctive suplimentare ale BDAT

BDAT are alte caracteristici atrăgătoare din punctul de vedere al testării percepției bătăilor. În primul rând, folosește melodii naturaliste. Folosind instrumente variate și complexe, BDAT își propune să mențină interesul ascultătorului și să evite oboseala care poate apărea din sarcinile de sincronizare psihofizică care utilizează sunete simple și uniforme din punct de vedere timbru la fiecare încercare. În al doilea rând, se administrează rapid: BDAT nu depășește 15 minute și poate fi de până la 7 minute. Deoarece a fost construit ca un test adaptiv, lungimea testării (numărul de articole) și durata (în minute) sunt flexibile pentru a asigura cea mai mare eficiență a testării în cel mai scurt timp. În al treilea rând, BDAT-ul are timpi de bătaie definiti fără ambiguitate.

Deoarece stimulii BDAT au fost creați special pentru test (folosind un sintetizator), locațiile bătăilor s-au bazat pe grila MIDI folosită pentru a alinia instrumentele electronice, iar sunetele sondelor au fost plasate în raport cu aceste locații ale bătăilor. Stimulii generați de computer au fost utilizați anterior în BAASTA (Dalla Bella et al., 2017), dar nu și în BAT, A-BAT sau CA-BAT. În al patrulea rând, spre deosebire de CA-BAT, BDAT utilizează o paradigmă alternativă de sarcină cu alegere forțată (1-AFC): participanții ascultă fiecare stimul o dată, în loc să emită o judecată comparând doi stimuli ca în CA-BAT. Acest lucru face testele relativ scurte și reduce sarcina de memorie de lucru a participanților. În cele din urmă, BDAT permite investigarea impactului contorului implicit asupra percepției bătăii în absența indicațiilor acustice locale ale forței bătăii.

Design de studiu

Scopul Studiului 1 (calibrare) a fost de a construi paradigma principală BDAT și de a obține date pentru estimarea unui model explicativ al teoriei răspunsului la item (IRT). IRT explicativ contribuie la validitatea testului prin evaluarea ipotezelor și ipotezelor acestuia. În plus, modelul explicativ IRT oferă baza pentru estimarea dificultăților itemilor de testare, care sunt ulterior utilizați pentru estimarea abilităților participanților la testul adaptiv.

Cercetările anterioare (de exemplu, Nguyen, 2017) sugerează că abilitățile de procesare a ritmului diferă la persoanele cu pregătire muzicală extinsă față de publicul larg. Prin urmare, scopul secundar al Studiului 1 a fost de a investiga dacă aceste două grupuri diferă în ceea ce privește performanța lor pe BDAT.

Studiul 2 și-a propus să exploreze relațiile dintre trei măsuri: percepția ritmului măsurată prin performanța BDAT, percepția ritmului măsurată prin performanța CA-BAT și sofisticarea muzicală auto-raportată pe baza chestionarului Gold-MSI. Aceste informații sunt importante pentru înțelegerea naturii abilității care este cuantificată de BDAT.

Studiul 1

Metode

Participanții

Un total de 1361 de participanți au fost recrutați pentru un experiment online. Unsprezece participanți cu răspunsuri incomplete au fost ignorați în etapa de analiză a datelor, lăsând 125 de participanți: 72 identificați ca femei și 53 ca bărbați, cu vârste cuprinse între 18 și 66 de ani (M=30.06, SD=8. 79). Participanții au fost recrutați prin intermediul rețelelor de socializare și a invitațiilor prin e-mail. Eșantionul a fost format din 40 (32%) muzicieni autodeclarați, 19 (15,2%) dansatori, 64 (51,2%) persoane care nu s-au identificat ca muzicieni sau dansatori și două (1,6%) persoane care au preferat să nu dezvăluie acest lucru. informație.

Participanții erau considerați muzicieni sau dansatori dacă în prezent studiau pentru o diplomă de muzică sau dans la o instituție de învățământ superior, dacă au absolvit o astfel de instituție, sau dacă aveau mai mult de 10 ani de experiență în implicarea activă în activități de muzică sau dans într-un cadru profesional sau semiprofesional. Toți participanții și-au dat consimțământul informat pentru a participa la studiu.

Materiale

BDAT Treizeci de piese muzicale noi au fost compuse și sintetizate de primul autor în stilul muzicii de dans electronice contemporane (EDM) folosind Ableton Live 10. Clipurile au fost create pentru a fi stimuli muzicali naturaliști, fără nicio voce și, prin urmare, au inclus instrumente și efecte sonore diverse, și a folosit o varietate de tonalități. Sunetul a fost același în ambele canale din stânga și din dreapta. Toate evenimentele muzicale au fost aliniate la o grilă MIDI pentru a asigura precizia sincronizarii. Toate clipurile constau din 6 batai de muzică și au fost compuse folosind semnătura de timp de 4/4 în tempo de 125 bpm (adică 480 ms între bătăi), ceea ce a dus la clipuri cu o durată de aproximativ 11.5- s. Timpul comun (4/4) a fost ales ca normă a muzicii de dans contemporan, iar tempo-ul (care se încadrează în gama EDM auzită în cluburi) a fost decis pe baza rezultatelor unui mic studiu pilot care a identificat 125 bpm ca fiind cel mai mare. tempo de sunet natural pentru stilul muzical ales.2

Toate clipurile au fost structurate în felul următor: materialul muzical a fost introdus în barele 1–3, bara 4 conținea beat-drop (din Beats 2–4) și un sunet de sondă în timpul acestei beat-drop care a fost fie aliniat, fie nealiniat cu ritmul de bază și în barele 5–6 materialul muzical a revenit. (Sunetul sondei a fost un bloc de lemn cu durată de notă a 16-a, înălțat la F2, durata=120 ms; Fig. 1). Un beat-drop este o absență bruscă a majorității sunetelor pentru o perioadă scurtă de timp, cel mai frecvent utilizat ca dispozitiv de compoziție pentru a crea tensiune muzicală în muzica de dans electronică. În timpul scăderii ritmului, nu au existat semnale ritmice, deși un sunet ambiguu din punct de vedere ritmic (de exemplu, o dronă) a fost prezent pentru a umple golul de patru ritmuri și pentru a ajuta la construirea așteptărilor pentru revenirea ritmului.

Sonda din a patra bată a fost plasată fie pentru a coincide cu ritmul muzicii (condiția ON), fie a fost îndepărtată de ritm (condiția OFF). În starea ON, sonda a fost plasată pe a 3-a bătaie (puternică) sau pe a 4-a (slab) bătaie (Palmer & Krumhansl, 1990). În starea OFF, variațiile au fost create prin manipularea următorilor parametri: puterea metrică (puternic/slab; sonda a fost manipulată departe de a 3-a sau a 4-a bătaie), direcția de deplasare a sondei (devreme/târzie; sonda ar fi plasată fie înainte, fie după ritmul), deplasarea sondei (gradul de deplasare față de locația reală a ritmului; vezi Fig. 1 și exemple suplimentare de sunet).

Setări de deplasare a sondei

Deplasarea sondei a fost măsurată în unități de perioadă de bătaie și a variat de la 15% la 45% din perioada de bătaie în 7 pași. După cum au observat Harrison și Müllensiefen (2018), relația dintre deplasarea sondei (în % din unitățile unei bătăi) și dificultatea perceptivă nu este liniară (a se vedea Harrison și Müllensiefen, 2018, pentru detalii), prin urmare punctele de deplasare a sondei au fost stabilite prin descoperirea distanțe egale pe scara de acuratețe perceptivă care explică relația dintre deplasarea sondei fizice și dificultatea percepută și este exprimată prin următoarea formulă:

Exprimate în procente, aceste calcule au rezultat în următoarele puncte de deplasare: 15%, 18%, 20%, 23%, 26%, 31%, 45%. Aceste niveluri au fost alese deoarece erau peste pragul de deplasare a auzului (Harrison & Müllensiefen, 2018) și sub o deplasare de 50% (deoarece un eveniment care are loc exact la jumătatea distanței dintre bătăi, o locație frecventă pentru evenimente ritmice, ar putea fi confundat cu „pe bate"). De asemenea, o deplasare de 50% care urmează celei de-a treia bătăi coincide cu o deplasare de 50% care precede cea de-a patra bătaie, iar o astfel de suprapunere conceptuală ar interfera cu analizele ulterioare.

Variațiile stimulilor experimentali au fost create folosind generarea automată de elemente codificate în Python. Au fost produse 2 variante ON și 28 OFF pentru fiecare dintre cele 30 de piese, care au produs un total de 900 de articole (clipuri audio).

După cum s-a menționat mai devreme, pentru test a fost folosită o paradigmă {{0}}AFC: participanții au ascultat 30 de clipuri de muzică și au răspuns dacă sonda era activată sau în afara ritmului. Fiecare răspuns corect a obținut 1 punct și fiecare răspuns incorect a obținut 0. Participanții au auzit fiecare dintre cele 30 de piese o dată. Fiecare piesă a fost prezentată fie în stare ON sau OFF, cu o șansă de 50%. Perturbația pentru melodiile OFF a fost aleasă aleatoriu dintre cele 28 de opțiuni: șapte opțiuni cu sonda care vine înainte de Beat 3 (bătăi timpurii/puternice), șapte opțiuni cu sonda care vine după Beat 3 (bătăi târzii/puternice), șapte opțiuni cu sonda care vine înainte de Beat 4 (devreme/slab) și șapte opțiuni cu sonda care vine după Beat 4 (întârziere/slabă).

BDAT poate fi descărcat și instalat (https://github.com/klausfrieler/BDT/). Toate materialele BDAT pot fi accesate online (https://osf.io/jpc29/).

Gold-MSI Pentru a evalua nivelul de sofisticare muzicală a participanților, a fost utilizat Indicele Goldsmiths Musical Sophistication (Gold-MSI; Müllensiefen et al., 2014). GoldMSI evaluează o gamă largă de abilități și comportamente muzicale auto-raportate pe cinci dimensiuni: implicare activă, abilități perceptive, pregătire muzicală, abilități de cântat și emoții. Studiul 1 a folosit doar două subscale: Antrenament muzical (Gold-MSI_MT), compus din șapte itemi care evaluează gradul de pregătire și practică muzicală și Abilități perceptuale (Gold-MSI_PA) compus din nouă itemi care reprezintă autoevaluarea abilităţilor muzicale cognitive şi perceptive. Aceste cântare pot fi descărcate.

Procedură

Experimentul a fost realizat online folosind platforma de sondaj Qualtrics. Participanții și-au furnizat consimțământul informat și s-au familiarizat cu sarcina ascultând o piesă eșantion prezentată mai întâi în starea ON și apoi în starea OFF. Li s-a cerut să folosească căști și li sa cerut să nu bată sau să se miște în alt mod pe ritmul muzicii, deoarece s-a demonstrat că mișcarea către muzică afectează percepția ritmului (Manning & Schutz, 2013; Morillon et al., 2014). BDAT a fost urmat de chestionarul Gold-MSI. De asemenea, participanților li s-a cerut să evalueze dificultatea testului pe scala Likert de 7-puncte, 1 fiind ușor și 7 extrem de dificil.

For more information:1950477648nn@gmail.com