INTRODUCCIÓN AL E-PRIME Ángel Correa Torres Universidad de Granada Manual actualizado en enero de 2010 http://www.ugr.es/~act/blog/neurocog/neurocog.html
Índice 1. Introducción. 2. Construyendo la estructura básica de un experimento: E-Studio 3. Depurando el experimento 4. Consejos 5. Corriendo el experimento: E-Run 6. Recopilando ficheros de datos: E-Merge 7. Analizando los datos: E-DataAid 8. Programando con código: E-Basic 1. Introducción. Este manual es un resumen en castellano de la guía de inicio rápido que viene con e-prime. Como experimento se ha utilizado el mismo ejemplo de dicha guía. Antes de empezar a leer este manual lo ideal es echar un vistazo a la Getting Started Guide que viene con este producto y puedes encontrar en: http://personal.bgsu.edu/~randers/e-prime.htm En dicha guía se describen algunas operaciones muy básicas que aquí pueden haberse obviado. - Recursos para usuarios de e-prime: **http://step.psy.cmu.edu/materials/manuals/eprime.ppt http://step.psy.cmu.edu/ http://support.pstnet.com/forum/forum3-1.aspx http://groups.google.com/group/e-prime/ - Qué programas incluye e-prime: E-Studio (diseño de experimentos), E-Run (corre experimentos. Nota: se recomienda no usar E-estudio para correr experimentos!!), E-Merge (combina datos de varios sujetos o sesiones), E- DataAid (analiza datos), E-Recovery (recupera datos al formato de E-DataAid cuando no se grabaron correctamente). - Qué novedades aporta e-prime 2: presentación de vídeos (formatos MPEG, AVI, WMV), copiar y pegar objetos de un experimento a otro, registro vocal con micrófono, presentación de imágenes en formatos alternativos al BMP (JPEG, PNG, etc.). - Desventajas de e-prime 2: INCOMPATIBILIDAD. E-prime 2 no permite guardar un experimento en formato e-prime 1. Por tanto, si programas un 2
experimento con e-prime 2 no lo podrás abrir con e-prime 1. Un experimento que ha sido programado con e-prime 1 sí se puede abrir con e-prime 2, pero si le haces alguna modificación entonces lo tienes que grabar forzosamente en formato e-prime 2. Otro problema que tenemos en el departamento es que el programa de instalación que nos han dado los de e-prime no es tan 'seguro' para e-prime 2, y es frecuente que al cabo de un tiempo de repente el programa nos pida la llave USB para que validemos la instalación (esto es muy fastidioso si te ocurre cuando estás de estancia en el extranjero!). Consejo: instala ambas versiones. Si tu experimento no requiere el uso de e- prime 2 (que presentes vídeos), usa e-prime 1 para no tener problemas de comunicación con otros colegas. 1.1. Exploramos el entorno de E-Studio: Abre el programa e-studio y localiza las siguientes ventanas o áreas de trabajo: Toolbox, Structure y Espacio de Trabajo (normalmente podremos prescindir del resto de ventanas, que pueden activarse en cualquier momento, en view ). - Vocabulario básico: * Variable: magnitud que puede tener un valor cualquiera de los comprendidos en un conjunto. * Objeto: elemento básico de un experimento. Sirven para controlar aspectos como la presentación de estímulos (TextDisplay, SoundOut, Slide, MovieDisplay), distribución de condiciones experimentales (List), o la secuenciación de los eventos (Procedure, Inline). Aparecen en la Toolbox y se insertan en la estructura arrastrándose con el ratón: se pueden mover o hacer copias idénticas dependientes (ratón izquierdo; la modificación del objeto afecta a todas las copias idénticas dependientes), o copias independientes (ratón izquierdo+control; es decir, que las versiones de un objeto se pueden modificar de forma independiente). * Propiedades: parámetros que definen a los objetos (duración, tamaño, localización espacial en la pantalla, etc.) * Atributos: variables principales del experimento. Son las columnas que aparecen en el objeto List, suelen referirse a variables que se manipulan o se controlan (condición experimental, tipo de estímulo, CorrectAnswer). En las propiedades de un objeto se puede llamar a uno de estos atributos, 3
escribiéndolo entre corchetes. Ejemplo: el estímulo que se presenta como Target será diferente según la condición experimental, el cual se define en un atributo de la TrialList ( TargetStim ). En la propiedad Text del objeto TextDisplay llamado Target, habría que escribir: [TargetStim]. El valor de este atributo, en algunos ensayos será el nombre pepe, y en otros maría. 1.2. Especificando nuestro experimento. Abre el archivo tutorial.ebs. En la ventana Structure observamos la estructura del experimento. Concretamente, está compuesto del procedimiento general (SessionProc), pantalla de instrucciones, lista de bloques (BlockList), lista de ensayos (TrialList), procedimiento dentro de un ensayo (TrialProc) en el que se suceden la serie de eventos que conforman un ensayo (Prime, Fixation, target, feedback). El primer objeto que aparece en dicha ventana Structure es Experiment. Haciendo doble click sobre el mismo accedemos a la ventana de propiedades. Destacamos las pestañas General, Startup info y Devices. En la pestaña General podemos incluir un resumen del experimento. Lógicamente, antes de empezar a programar hemos de tener claros una serie de aspectos, que podemos incluir en este apartado llamado abstract (que además nos podría servir para comunicarnos con otros investigadores). Resumiremos de forma clara: - Pregunta de investigación e hipótesis - Concretamos los parámetros del procedimiento (eventos de un ensayo, número de ensayos, bloques) - Operacionalizamos el diseño y estrategia de análisis de datos. En nuestro ejemplo: PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN: Estudio de los prejuicios de género medido con una tarea de priming semántico. HIPÓTESIS: Si existe prejuicio de género, observaremos un efecto de facilitación o priming sobre la ejecución (menor TR o más aciertos) en la condición de pares congruentes (puros-pepe, fútbol-pepe; flores-maría, plancha-maría) en relación con la condición de pares incongruentes (e.g., flores-pepe). 4
PROCEDIMIENTO: prime durante 500 ms, punto de fijación durante 1000 ms, target de 1000 ms (50% de ensayos la palabra 'pepe' y 50% maría que recoge la respuesta, feedback durante 1500 ms. 1 Bloque de práctica + 6 experimentales, de 8 ensayos por bloque, dando lugar a un mínimo de 10 observaciones en la condición más infrecuente (nogo). DISEÑO: Sexo del Prime (masculino, femenino) x Sexo del target (masculino, femenino). Esperamos menor TR y/o errores cuando hay congruencia de sexo de acuerdo a las creencias o prejuicios (es decir, que para el sujeto, el fútbol claramente denote sexo masculino). También se manipuló la valencia del prime (positivo: e.g., flores, negativo: e.g., plancha o puros) para ver si tenía un efecto ( los primes que aluden a emociones positivas tienen mayor efecto de facilitación que los de negativas?) En la pestaña Startup info especificamos la información que queremos obtener de nuestros participantes. Nada más comenzar el experimento podemos incluir información sobre edad, sexo, etc. En la pestaña Devices podemos ver y modificar las propiedades de los dispositivos de presentación de estímulos (monitor, altavoces ) y de recogida de respuesta (teclado, ratón, micrófono, caja de respuestas dado que el teclado y sobre todo el ratón son relativamente imprecisos en el registro del TR, pues se puede producir un retraso y cierta variabilidad; esto en condiciones generales no supone un gran problema, pero sí lo es en estudios de activación cerebral o muscular asociada a la ejecución de una respuesta, como por ejemplo el potencial evocado negatividad asociada al error ERN en inglés; o el uso de joystick esto es una novedad del e-prime 2). **NOTA IMP: es bastante frecuente que al correr el experimento en un ordenador por primera vez no funcione porque haya que ajustar los parámetros de los devices al hardware del ordenador que se esté usando. Es decir, según la tarjeta gráfica y de sonido, habrá que adaptar la resolución de la pantalla o los parámetros de presentación de sonidos (canales, muestras, bits por muestra). 2. Construyendo la estructura básica de un experimento: E-Studio 5
- Rellenamos el objeto Procedure llamado SessionProc con los objetos List CounterbalanceList, TextDisplay Instructions (repasar propiedades, poner Duration: -1 (dura hasta que se pulse una tecla) y añadir InputMask, BlockList, TrialList (incluir sólo 1 ensayo), TrialProc (incluir toda la secuencia de eventos prime, fixation, target, feedback), Break y Bye. - Grabamos el experimento. Es muy recomendable hacerlo frecuentemente durante la programación. - Generamos el experimento (icono Generate ) y comprueba que la compilación fue correcta ( view -> Output ). - Corremos el experimento para ver qué aspecto tiene. Dado que se trata de una prueba, puedes correrlo directamente desde E-Studio pinchando el icono que ilustra un hombrecillo corriendo. Recuerda usar el programa E-Run para correr el experimento real con una buena precisión temporal! 3. Depurando el experimento 3.1. TrialList. Definimos las condiciones experimentales en la TrialList de acuerdo a nuestro diseño: a) Add Multiple Atribbutes (6): PrimeGender, PrimeType, TargetGender, PrimeStim, TargetStim, CorrectAnswer. A veces, atributos con información redundante (ej.: PrimeGender) nos facilitan el análisis de datos, ya que a los nombres de las condiciones les damos un significado más claro (ej.: masculino puede ser más inteligible que el valor puros ). b) Add Multiple Levels. Necesitamos 8, para la combinación factorial de Prime Gender (2) x PrimeType (2) x Target Gender (2). Introducimos cuidadosamente los diferentes niveles con sus valores para cada una de las 8 condiciones. Aquí es fácil equivocarse: se recomienda comprobar concienzudamente el resultado final de esta lista (también se puede usar la utilidad que trae e-prime FactorTableWizard ). - Exploramos las propiedades: Selection (Order: Random), Reset (Sampling), Exit List (lo cambiamos a After 3 samples, mientras estamos programando y comprobando). - Corremos el experimento para comprobar los nuevos cambios: cómo son las nuevas condiciones (para una comprobación más estricta, se puede cambiar la 6
propiedad Selection, Order a Sequential, y anticipar así qué debe ocurrir en cada ensayo). 3.2. BlockList. Definimos los bloques de práctica y experimentales en la BlockList. a) Add Multiple Atribbutes (3): Practice, EndPracDur, FeedbackCol b) Add Level: (la 1ª fila será para el bloque de práctica y la 2ª para el experimental). En el experimental tenemos 6 bloques: poner 6 en el weight - Exploramos las propiedades de este objeto nuevamente (observa que en la BlockList, el orden de presentación de los bloques suele ser secuencial: Selection, Order: Sequential). 3.3. CounterbalanceList. Añadimos los atributos y contrabalanceamos por grupos si procede (en este caso, contrabalancearemos la tecla de respuesta) a) Add Multiple Atribbutes (3): MaleKey, FemaleKey, PrimeDur b) Add Level: A MaleKey le damos valor 1, y en la fila de abajo el valor 2. En propiedades ponemos: Counterbalance Selection by Subject. Así el sujeto 1 (y todos los impares) usarán la tecla 1 para responder cuando el target sea masculino (los sujetos pares en este caso usarán el 2 ) 3.4. Repaso y comprobaciones finales - Repasamos las pantallas de instrucciones, break y despedida. - Correr mentalmente el experimento: es una buena práctica hacer un recorrido por todos los objetos que aparecen en la ventana de Structure e intentar predecir qué es lo que hará nuestro programa. Esto ayuda a comprender cómo funciona e-prime, a conocer dónde y cómo hay que colocar los objetos, y a comprobar y detectar errores en el programa. - Corremos el experimento hasta el final, usando una versión acortada (con sólo 3 ensayos por bloque). 3.5. Algunas funciones útiles: - Formas alternativas de introducir respuestas: {ANY}, {SPACE}, flechas ({UPARROW}, {DOWNARROW}), en blanco, varias respuestas, textos - Usar Slides, y manipular su ActiveState (y usar la propiedad transparent ) - Recoger respuestas de anticipaciones usando el objeto Label y la función Jump. - Manipulación entre bloques en lugar de ensayo a ensayo. 7
4. Consejos - Cuida a tus sujetos! cuidando los aspectos formales del experimento (tamaño de estímulos adecuado, usa colores oscuros en lugar de muy brillantes para prevenir la fatiga visual, incluye descansos frecuentes, procura que la duración del experimento no sea mayor de 40-45 minutos si la tarea es compleja o monótona o requiere gran esfuerzo mental, evita las transiciones bruscas o raras entre eventos de un ensayo (ej.: aparece un punto de fijación, luego el estímulo, que el ejecutar la respuesta tenga una consecuencia palpable para el sujeto como la desaparición del target, usa una pantalla en blanco de unos 500 ms para delimitar el final de un ensayo con el comienzo del siguiente, etc.) - Sé tú mismo el primer sujeto experimental, y realiza el experimento COMPLETO HASTA EL FINAL. Todos los que nos hemos precipitado con prisas por empezar a pasar sujetos, hemos pasado por la experiencia desagradable de tener que empezar de nuevo y tirar a la basura datos de un montón de sujetos, por culpa de un fallo tonto por no repasar bien. La moraleja es clara: invertir tiempo en las comprobaciones antes de empezar a correr los sujetos reales, ahorra mucho tiempo. Además, el realizar uno mismo la tarea siempre te ayuda a pensar sobre tu propia investigación y refinar la tarea: se ocurren nuevas manipulaciones, se tiene la impresión de qué parámetros son los que mejor funcionarían...todo esto es experiencia que también se va adquiriendo y acumulando. - Analiza tus propios datos antes de empezar el experimento real, comprobando que has nombrado correctamente tus variables, que el número de ensayos por condición es el que tenías planeado, que no sale un patrón de datos muy extraño (ej., TR excesivamente altos o bajos - <100ms). - A lo largo de tu carrera investigadora, no dejes de plantearte la pregunta siguiente: Hay algún diseño más sencillo que sirva para contestar mi pregunta científica? Muchas veces tendremos la tentación de querer manipularlo todo y obtener mucha información en tan sólo un experimento, o nos dejaremos llevar por la inercia de un procedimiento experimental que es tradición en una línea o grupo de investigación a pesar de que el diseño es muy complejo, los resultados dan lugar a interacciones difíciles de interpretar o muchas explicaciones alternativas, etc. La necesidad de usar diseños muy simples es obvia en la investigación de Neurociencia, donde la riqueza del dato hace 8
mucho más compleja la labor de análisis. Cuál es el diseño ideal? En términos muy generales, debería de ser un diseño 2 x 2. Esto es fácil de comprobar echando un vistazo al diseño de las investigaciones más importantes en el campo y a los artículos que suelen aparecer en las revistas más punteras y de interés general. 5. Corriendo el experimento: E-Run Cuando generamos el experimento, en la carpeta de nuestro experimento se genera un archivo tipo E-Run Script File (con el icono del muñequito corriendo). Abre este archivo y pulsa el icono Run o la tecla F7. - Para pausar o abortar el experimento, pulsa: Shift+Control+Alt - Asegúrate de que no hay ningún otro programa abierto más que el E-Run, de que no hay virus, y de que el ordenador no esté conectado a internet. 6. Recopilando ficheros de datos: E-Merge - Abre E-Merge y navega por la ventana de Folder Tree hasta encontrar la carpeta del experimento. Pulsa primer icono de la izquierda Select Unmerged, comprueban que se han seleccionado todos los sujetos que quieres analizar y luego pulsa Merge, Standard Merge, y nombra el fichero (ej. el mismo nombre de tu experimento) 7. Analizando los datos: E-DataAid Abre el fichero tipo Merge que has creado en el paso anterior. Verás una hoja de datos parecida al Excel, con los atributos ordenados por columnas, y los ensayos y sujetos en las filas (recórrelas comprobando que están todos los sujetos). Nota: Aunque es posible analizar los datos directamente con E-DataAid hasta llegar a la tabla de promedios que usaremos en el ANOVA (ver 7.2), se recomienda que además se exporten a Excel todos los datos brutos del experimento. Así, los datos pueden ser analizados en cualquier momento o por cualquier persona que no tenga e-prime instalado. 7.1. Exportando los datos brutos a Excel: - Pincha el icono Export y selecciona Excel. Se genera un fichero de texto que se abre con Excel. 9
7.2. Analizando: - Pincha en el icono de la calculadora Analyze. Arrastra la variable "PrimeGender" a la ventana de Rows, y "TargetGender" a Columns. En Data ponemos Target.RT:Mean. Pinchamos en Filter, seleccionamos Target.ACC, y en CheckList hacemos click en 1, close. Pinchamos Run y nos sale la tabla de datos promediados a través de los sujetos. Esto lo podemos exportar a Excel, incluso añadiéndole rápidamente una gráfica. Pinchamos en Display mode Plot y luego Excel Plot. Si estamos contentos con el modo de presentación de los datos, volvemos a la Table y pinchamos Close : arriba a la izquierda damos un nombre a este análisis RT_PrimeGender x TargetGender y pinchamos Save Analysis. Se crea un fichero.anl con estos parámetros de análisis, que se puede usar para enseñarle al sujeto de forma instantánea sus propios datos en cuanto acabe el experimento. - Para comprobar el número de ensayos por condición experimental se hace doble click en Target.RT:Mean y se cambia a Count. - Para obtener la tabla de medias por condición experimental para cada sujeto, es decir, la que usaremos para el ANOVA, sólo hay que meter la variable Subject en la ventanita de Rows, y moverla para que quede en primer lugar. Arrastramos "PrimeGender" a las columnas, para que queden en filas las variables manipuladas entre grupos, y en las columnas las manipuladas intrasujeto. 8. Programando con código: E-Basic Veamos algunos ejemplos que ilustran funciones y comandos de Visual Basic que usa e-prime, que nos permiten una mayor flexibilidad para hacer tareas bastante frecuentes. En la pestaña de help hay una sección de ayuda dedicada a E-Basic. 8.1. Presentar un estímulo con una duración aleatoria (ej. el punto de fijación) a) En CounterbalanceList, añadir el atributo FixationDur y darle un valor (750) b) Al principio de cada ensayo, meter un objeto inline (lo llamaremos FixDur ) que le dice a e-prime: Asigna al atributo la suma del valor que 1
tenía mas un valor aleatorio entre 0 y 1000 (milisegundos). Copia el siguiente texto que aparece en cursiva y pégalo en el inline: Randomize c.setattrib "FixationDur", (c.getattrib("fixationdur") + Random(0, 1000)) 'Para comprobar que la orden funciona correctamente: MsgBox c.getattrib("fixationdur") 8.2. Coger la duración de la tasa de refresco del monitor: Este valor se puede usar para presentar con buena precisión temporal estímulos visuales con la duración mínima que el monitor permite (si este valor son 16 ms una buena regla es restar unos 10 ms...ver capítulo de timing) a) Al principio del experimento, en user s script window, declarar la variable: Dim RefreshDur as Double b) En un inline (ej. Al principio del experimento) meter lo siguiente, que asigna el valor de la duración de una tasa de refresco del monitor a la variable que has creado en el user script (RefreshDur): RefreshDur = Display.RefreshDurationStats.Mean 8.3. Calcular y presentar estadísticas de ejecución al final de cada bloque. * Utilidades: - motivar al sujeto - podemos ir ajustando la dificultad de la tarea en función de la ejecución de cada sujeto (procedimiento psicofísico llamado staircase ). - repetir el bloque de práctica hasta que el sujeto no alcance un criterio de ejecución mínimo establecido. **NOTA IMP: Para que esto funcione, el objeto que recoge la respuesta (target) ha de durar todo el intervalo de respuesta (con la duración actual de sólo 100 ms este procedimiento no recoge nada más que las estadísticas para respuestas menores que 100 ms, por lo que generalmente no funcionaría). * Pasos generales: a) Al principio del experimento, se declaran las variables que acumularán los datos a lo largo del bloque 11
b) Al empezar cada bloque, se pone a cero el contador de dichas variables c) Al final de cada ensayo, se añaden los datos de ejecución de dicho ensayo d) Al final del bloque, se presentan las estadísticas. * Pasos concretos: a) user s script window: Dim TargetACC as Summation Dim TargetRT as Summation b) Inline (called Reset ) in BlockProc (before TrialList object) Set TargetACC = New Summation Set TargetRT = New Summation c) Inline ( Counter ) after feedback (at the end of trial) TargetACC.AddObservation c.getattrib("target.acc") 'Para que en el TR sólo computen los ensayos con respuesta correcta If If Target.RT > 0 and Target.ACC = 1 then TargetRT.AddObservation c.getattrib("target.rt") End If d) Inline ( Stats ) at the end of the block procedure: MsgBox "TIEMPO DE REACCIÓN MEDIO DE ESTE BLOQUE: " & Int(TargetRT.Mean) & " milisegundos. (Pulsa Barra espaciadora)" MsgBox "PORCENTAJE DE RESPUESTAS CORRECTAS: " & Int(TargetACC.Mean*100) & "%" 8.4. Mandar un código (trigger) justo cuando e-prime carga un objeto. * Utilidades: - Marcar con gran precisión temporal el inicio de un evento para el análisis de potenciales evocados: presentación de un estímulo (target en nuestro ejemplo) o ejecución de una respuesta. - Comunicarse mediante el puerto con otros dispositivos, por ejemplo: que controlan la presentación de estímulos (vibrador táctil, sintetizador de imagen, sonido, etc.), eye-tracker, polígrafos, etc. 1
a) Al principio del experimento (en el primer Proc), meter el siguiente inline (que llamamos TriggerON para asignar el(/los) objeto que enviará por el puerto (dirección 888) una señal de encendido y otra de apagado al principio y final del objeto. Target.OnsetSignalEnabled = True Target.OnsetSignalPort = 888 Target.OnsetSignalData = 1 Target.OffsetSignalEnabled = True Target.OffsetSignalPort = 888 Target.OffsetSignalData = 0 b) En la TrialList, añadir el atributo TargetCode, y asignar códigos diferentes para cada condición experimental. c) Antes de nuestro evento de interés - el target (ej. Al principio del TrialProc), metemos el inline ( CodeAssignment ) siguiente: Target.OnsetSignalData = c.getattrib("targetcode") 8.5 Aleatorizar presentación de letras (Mayo 08) Dim Digit(20) as String Digit(0)="B" Digit(1)="C" Digit(2)="D" Digit(3)="F" Digit(4)="G" Digit(5)="H" Digit(6)="J" Digit(7)="K" Digit(8)="L" Digit(9)="M" Digit(10)="N" Digit(11)="P" Digit(12)="Q" Digit(13)="R" Digit(14)="S" Digit(15)="T" Digit(16)="V" Digit(17)="W" Digit(18)="X" 1
Digit(19)="Y" Digit(20)="Z" RandomizeArray Digit If c.getattrib("load")="high" then c.setattrib "Digit1", Digit(0) c.setattrib "Digit2", Digit(1) c.setattrib "Digit3", Digit(2) c.setattrib "Digit4", Digit(3) c.setattrib "Digit5", Digit(4) c.setattrib "Digit6", Digit(5) End if If c.getattrib("match")="yes" then c.setattrib "Probe", Digit(Random (0,5)) ' MsgBox c.getattrib("probe") End if If c.getattrib("match")="no" then c.setattrib "Probe", Digit(Random(6,20)) ' MsgBox c.getattrib("probe") End If If c.getattrib("load") = "Low" then c.setattrib "Digit1", Digit(0) c.setattrib "Digit2", Digit(1) c.setattrib "Digit3", Digit(2) c.setattrib "Digit4", Digit(3) c.setattrib "Digit5", Digit(4) c.setattrib "Digit6", Digit(5) c.setattrib "Digit1", c.getattrib("digit1") c.setattrib "Digit2", c.getattrib("digit1") c.setattrib "Digit3", c.getattrib("digit1") c.setattrib "Digit4", c.getattrib("digit1") c.setattrib "Digit5", c.getattrib("digit1") c.setattrib "Digit6", c.getattrib("digit1") If c.getattrib("match")="yes" then c.setattrib "Probe", Digit(0) ' MsgBox c.getattrib("probe") End if If c.getattrib("match")="no" then c.setattrib "Probe", Digit(Random(6,20)) ' MsgBox c.getattrib("probe") 1
End If End if 1