Investigating the expression of the acoustic intensity effect in cognitive tasks involving perceptual and visuomotor control

Abstract

The main objective of our research project was to understand which mechanisms are triggered by the accessory characteristics of an acoustic WS, in particular its intensity, and the temporal information provided by the presentation of a WS, and how these mechanisms can modulate the processing of target and the response motor preparation. For this reason, we designed three experimental series, which allowed us to investigate in an optimal way the influences of the characteristics of WSs on the attentional mechanisms of alertness and cognitive control, as well as on the visual search for the target. To investigate the role of response preparation (derived from the temporal information provided by the WS) and to understand the impact of the WS intensity level were our main objectives of the Experimental Series 1. Our main idea was that the WS could influence response times because of the temporal information about the presentation of the target, of an automatic acceleration of the response due to the intensity effect, or of the influence of both mechanisms. We studied these two factors by manipulating on the one hand the simultaneity between WS and target, and on the other hand the intensity of the WS. Knowing that a very intense sound can trigger a defensive motor response, called startle reflex (Carlsen, 2011), we differentiated between trials with a startle response and those without a startle response. We also study whether the intensity effect is influenced by the level of control demand of the task. The pure alerting effect leads to an automatic acceleration of the direct response of target stimuli. This results in an acceleration of responses, but especially when there is only one target, and when the direct and automatic response to it is the correct one. However, in conditions where it is not clear which stimulus is the target, or when it appears between distracting information, or the correct response to the target is not the most automatic and direct one, the increased intensity of the WS has a negative effect, by facilitating the automatic distracting response, or the selection of a distracter instead of the target. In these situations, the activated response, or the initial selection, must be inhibited, which finally leads to a loss of the initial alerting advantage, or even to a detrimental effect, that lead to a slower response.

El principal objetivo de nuestro proyecto de investigación era comprender qué mecanismos se desencadenan por las características accesorias de una WS acústica, en particular su intensidad y la información temporal proporcionada por la presentación de una WS, y cómo estos mecanismos pueden modular el procesamiento del target y la preparación motora de la respuesta. Por esta razón diseñamos tres series experimentales, que nos permitieron investigar de manera óptima las influencias de las características de los WS en los mecanismos atencionales de alerta y control cognitivo, así como en la búsqueda visual del target. Indagar sobre el papel de la preparación de la respuesta (derivada por la información temporal proporcionada por la WS) y comprender el impacto del nivel de intensidad del WS eran nuestros objetivos principales para la Serie Experimental 1. Nuestra idea principal era que la WS podría influir en los tiempos de respuestas debido a la información temporal sobre la presentación del target, a una aceleración automática de la respuesta debida al efecto de intensidad, o a la influencia mutua de ambos mecanismos. Estudiamos estos dos factores manipulando por un lado la simultaneidad entre WS y target, y por otro la intensidad de la WS. Sabiendo que un sonido muy intenso, puede desencadenar una respuesta motora defensiva, llamada reflejo de sobresalto (Carlsen, 2011), diferenciamos entre los ensayos con una respuesta de sobresalto y aquellos sin respuesta de sobresalto. También estudiamos si el efecto de intensidad se ve influido por el nivel de demanda de control establecido por la tarea.

Los efectos puros de alerta conllevan una aceleración automática de la respuesta directa de los estímulos target. Ello tiene como consecuencia una aceleración de las respuestas, pero especialmente cuando sólo existe un solo target, y cuando la respuesta directa y automática al mismo es la respuesta correcta. Sin embargo, en condiciones en las que no está claro qué estímulo es el target, al presentarse entre información distractora, o la respuesta correcta al target no es la más automática y directa, el incremento de intensidad de la WS conllevará un efecto negativo al facilitar la respuesta automática distractora, o la selección de un distractor en lugar de un target. En esas situaciones se debe inhibir la respuesta activada, o la selección realizada inicialmente, lo que conlleva finalmente una pérdida del beneficio inicial de la alerta, o incluso un perjuicio que se manifieste en un enlentecimiento final de la respuesta.