功能自主影响老年人在体心坐标下的空间感知

摘要

根据动作特异性知觉理论，人在环境中的动态行为能力影响其空间知觉。经验证据表明，与年轻人相比，老年人对距离的感知越远，地面越难行走，感知距离越远。这些结果表明，随着运动资源的减少，随着年龄的增长，知觉的再适应能力逐渐增强。然而，老年人的空间知觉是否受其功能自主性（FA）个体间差异的影响，以及运动资源的减少是否仅当距离是参照观察者自己的身体来判断，还是参照另一个人的身体来判断时，才影响空间分类，目前尚不清楚在场的探员。为此，本研究采用工具性日常生活活动量表（IADL）对认知功能保留但FA水平不同的老年人进行了外空间分类测试。这项任务需要根据不同的参考帧（RF s）判断目标的位置是“近”还是“远”：以观察者的身体（自RF）为中心，或以外部元素为中心，如另一个身体（其他RF）或物体（物体RF）。结果表明，FA的水平越高，当采用我们自己的身体或场景中另一个主体的身体作为参考框架时，被归类为“近”的空间越宽，而不是静态对象。综上所述，老年个体的个体功能自主性受到运动资源和效率的强烈影响，调节着周围空间的表现方式，但只有当距离判断隐含着一个主体时，老年个体的功能自主性才能调节周围空间的表现，从而为近年来的老龄化具体认知模型提供新的相关数据。

1.介绍

根据特定行为知觉理论[1]，一个人在环境中的动态行为能力，在很大程度上取决于她的/他的身体（大小、控制和协调以及能量潜能），影响着她/他的空间感知。这些影响被认为是基于感知者的能力而不是行为上不相关的指标来规划未来行动的潜在适应性[1]。

在超个人空间内（即，距离之外的空间：[2)，由[3.例如，研究表明，当人们感到疲劳或背着沉重的背包时，山的坡度会被判断为更陡。同样地，与健康的人相比，身材走形、身体状况不佳或代谢能量低的人认为山更陡[4,5]。尽管如此，预计增加工作量行走导致增加距离的判断[6,7]。有趣的是，空间距离的分类(近/远)也受到行为人行为可能性的影响。例如，我们之前在年轻人中观察到，与没有对象的人(木制假人)或静止的无生命物体相比，有运动机会的对象(阿凡达)被认为更接近另一个人的身体[8- - - - - -10]。值得注意的是，通过诱导的想法，木人桩是一种生物制剂（如木偶奇遇记）谁更运送到匹诺曹的故事的人用木人桩，并用实际运动的可能性化身[作出了类似的空间分类已11]。

考虑到老年人通常同时表现出身体和认知的变化[12]，它们代表了一个测试动作感知链接的特殊场合，也代表了一个与具体认知理论框架的自然契合（见[13),审查)。不出意外，老年人认为与年轻人相比，山更陡峭。3.]。最近,它也表明,老年人认为距离是远比年轻的成年人,他们的口头估算目标距离敏感的地板表面,以更大的感知距离上滑,由于更大的预期走努力和下降的风险增加14]。

然而，绝大多数研究关注老年人作为一个群体，在很大程度上忽略了相关体现因素的个体间差异[13]。其中一个仍被忽视的因素是日常生活中的功能自主水平，这与身体表现密切相关[15]在考虑个人与周围环境之间的互动时至关重要。在同等年龄和保持一般认知水平的情况下，老年人通过继续（例如）外出购物来维持他们的自主权，而身体和/或家庭条件迫使其他一些人在很早的时候就开始帮助他们进行日常活动。在后一种情况下，辅助生活设施中的生活很频繁，与周围空间的转移和互动非常有限。

因此，一个仍然悬而未决的问题是，老年人在功能自主性和相关运动资源/效率方面的个体间差异是否会影响距离知觉。另一个未被探索的问题是，运动资源的减少是否只会影响空间知觉，当距离是参照观察者自己的身体来判断时，就像先前观察到的那样[14[/ b]或者当我们根据场景中另一个特工的身体来判断他们的时候，假设我们自动地对他/她的行为的可能性进行编码[/ b]8,16]。

为了澄清这些问题，我们在这里通过日常生活中的器乐活动(IADL， [17]）规模，上extrapersonal空间分类任务（例如，[16]). 此任务允许通过使用不同的参考框架（RF s）来评估被判断为接近（即可接近）的外部空间部分：以观察者的身体为中心（以自我为中心或以自我为中心）或以外部元素为中心（即。，异中心）类似于场景中存在的另一个代理的主体（其他RF）或无生命对象（对象RF）。在前人研究的基础上，我们期望功能自主水平仅在以身体为中心（自己的身体或另一个身体）的判断中对距离分类产生影响。具体来说，具有更高自主水平的参与者只有在使用自我或其他射频（相对于物体射频）时才被期望归类为“接近”更高的空间部分。

2。材料和方法

2.1。样本和神经心理评估

共有22名老年人（13名女性：平均年龄为83.3岁，年龄范围为74-93岁；平均教育年限为9.2岁，年龄范围为4-18岁）。所有受试者都是右撇子，视力正常或矫正至正常，对实验目的天真。

参与者在参与研究之前提供了书面知情同意书，这符合1975年赫尔辛基宣言的道德准则，并得到了机构研究委员会的批准。

参与者是从社区居民、老年人社会中心和辅助生活设施中招募的。没有受试者因病史或精神病史而被排除在外。通过意大利版的简易精神状态检查（MMSE[18)，广泛用于老年人评估认知障碍的存在，包括定向、记忆、注意力、语言和视觉空间能力的测试。我们排除了得分低于22分的参与者(得分范围为22.2-30分;意思是:26.8;南达科他州。:2.2)。

通过日常生活中的器乐活动(IADL， [17]）的规模，这评估超越个人护理在日常基本活动的自主权，如需要高层次的竞争力和互动与周围环境的日常多步骤的功能任务，并与其他人（例如，使用电话和运输手段;进行购买）。此外，老人花一半时间从事IADL [19]。

Since the IADL score refers to different scales in the two genders, from 1 to 5 for males and from 1 to 8 for females, a single percentage score has been generated (mean = 64.2%; range = 12.5%–100%). Some of the participants regularly used walking aids (13.6%).

2.2。实验刺激，任务和程序

我们进行了超空间分类任务[8,16]致所有参加者。

刺激包括一个三维场景创建的虚拟现实软件(3D工作室Max 4.2, Autodesk，离散)。该场景是一个三维环境，代表一个方形竞技场宫殿(图1). 在第一组刺激中（图1(一)），红色目标伞存在现场，沿着对齐到中央相机（自参考帧或RF的中心矢量）。在第二组的刺激（图1 (b))、一个虚拟人或化身位于中央摄像机右侧(左)45°处，代表参与者的视角，目标红色雨伞位于与RF(其他RF)对齐的中心向量上。第三组刺激(图1 (c))与第二个相同，除了有一把绿色的沙滩伞（对象RF）而不是头像。第一组刺激与[16，而第二个和第三个则与[8]. 刺激物在距受试者57 cm处的17’全屏幕电脑显示器上呈现。

我们通过限制方式给予刺激。Each experimental series started with a white fixation cross on a black background (2.500 ms) and consisted of 27 potential trials in which the red beach umbrella was located at 27 different distances (from 2 m to 54 m) from the reference frame (RF). Each trial lasted until the response was done and was followed by a white fixation cross (1.5 × 1.5 cm) on a black background for 2.500 ms. Subjects were asked to judge whether the red beach umbrella was “Near” or “Far” from the three different RFs, by verbally expressing the “Near/Far” judgment. We opted for this method of registering the responses, to overcome the absence of familiarity with the computer by the elderly people. In ascending series, the red umbrella was progressively moved away from the RF until the participants provided the “Far” judgment (Figure1（d）)。在下降系列中，红色雨伞逐渐移向RF，直到参与者提供“接近”判断(图)1（e）)。接下来的系列开始了。参与者表示从“远”到“近”(下降系列)和从“近”到“远”(上升系列)的转换点的平均值，以计算每个受试者对每个RF的判断转换阈值(JTT)。与较低的JTT值相比，较高的JTT值表明在较长的目标距离上将空间分类为“Near”。换句话说，JTT越高，被归类为“Near”的空间就越广。每个系列对每个RF重复4次。因此，每个受试者被提交到24个随机实验系列(3个RFs:自我，其他，和对象x 8系列类型:4升序和4降序)。刺激的呈现和参与者反应的记录由软件E-prime 1.2控制。

在实验开始前，两名实验人员会对参与者进行任务指示:其中一名口头解释指令，另一名则直接向参与者展示指令。此外，所有参与者都参加了培训。只有当他们表现出清楚地理解了任务，并且他们的反应是一致的，实验才会开始。

2.3。数据分析

在单个参与者中，低于或高于平均阈值的两个标准差的试验被视为离群值，并被排除在分析之外(在总样本中排除试验的百分比:1.51%)。

在我们的分析中，我们考虑了越来越复杂的模型。首先,我们测试部署之间线性关系的强度(对应于不同的RFs:自我,其他对象)和IADL百分比值,年龄和MMSE得分通过纠正一个健壮的相关性分析(皮尔森的跳过相关系数),忽略了检测异常值,考虑到数据的整体结构(20.]。然而，这相当于独立模拟所有可能的对JTT协会，从而忽视了对JTT这些变量的最终联合共变的效果。为了克服这种局限性，我们再考虑所有观测变量的所有可能的组合及其对JTTS型多功能交互（：自我，其他和对象不同RFS）采用了多元线性回归的方法。

三。结果

如表所示1，一个显著正跳过IADL的百分比分数与自我RF和其他RF两个空间之间JTT获得皮尔森相关。重要的是，与对象RF相关性不显著既不自我JTT还是其他JTT表现出与年龄相关显著和MMSE修正得分。如先前在文献中报道的[21]、IADL与MMSE评分呈正相关。

由于所观察到的多重共线性，我们在随后的回归分析中排除了预测因子MMSE。在所有可能考虑的场景中(对应于所有IADL、年龄及其相互作用的组合)，只有包括IADL在内的模型在预测空间JTT方面有显著的统计意义(F_（1,20）= 5.33; ;R² = 0.21）和其他射频(F_（1,20） = 4.74； ;R²=(图0.44)2). 所有考虑模型的回归分析详情见表2(22]。

4.讨论

考虑到他们同时发生的生理和认知变化[12]，长者代表了测试行动与知觉联系的优越机会，以及对具身认知理论框架的天然适合性[13]。在空间认知领域，许多研究致力于研究年龄对空间记忆和导航的影响(见[23)，特别关注自我中心和非中心空间表现/参考系的变化。非中心坐标的损伤经常被记录在案(例如，[24- - - - - -27)，但在通过具身和第一人称视角操作时，在学习空间环境方面也存在缺陷，以及由于过度依赖视觉信息，身体信号(动觉、触觉、本体感受和内感受)的多感官整合效率降低(参见13])。

很少有研究调查人外空间的空间感知和距离判断，发现老年人与年轻人相比，估计山更陡[3.，而距离则视乎所要求的电机控制水平而定[14]。在目前的研究，而不是用年轻的成年人比较老，我们考虑了个体在职能上的自主权老人样本中，以学习动作感知环节具身认知框架内的差异。在老年人中，的确，行驶速度，时间从坐姿和走路串联（一只脚在前面的其他）的能力起床是执行工具性日常生活活动的能力[独立预测因子15]。至关重要的是，这些常规的多步骤功能任务(例如，使用电话和交通工具;购买)需要与周围环境和其他人的互动。此外，假设我们在进行距离分类(近-远判断)时自动编码了场景中另一个物体出现的可能性[8,16]，在本研究中，我们也调查了功能自主性的下降是否只在参照老年人自己的身体判断距离时影响空间知觉[14或者，当他们被判断时，参照的是在场的另一个代理人的身体，参照的是一个没有运动潜力的物体。

与我们的预期一致，相关和回归分析表明，功能自主性的水平，而不是年龄本身，可以预测“近”空间相对于以身体为中心的参照系有多大。具体来说，功能自主性越高，在以自我为中心的身体为中心（Self-RF）和以别中心的身体为中心（Other-RF）的距离判断中，被判断为“近”的那部分人外空间的延伸越宽，但在以别中心的物体为中心的距离判断中则不是。

关心的主要结果,相关科目的功能自主水平出现在自我中心的坐标距离分类:老年人是动态的,越能够管理他们的日常活动,他们判断和分类附近周围的空间,因此被访问。在以自我为中心的空间表现中，年龄不会产生完全或完全的影响，但这是由个人在社区环境中自主功能的能力调节的，主要基于她/他的生理和运动资源。通过小型精神状态测试(MMSE， [18事实上，这不足以解释所观察到的差异。MMSE得分在所有参与者的设计中是正常的，它与测量的空间阈值的扩展不相关。功能自主对以自我为中心而非非以自我为中心的客体为中心的判断的影响之间的分离，与其分离的神经基质是一致的，而以自我为中心的表征选择性地敲击背侧流区域[28- - - - - -30.]致力于行动[31]。

值得注意的是，我们的研究结果表明，当使用非中心但(其他)身体为中心的参考系时，距离判断也会受到功能自主程度的影响。我们之前对年轻人的数据显示，与没有运动机会的人或静止的无生命物体相比，有运动机会的人的目标被认为更接近另一个人的身体[8]。因此，人体是一个“特殊的非中心参照系”[8那会引起一种自动的观点[32,33]，可能持续通过自投影马达仿真机制[9]. 目前的数据进一步支持了这一观点，因为另一个人的行动（特别是行走）潜力对观察者判断的影响似乎实际上受到观察者自身能力的调节，就好像她或他处在另一个人的处境中一样。与此结果一致，Witt等人。[34]有证据表明，当在观察对方表现的拦网范式中，当拦网能力强于或差于对方能力的人被要求判断速度时，他们仍然会继续根据自己的能力过滤速度感知。这与感知的行动特定描述是一致的[1,4]，它断言世界是根据感知者执行预期动作的能力来感知的。有趣的是，最近一项关于空间文本处理的研究表明，参与者的年龄和角色的年龄也会影响时间估计，而不是距离估计[35]这可能是因为，根据具体的认知方法，老年人创造了一种角色动作潜能的心理表征，这种表征源于他们自身感觉运动经验的空间再现。未来的研究可能还会操纵在知觉距离判断中用作RF的另一个身体的年龄，以澄清在实施过程中自身特征和其他身体特征之间的关系。此外，还需要采用更相似的程序进行进一步的研究，“以确定空间和时间属性对人体物理特征的敏感程度是否相似或不同”[35]。

综上所述，目前的数据支持在老年人中体现。两种以身体为中心的阈值的延展性表明它们可能被用作个体参与周围空间的代理。由于这种模式很容易实施，它可能是衡量“空间介入”的有用工具，一般而言，根据临床人群的不同参照系进行距离分类。确实应该积极保护和/或赋予空间代表性，使周围环境的探索/占用达到最大程度。

然而，在结束之前，我们必须承认本研究的局限性，即样本量小；因此，必须将目前的数据视为初步研究，未来的研究必须在更多的参与者中审查这一问题，也可能获得运动和生理变量，以便更好地阐明潜在的机制，观察到的效果。

5.结论

综上所述，日常生活工具性活动中的功能自主性反映出的运动资源/效率的个体差异，预测了当距离判断被参照到一个主体时，老年人的主观近人外空间的数量，从而为空间认知的具体化理论提供支持，丰富了近年来老年人具体化认知领域的现有模型[13]。

数据可用性

本研究中使用和分析的数据集可根据合理要求从通信作者处获得。

的利益冲突

所有作者都声明他们没有利益冲突。

致谢

作者要感谢Angela Diario在数据收集方面的帮助。这项研究是由G. d’annunzio赠款给Giorgia Committeri(例如，60%)资助的。

参考文献

1. J. K.维特，《行动对感知的影响》，心理科学的最新发展方向，第20卷，no。3、2011年第201-206页。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
2. F、 普雷维奇，“三维空间的神经心理学”心理学公报，第124卷，no. 1。2，页123-164,1998。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
3. M、 Bhalla和D.R.Proffitt，“地理倾斜知觉中的视觉运动再校准”实验心理学杂志:人类的知觉和表现，第25卷，no。4、第1076-1096页，1999年。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
4. D、 R.Proffitt，“具体感知和行动经济”心理科学的观点，第1卷，第2期，第110-122页，2006年。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
5. S、 Schnall，J.R.Zadra和D.R.Proffitt，“行动经济的直接证据：葡萄糖和对地理倾斜的感知，”感知，第39卷，第4期，第464-4822010页。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
6. D、 R.Proffitt，J.Stefanucci，T.Banton和W.Epstein，“努力在感知距离中的作用”心理科学卷。14，没有。2，第106-112，2003。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
7. J. K. Witt, D. R. Proffitt，和W. Epstein，《感知距离:努力和意图的作用》感知，第33卷，no。577-590页，2004。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
8. C、 Fini，M.Brass和G.Committeri，“外部空间的社会尺度：当参考框架是具有可用运动潜力的人类代理时，目标对象被判断为更接近。”认知卷。134，第50-56，2015年。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
9. “启动生物运动改变了个体空间分类”，c.f Fini, L. Bardi, n.f. Troje, G. Committeri, and M. Brass，“启动生物运动改变个体空间分类”，心理行为学，第172卷，第77-83页，2017年。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
10. C、 Fini，L.Bardi，A.Epifanio，G.Committeri，A.Moors，M.Brass，“额叶下皮质经颅直流电刺激（tDCS）根据透视能力影响个人外空间的“社交尺度”实验脑研究，第235卷3、第673-679页，2017。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
11. C、 菲尼，G.康米特里，B.米勒，E.德斯克里弗和M.布拉斯，“看皮诺曹电影如何改变我们对超个人空间的主观体验”《公共科学图书馆•综合》，第10卷，第3期，文章编号：e0120306 2015。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
12. K、 罗伯茨和艾伦，“衰老大脑中的感知和认知：感知和认知衰退之间短期和长期联系的简要回顾”衰老神经科学前沿， 2016年第8卷第39页。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
13. M、 C.Costello和E.K.Bloesch说：“老年人的身体特征会降低吗？从具体认知的角度看年龄效应，”心理学前沿，第8卷，第267页，2017年。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
14. M. Sugovic和J. K. Witt，“关于距离感知的一种较老的观点:老年人认为步行距离更远，”实验脑研究，第226卷，第3期，第383-3911913页。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
15. J、 O.Judge，K.Schechtman和F.Group，“日常生活工具活动中身体表现测量和独立性之间的关系”美国老年学会，第44卷，第11期，第1332-13411996页。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
16. C.菲尼，M.科斯坦蒂尼，和G. Committeri，“共享空间：其他机构的存在延伸判断为附近的空间，”《公共科学图书馆•综合》，第9卷第1期12、文章编号e114719, 2014。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
17. M、 P.Lawton和E.M.Brody，“老年人评估：日常生活中的自我维持和工具性活动”老年病学家，第9卷第1期第一部分，第179-186页，1969。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
18. E、 Magni，G.Binetti，A.Bianchetti，R.Rozzini和M.Trabucchi，“小型精神状态检查：意大利老年人口的规范性研究”欧洲神经病学杂志卷。3，没有。3，第198-202，1996。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
19. J.弗里克和C.昂斯沃斯，“日常生活中器乐活动的时间利用和重要性”，澳大利亚职业治疗杂志，第48卷，第3期，第118-131页，2001年。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
20. C. R. Pernet, R. Wilcox，和G. a . Rousselet， "稳健相关分析:假阳性和使用新的开放源码matlab工具箱的功率验证，"心理学前沿，第3卷，第606页，2012年。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
21. P.巴伯格-加托，D.杜蒙斯，M.盖格农，L.勒滕尼埃，C.索维尔，和j - f。Dartigues说，“日常生活中的工具性活动作为老年社区居民认知障碍和痴呆的筛查工具，”美国老年学会，第40卷，no。11，页1129-1134,1992。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
22. J、 吴和许，“使用SHRP2NDS数据对农村双车道双向公路的驾驶员行为分析”交通伤害的预防，第19卷，第8期，第838-843页，2018年。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
23. 自我中心和非中心空间参照系在老化:一个系统的回顾，"神经科学与生物行为评论，第80卷，第605-621页，2017。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
24. S、 D.Moffat，“衰老与空间导航：我们知道什么，我们要去哪里？”神经心理学评估，第19卷，no。4、2009年第478-489页。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
25. G、 Iaria，L.Palermo，G.Committeri和J.J.S.Barton，“认知地图形成和使用中的年龄差异”行为脑研究，第196卷，否。2、187-191页，2009。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
26. S. Lithfous, A. Dufour, F. Blanc和O. Despres，“非中心但非自我中心取向在正常老化过程中受损:一项ERP研究，”神经心理学，第28卷，编号2014年第761-771页。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
27. M. Montefinese，V.苏睿德，G.加拉茨，和G. Committeri，“跨视点空间记忆与年龄相关的变化的影响相对于不同的参考帧，”心理学研究，第79卷，第4期，第687-697页，2015年。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
28. G、 Committeri，G.Galati，A.-L.Paradis，L.Pizzamiglio，A.Berthoz和D.LeBihan，“空间认知的参考框架：不同的大脑区域参与了以观察者、对象和地标为中心的关于对象位置的判断，”认知神经科学杂志，第16卷，第9期，第1517-1535页，2004年。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
29. Galati, G. Pelle, A. Berthoz，和G. Committeri，“人类大脑用于空间感知和记忆的多个参考框架，”实验脑研究，第206卷，编号2，第109-120页，2010。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
30. T. Zaehle, K. Jordan, T. Wustenberg, J. Baudewig, P. Dechent，和F. W. Mast，“自我中心和非中心空间参照系的神经基础，”大脑研究，第1137卷，第1期，第92-103页，2007年。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
31. a。d。米尔纳和m。a。古代尔，《重新审视两个视觉系统》神经心理学，第46卷，第3期，第774-7852008页。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
32. B、 Tversky和B.M.Hard，“具体和非实体认知：空间视角的获取”认知，第110卷，no。1，页124-129,2009。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
33. 十、 Chen和T.McNamara，“以对象为中心的参考系统和人类空间记忆”心理环境通报与评论，第18卷第2期。5，页985-991,2011。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
34. J、 K.Witt，S.C.South和M.Sugovic，“感知者自身的能力影响感知，即使是在观察他人时，”心理环境通报与评论，第21卷，第2期，第384-389页，2014年。查看位置：出版商的网站|谷歌学者
35. F、 Pazzaglia，T.Iachini和C.Meneghetti，“空间文本处理：时间和距离的估计是否受角色和读者年龄的影响？”？”心理学研究,2019年。查看位置：出版商的网站|谷歌学者

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