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% % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % %
% n-back task after Jaeggi et al. 2010
% Author: Alexander Quent ([email protected])
% Version: 1.8 05 May 2021
% % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % %
try
% Preliminary stuff
% Clear Matlab/Octave window:
clc;
% Reseed randomization
rand('state', sum(100*clock));
% check for Opengl compatibility, abort otherwise:
AssertOpenGL;
% General information about subject and session
subNo = input('Subject number: ');
date = str2num(datestr(now,'yyyymmdd'));
time = str2num(datestr(now,'HHMMSS'));
% Get information about the screen and set general things
Screen('Preference', 'SuppressAllWarnings',0);
Screen('Preference', 'SkipSyncTests', 0);
screens = Screen('Screens');
if length(screens) > 1
error('Multi display mode not supported.');
end
rect = Screen('Rect',0);
screenRatio = rect(3)/rect(4);
pixelSizes = Screen('PixelSizes', 0);
startPosition = round([rect(3)/2, rect(4)/2]);
HideCursor;
% Experimental variables
% Number of trials etc.
lowestLevel = 1; % n
highestLevel = 4;
numOfBlocks = 3;
targetsPerBlock = 6;
nonTargetsPerBlock = 14; % + n
trialsPerBlock = []; % Number of trials for a block per level
nTrial = []; % Total number of trials per level
for n = lowestLevel:highestLevel
trialsPerBlock(n) = nonTargetsPerBlock + targetsPerBlock + n;
nTrial(n) = trialsPerBlock(n)*numOfBlocks;
end
totalNTrial = sum(nTrial);
% Output files
datafilename = strcat('results/nBack_',num2str(subNo),'.dat'); % name of data file to write to
mSave = strcat('results/nBack_',num2str(subNo),'.mat'); % name of another data file to write to (in .mat format)
mSaveALL = strcat('results/nBack_',num2str(subNo),'_all.mat'); % name of another data file to write to (in .mat format)
xSave = strcat('results/nBack_',num2str(subNo),'.xls'); % name of another data file to write to (in .xls format)
% Checks for existing result file to prevent accidentally overwriting
% files from a previous subject/session (except for subject numbers > 99):
if subNo<99 && fopen(datafilename, 'rt')~=-1
fclose('all');
error('Result data file already exists! Choose a different subject number.');
else
datafilepointer = fopen(datafilename,'wt'); % open ASCII file for writing
end
% Temporal variables
ISI = 2.5;
stimDuration = 0.5;
% Experimental data
RT = zeros(1, totalNTrial)-99;
response = zeros(1, totalNTrial)+99;
correctness = zeros(1, totalNTrial)+99; % Hit = 1, False alarm = 2, Miss = 3, Correct rejection = 4
results = cell(totalNTrial, 14); % SubNo, date, time, trial, stim, level, block, rightAnswer, response, correctness, RT, StimulusOnsetTime1, StimulusEndTime1, trial length
% Colors
bgColor = [255 255 255];
% Creating screen etc.
try
[myScreen, rect] = Screen('OpenWindow', 0, bgColor);
catch
try
[myScreen, rect] = Screen('OpenWindow', 0, bgColor);
catch
try
[myScreen, rect] = Screen('OpenWindow', 0, bgColor);
catch
try
[myScreen, rect] = Screen('OpenWindow', 0, bgColor);
catch
[myScreen, rect] = Screen('OpenWindow', 0, bgColor);
end
end
end
end
center = round([rect(3) rect(4)]/2);
% Keys and responses
KbName('UnifyKeyNames');
space = KbName('space');
right_control = KbName('RightControl');
numberKeys = [KbName('1!') KbName('2@') KbName('3#') KbName('4$') KbName('5%') KbName('6^')];
% Loading stimuli and making texture
[trialList, levels, blocks] = nBackCreateTrialList(lowestLevel, highestLevel,trialsPerBlock ,targetsPerBlock, numOfBlocks);
images = {};
stimuli = {};
for i = 1:10
images{i} = imread(strcat('stimuli/stim_',num2str(i),'.jpeg'));
stimuli{i} = Screen('MakeTexture', myScreen, images{i});
end
% Message for introdution
lineLength = 70; % Sets the maximal length of each line (in characters) to ensure a block text.
messageIntro = WrapString('N-Back Aufgabe \n\n In dieser Aufgabe werden Ihnen geometrische Figuren präsentiert. Ihre Aufgabe ist es zu entscheiden, ob eine bestimmte Figur (Zielreiz) bereits an einem vorherigen Durchgang, dem Durchgang « n », präsentiert wurde. Die Aufgabe startet einfach und endet schwierig. Zuerst sollen Sie angeben, ob der Zielreiz 1 Durchgang (n = 1) vorher bereits präsentiert wurde. Die Anzahl der vorherigen Durchgänge steigt mit jedem Abschnitt des Experiments (Block) an, sodass Sie zum Ende hin angeben müssen, ob Sie den Zielreiz vor 4 Durchgängen (n = 4) gesehen haben.\n\n Sobald Sie glauben, dass ein Stimulus n Durchgänge zuvor präsentiert wurde, drücken Sie bitte die rechte Steuerungstaste (Strg rechts). Die Stimuli selbst werden nur kurz eingeblendet, Sie haben aber solange Zeit zu antworten, bis der nächste Stimulus eingeblendet wird. Ansonsten müssen Sie keine Taste drücken und können einfach warten bis der nächste Stimulus angezeigt wird. Die einzelnen Bedingungen werden Ihnen vor jedem Block noch einmal genauer erklärt. \n Bitte drücken Sie die Leertaste, um zur nächsten Seite zu gelangen.',lineLength);
% Experimental loop
for trial = 1:length(trialList)
% Block and n-back information
if trial == 1 % Shows introduction
DrawFormattedText(myScreen, messageIntro, 'center', 'center');
Screen('Flip', myScreen);
[responseTime, keyCode] = KbWait;
while keyCode(space) == 0
[responseTime, keyCode] = KbWait;
end
end
if trial == 1 || levels(trial) ~= levels(trial-1) || blocks(trial) ~= blocks(trial-1)
if levels(trial) == 1 && blocks(trial) == 1
% Instruction for block
% Example array: 1 8 9 9 10 3
% Correct answer = 4 (button press)
exampleArray_img = imread(strcat('stimuli/example_',num2str(levels(trial)),'.jpeg'));
exampleArray_size = size(exampleArray_img);
exampleArray_tex = Screen('MakeTexture', myScreen, exampleArray_img);
introResponse = 4;
messageBlockInfo = WrapString(horzcat( num2str(blocks(trial)),'. Block, ', 'N = ', num2str(levels(trial)),'.\n In dieser Bedingung müssen Sie die rechte Steuerungstaste drücken, wenn ', num2str(levels(trial)),' Durchgang zuvor der gleiche Stimlus präsentiert wurde. Unter diesem Text sehen Sie eine Beispielreihe von Stimuli, wie Sie auch im Experiment einzeln präsentiert werden könnten. Geben Sie mit der Hilfe der Zahlen oben auf der Tastatur an, an welcher Stelle Sie im Experiment die rechte Steuerungstaste drücken müssten. '),lineLength);
DrawFormattedText(myScreen, messageBlockInfo, 'center', 'center');
Screen('DrawTexture', myScreen, exampleArray_tex, [] , round([center(1) - exampleArray_size(2)/2 rect(4)*0.8 - exampleArray_size(1)/2 center(1) + exampleArray_size(2)/2 rect(4)*0.8 + exampleArray_size(1)/2]));
Screen('Flip', myScreen);
WaitSecs(0.5);
[~, keyCode] = KbWait;
while keyCode(numberKeys(introResponse)) == 0
[~, keyCode] = KbWait;
end
% Start block
DrawFormattedText(myScreen, horzcat('Um ', num2str(blocks(trial)),'. Block zu starten, bitte Leertaste drücken!'), 'center', 'center');
Screen('Flip', myScreen);
WaitSecs(0.5);
[~, keyCode] = KbWait;
while keyCode(space) == 0
[~, keyCode] = KbWait;
end
elseif levels(trial) == 2 && blocks(trial) == 1
% Instruction for block
% Example array: 4 8 9 7 4 7
% Correct answer = 6 (button press)
exampleArray_img = imread(strcat('stimuli/example_',num2str(levels(trial)),'.jpeg'));
exampleArray_size = size(exampleArray_img);
exampleArray_tex = Screen('MakeTexture', myScreen, exampleArray_img);
introResponse = 6;
messageBlockInfo = WrapString(horzcat( num2str(blocks(trial)),'. Block, ', 'N = ', num2str(levels(trial)),'.\n In dieser Bedingung müssen Sie die rechte Steuerungstaste drücken, wenn ', num2str(levels(trial)),' Durchgänge zuvor der gleiche Stimlus präsentiert wurde. Unter diesem Text sehen Sie eine Beispielreihe von Stimuli, wie Sie auch im Experiment einzeln präsentiert werden könnten. Geben Sie mit der Hilfe der Zahlen oben auf der Tastatur an, an welcher Stelle Sie im Experiment die rechte Steuerungstaste drücken müssten. '),lineLength);
DrawFormattedText(myScreen, messageBlockInfo, 'center', 'center');
Screen('DrawTexture', myScreen, exampleArray_tex, [] , round([center(1) - exampleArray_size(2)/2 rect(4)*0.8 - exampleArray_size(1)/2 center(1) + exampleArray_size(2)/2 rect(4)*0.8 + exampleArray_size(1)/2]));
Screen('Flip', myScreen);
WaitSecs(0.5);
[~, keyCode] = KbWait;
while keyCode(numberKeys(introResponse)) == 0
[~, keyCode] = KbWait;
end
% Start block
DrawFormattedText(myScreen, horzcat('Um ', num2str(blocks(trial)),'. Block zu starten, bitte Leertaste drücken!'), 'center', 'center');
Screen('Flip', myScreen);
WaitSecs(0.5);
[~, keyCode] = KbWait;
while keyCode(space) == 0
[~, keyCode] = KbWait;
end
elseif levels(trial) == 3 && blocks(trial) == 1
% Instruction for block
% Example array: 8 6 1 8 7 2
% Correct answer = 4 (button press)
exampleArray_img = imread(strcat('stimuli/example_',num2str(levels(trial)),'.jpeg'));
exampleArray_size = size(exampleArray_img);
exampleArray_tex = Screen('MakeTexture', myScreen, exampleArray_img);
introResponse = 4;
messageBlockInfo = WrapString(horzcat( num2str(blocks(trial)),'. Block, ', 'N = ', num2str(levels(trial)),'.\n In dieser Bedingung müssen Sie die rechte Steuerungstaste drücken, wenn ', num2str(levels(trial)),' Durchgänge zuvor der gleiche Stimlus präsentiert wurde. Unter diesem Text sehen Sie eine Beispielreihe von Stimuli, wie Sie auch im Experiment einzeln präsentiert werden könnten. Geben Sie mit der Hilfe der Zahlen oben auf der Tastatur an, an welcher Stelle Sie im Experiment die rechte Steuerungstaste drücken müssten. '),lineLength);
DrawFormattedText(myScreen, messageBlockInfo, 'center', 'center');
Screen('DrawTexture', myScreen, exampleArray_tex, [] , round([center(1) - exampleArray_size(2)/2 rect(4)*0.8 - exampleArray_size(1)/2 center(1) + exampleArray_size(2)/2 rect(4)*0.8 + exampleArray_size(1)/2]));
Screen('Flip', myScreen);
WaitSecs(0.5);
[~, keyCode] = KbWait;
while keyCode(numberKeys(introResponse)) == 0
[~, keyCode] = KbWait;
end
% Start block
DrawFormattedText(myScreen, horzcat('Um ', num2str(blocks(trial)),'. Block zu starten, bitte Leertaste drücken!'), 'center', 'center');
Screen('Flip', myScreen);
WaitSecs(0.5);
[responseTime, keyCode] = KbWait;
while keyCode(space) == 0
[responseTime, keyCode] = KbWait;
end
elseif levels(trial) == 4 && blocks(trial) == 1
% Instruction for block
% Example array: 10 9 8 8 10 6
% Correct answer = 5 (button press)
exampleArray_img = imread(strcat('stimuli/example_',num2str(levels(trial)),'.jpeg'));
exampleArray_size = size(exampleArray_img);
exampleArray_tex = Screen('MakeTexture', myScreen, exampleArray_img);
introResponse = 5;
messageBlockInfo = WrapString(horzcat( num2str(blocks(trial)),'. Block, ', 'N = ', num2str(levels(trial)),'.\n In dieser Bedingung müssen Sie die rechte Steuerungstaste drücken, wenn ', num2str(levels(trial)),' Durchgänge zuvor der gleiche Stimlus präsentiert wurde. Unter diesem Text sehen Sie eine Beispielreihe von Stimuli, wie Sie auch im Experiment einzeln präsentiert werden könnten. Geben Sie mit der Hilfe der Zahlen oben auf der Tastatur an, an welcher Stelle Sie im Experiment die rechte Steuerungstaste drücken müssten. '),lineLength);
DrawFormattedText(myScreen, messageBlockInfo, 'center', 'center');
Screen('DrawTexture', myScreen, exampleArray_tex, [] , round([center(1) - exampleArray_size(2)/2 rect(4)*0.8 - exampleArray_size(1)/2 center(1) + exampleArray_size(2)/2 rect(4)*0.8 + exampleArray_size(1)/2]));
Screen('Flip', myScreen);
WaitSecs(0.5);
[~, keyCode] = KbWait;
while keyCode(numberKeys(introResponse)) == 0
[~, keyCode] = KbWait;
end
% Start block
DrawFormattedText(myScreen, horzcat('Um ', num2str(blocks(trial)),'. Block zu starten, bitte Leertaste drücken!'), 'center', 'center');
Screen('Flip', myScreen);
WaitSecs(0.5);
[~, keyCode] = KbWait;
while keyCode(space) == 0
[~, keyCode] = KbWait;
end
else
% Start block
DrawFormattedText(myScreen, horzcat('Um ', num2str(blocks(trial)),'. Block zu starten, bitte Leertaste drücken!'), 'center', 'center');
Screen('Flip', myScreen);
WaitSecs(0.5);
[~, keyCode] = KbWait;
while keyCode(space) == 0
[~, keyCode] = KbWait;
end
end
end
startOfTrial = GetSecs;
% Stimulus presentation
Screen('DrawTexture', myScreen, stimuli{trialList(1,trial)});
[VBLTimestamp StimulusOnsetTime1] = Screen('Flip', myScreen);
flippedScreen = false;
% Response recording
[keyIsDown, responseTime1, keyCode] = KbCheck; % saves whether a key has been pressed, seconds and the key which has been pressed.
while keyCode(right_control) == 0
[keyIsDown, responseTime1, keyCode] = KbCheck;
if responseTime1 - StimulusOnsetTime1 >= stimDuration
% Only flip if it hasn't been flipped yet
if ~ flippedScreen
[VBLTimestamp StimulusEndTime1] = Screen('Flip', myScreen);
flippedScreen = true;
end
if responseTime1 - StimulusOnsetTime1 >= stimDuration + ISI
break
end
end
end
if responseTime1 - StimulusOnsetTime1 < stimDuration
WaitSecs(stimDuration - (responseTime1 - StimulusOnsetTime1));
[VBLTimestamp StimulusEndTime1] = Screen('Flip', myScreen);
end
% Checking correctness
if keyCode(right_control) == 1
RT(trial) = (responseTime1 - StimulusOnsetTime1)*1000; % Converts to milliseconds
response(trial) = 1;
if trialList(2, trial) == 1
correctness(trial) = 1; % Hit
else
correctness(trial) = 2; % False Alarm
end
else
response(trial) = 0;
if trialList(2, trial) == 1
correctness(trial) = 3; % Miss
else
correctness(trial) = 4; % Correct rejection
end
end
t2 = GetSecs;
% Presenting blank screen for remaining time
if t2 - StimulusEndTime1 < ISI
WaitSecs(ISI - (t2 - StimulusEndTime1));
end
% SubNo, date, time, trial, stim, level, block, rightAnswer,
% response, correctness, RT, StimulusOnsetTime1, StimulusEndTime1,
% trial length
endOfTrial = GetSecs;
fprintf(datafilepointer,'%i %i %i %i %i %i %i %i %i %i %f %f %f %f\n', ...
subNo, ...
date, ...
time, ...
trial, ...
trialList(1,trial), ...
levels(trial), ...
blocks(trial), ...
trialList(2, trial), ...
response(trial),...
correctness(trial),...
RT(trial),...
(StimulusOnsetTime1-startOfTrial)*1000,... % Calculating stimulus onset time
(StimulusEndTime1-startOfTrial)*1000,...
(endOfTrial-startOfTrial)*1000);
results{trial, 1} = subNo;
results{trial, 2} = date;
results{trial, 3} = time;
results{trial, 4} = trial;
results{trial, 5} = trialList(1,trial);
results{trial, 6} = levels(trial);
results{trial, 7} = blocks(trial);
results{trial, 8} = trialList(2, trial);
results{trial, 9} = response(trial);
results{trial, 10} = correctness(trial);
results{trial, 11} = RT(trial);
results{trial, 12} = (StimulusOnsetTime1-startOfTrial)*1000;
results{trial, 13} = (StimulusEndTime1-startOfTrial)*1000;
results{trial, 14} = (endOfTrial-startOfTrial)*1000;
end
save(mSave, 'results');
save(mSaveALL);
xlswrite(xSave, results);
Screen('CloseAll')
fclose('all')
catch
rethrow(lasterror)
Screen('CloseAll')
save(mSave, 'results');
save(mSaveALL);
xlswrite(xSave, results);
fclose('all')
end
% Changes:
% 4. Mapping der response keys?
% Response time?