真正的肢体置换需要模糊自我和机器之间的认知感知线。代理是感知由自我和故意产生的假肢行为的关键桥梁。此技术提供了人类用户和机器之间认知感知通信有效性的独特见解。
这种方法可以扩展到任何检查的反馈对机构的影响,如与骨髓电或身体动力假肢,皮质刺激,中风,甚至手部移植。证明这个程序的是迪伦贝克勒和扎卡里图姆瑟,研究工程师在我们的实验室。护送学员进入测试室,让他们坐在监视器前。
首先通过参与者的神经机器界面(NMI)生成手动感感知,并通过让参与者演示他们使用完整手的感觉来捕捉感知运动的运动学。使用虚拟手或假肢模拟来重现运动感知的运动学。接下来,设置硬件以捕获来自参与者的 NMI 的有意手部移动控制信号。
将此控制信号映射到虚拟假肢的活动。然后,创建一个主控制程序,以协调 NMI 控制信号的采集、虚拟假体的移动以及运动 NMI 反馈的生成。在监视器上显示虚拟假肢并调整其大小和位置,以便与显示器缺失肢体的位置一致定位。
然后,在虚拟环境中渲染对象(如浮球)以维修手的关闭和打开位置的停止点。最后,配置主控制程序,以便当虚拟数字接触虚拟停止点时,在可调时间延迟后播放听觉音。在开始实验之前,为主控制程序构建一个输入文件,指定每个试验的设置以及控制和实验条件。
计划其他条件,旨在分析对运动意图、运动感觉和与虚拟假肢显示的运动学的时态不匹配的贡献。例如,考虑使用以下五个条件,相反的运动,太快,太慢,发病延迟,没有反馈。要启动每个试验,请按主控制程序上的"开始"按钮,该按钮将虚拟手移动到开始位置,从而发出试用的开始信号。
在第一个练习单元中,让参与者将手驱动到运动终点,并在虚拟数字到达虚拟停止点 10 次试验后播放听觉音 1,000 毫秒。在第二个练习单元中,再次让学员将手驱动到运动终点。随机化听觉音调,以便每个 300、500 和 700 毫秒的延迟间隔至少显示五次。
记录参与者口头报告的时间延迟间隔的估计。最后,对每种情况进行15个试验的实验。以随机顺序显示条件,并在每个条件结束时管理调查问卷。
在这里,结果指示四个机构问题的平均分数,以及每个参与者的四个控制问题,以及每个反馈条件。平均评级大于 1 表示与给定语句的协议,零表示协议的中立性。然后,对三个参与者的实际和感知时间间隔之间的差异进行平均,并相对于基线反馈条件显示。
较大的负面差异表示具有更强的隐性代理意识,例如状态过快。此外,这些结果表明了对明确和隐式机构措施的比较。过快的状况表明,无论是明确的,也是隐含的,都显示了机构的最强大形态。
稍作修改可以扩展我们的技术,以研究其他传感器模式,如触摸,以及它们如何影响代理。此外,添加肢体所有权度量可以帮助我们理解代理和实施例之间的相互关系。这项技术使得探索感知运动反馈在神经机界面中的作用,即大脑用来建立对预期运动的作者感的内在机制。