Die Autoren danken den Mitgliedern des Labors für Vision Research und der Sensory-Motor Integration Laboratory für die Unterstützung Lauf Teilnehmer dieser Studie, Polina Yanovich, Joshua Dobias und Robert W. Isenhower für Hilfe in der Anfangsphase zu bestätigen, und Tom Gnade für seine Hilfe beim Aufbau der Reiz. Diese Arbeit wurde von den folgenden Quellen unterstützt: die NSF Graduierten Fellowship Program: Auszeichnung # DGE-0937373, die NSF CyberEnabled Entdeckung und Innovation Typ I (Idee): Grant # 094158, und der Rutgers-UMDNJ NIH Biotechnology Training Program: Erteilen # 5T32GM008339-22.

1. Aufbau der Vorrichtung Stimulus <ol><li> Konstruieren Sie eine bewegliche Plattform auf einer Laufschiene. Jeder Stimulus wird auf der bewegbaren Plattform in Abhängigkeit von der Art des Versuchs gefordert platziert werden. </li><li> Sichern Sie die Spur auf einen Tisch in angemessener Höhe, die für die Reiz Plattform, um auf Augenhöhe mit dem Teilnehmer, sich vor dem Tisch sitzen werden kann. </li><li> Bringen Sie eine versenkbare Federmechanismus auf den Stimulus-Plattform. Verbinden Sie den Eingang zu der Federmechanismus auf einer Leiterplatte. </li><li> Legen Sie eine Reihe von Lampen hinter der Teilnehmer Sitz, mit Blick auf den Stimulus-Plattform. Es ist wichtig, den Reiz Plattform gleichmäßig zu beleuchten, weil ungleichmäßige Beleuchtung können Schatten, die mit der illusorischen Wahrnehmung stören gegossen. Schließen Sie den Satz von Lampen zu einem Konverter, der es mit der Leiterplatte verbindet. </li><li> Bringen Sie eine Switch-Box an den Rand des Tisches, wo die Nähe zu der Teilnehmer sitzen. Die Teilnehmer legen ihre Hand auf den Schaltkasten eint die zu Beginn eines jeden Versuch und aktivieren Sie den Schalter, sobald sie ihre Hand heben, um die Reichweite Bewegung auszuführen. Verknüpfen Sie die Switch-Box Eingang auf der Leiterplatte. </li><li> Schließen Sie jedes Ausgangs-Pin der Leiterplatte, auf der Mikrokontroller, um die gleichzeitige Aktivierung des Zurückziehen des beweglichen Plattform über den Federmechanismus und dem Ausschalten der Lichter, wenn die Schalterdose wird ausgelöst, einem Stift steuern. Der Reiz muss eingefahren und das Licht ausschalten muss nach der Einleitung der Reichweite Bewegung in jedem Versuch, alle Online-visuelle Korrekturen und haptische Rückmeldung zu verhindern. Der Schaltkasten wird eingesetzt, so dass der Reiz Rückzug und Dunkelheit Beginn werden nur nach Bewegung beginnt durchgeführt, so dass diese eine unmittelbare Reichweite Aufgabe. </li><li> Schreiben Sie eine MATLAB-Programm, das die Mikrocontroller Signale steuert. Verwenden Sie den MATLAB-Code, eine Folge von Studien speichern und weisen Sie den Experimentator, welche Impulse und Sichtbedingungen, um für jeden Versuch zu verwenden. </li><li> Constructiont Trainingsreize, die Rück Perspektive Reiz, und die Eigen-Perspektive Reiz (Abbildungen 1 und 2). Trainingsreize bestehen aus zwei rechteckige Platten, die die isolierten rechten Oberfläche Wand des mittleren Gebäudes in der umgekehrten Perspektive-Stimulus und der richtigen Perspektive-Stimulus eingebettet. Der Zweck der Ausbildung Impulse werden in der experimentellen Prozedur erläutert. Anbringung rot ebenen Targetplatten auf der rechten Seite der Mittellinie der Stimuli. </li></ol> 2. Teilnehmer <ol><li> Erhalten schriftliche Einverständniserklärung des IRB-genehmigten Protokoll in Übereinstimmung mit der Deklaration von Helsinki vor Beginn der experimentellen Sitzung. </li><li> Testen Sie die Teilnehmer für die Sehschärfe in jedem Auge, Stereopsis (mit einem Randot-Stereo-Test), und Augen Dominanz. </li><li> Set-up die Motion-Capture-System. Verwenden vierzehn elektro-magnetische Sensoren bei 240 Hz und Motion-Tracking-Software. Das hochauflösende Aufzeichnungssystem alTiefen für die eingehende Analyse der Entfaltung der Bewegung in drei Dimensionen von vierzehn Sensoren gleichzeitig, dass in der Vergangenheit Studien fehlen. <ol><li> Zeigen zwölf der vierzehn Sensoren auf den folgenden Körpersegmente mit Sport Bands entwickelt, um die uneingeschränkte Bewegungsfreiheit des Körpers zu optimieren: Kopf, Rumpf, rechts und links Schultern, linken Oberarm, Unterarm, linken Handgelenk, rechten Oberarm, rechten Unterarm, rechts Handgelenk, rechten Zeigefinger und Daumen der rechten Hand. </li><li> Die restlichen beiden Sensoren auf der Rückseite der Stimuli direkt hinter der Zielposition, um eine genaue Position des Ziels im 3D-Raum relativ während des Trainings und Versuchsblöcke an den Teilnehmer zu erreichen. </li></ol></li></ol> 3. Experimentelles <ol><li> Legen Sie alle Reize aus der Sicht des Teilnehmers zu diesem Zeitpunkt. Schalten Sie alle Lichter bis auf die verwendet werden, um den Reiz Plattform beleuchten Lampen. Dim keine Computer-Bildschirmen, die in Gebrauch sind, um das Know laufenBeispiel, so dass die Lichter nicht mit der gleichmäßige Beleuchtung auf dem Gerät projiziert stören. </li><li> Vor Beginn keine Studien, informieren die Teilnehmer des Experiments Fluss. Benachrichtigen sie der Reiz Rückzug und Ausschalten von Lichtern, sobald sie Bewegung initiieren durch Heben der Hand aus dem Schaltkasten. Erinnern Sie sie nicht zu versuchen, die Rückzugs Plattform folgen, aber nur an, wo das Ziel war zuletzt zu greifen. Demonstrieren, wie bei dem sie zuletzt erinnere mich, das Ziel durch Annäherung es normal, dass die wahrgenommene Oberfläche greifen. </li><li> Beginnen Praxis Studien. Diese Studien ermöglichen die Teilnehmer bequem mit dem Setup zu werden. Es gibt keine Teststimulus auf der Plattform - nur ein schwarzes Brett mit einer Mittelstange verwendet Vorsprung auf Reize zu befestigen. Weisen Sie den Teilnehmer an der Mittelstange zu erreichen und die Hand wieder zur Ruhe nach Abschluss der Reichweite auf seine / ihre eigenen Tempo zu bringen,; wiederholen Sie für drei Versuche. Hinweis: Es ist wichtig, nicht auf Anweisungen, wie Retrac gebent die Hand; sollte diese Komponente automatisch und unter bewusster Kontrolle. </li><li> Initiieren Ausbildung Studien. Fragen Sie die Teilnehmer, um seine / ihre Augen nach jedem Versuch für den Rest des Experiments zu schließen. Während die Augen der Teilnehmer geschlossen sind, bringt das Trainingsreiz für die in der MATLAB-Programm, um den Mittelpfosten genannt; die Reihenfolge der Ausbildung Stimuluspräsentation wird von der MATLAB-Programm für insgesamt acht Versuche, vier für jeden Stimulus randomisiert. Trainingsreize helfen, zeigen die Krümmung der Reichweite, wenn aufgefordert, auf Ziele auf physischen Oberflächen Vertreter der in den experimentellen Stimuli Ziele zu greifen. </li><li> Beginnen experimentellen Studien. Es gibt drei Reizbedingungen für die experimentellen Studien: (1) reverspective unter illusorisch Wahrnehmung, wie in Fig. 1f (REV-ILLU), (2) unter reverspective veridical Wahrnehmung, wie in Fig. 1e (REV-VER) und (3) Eigen-Perspektive (PRO), wie in Abbildung 1c. Daran erinnern, dass Bedingungengen (1) und (2) nutzen die gleichen physikalischen Stimulus reverspective. <ol><li> Zunächst präsentieren die reverspective Reiz. Fragen Sie die Teilnehmer, wenn er / sie die illusorische Wahrnehmung des mittleren Gebäudes &quot;Herausspringen&quot; auf ihn / sie zu stabilisieren. Wenn der Teilnehmer hat Mühe, die Stabilisierung der illusorischen Wahrnehmung, legen Sie eine de-Sammellinse auf der nicht dominanten Auge Stereopsis zu schwächen, um die illusorische Wahrnehmung zu bewahren und gleichzeitig zu erreichen Entfernung zum Ziel 18. Wenn der Teilnehmer erfordert die de-Sammellinse, dann stellen Sie sicher, dass Sie ihn / sie anzuweisen, sie anzuziehen, vor jeder REV-ILLU Studie. </li><li> Nach der ersten REV-ILLU-Studie, wird der MATLAB-Programm die Reihenfolge der Versuche zufällig. Für jeden Versuch, geben Sie die folgenden Anweisungen in Abhängigkeit von der Konjunktur Zustand: REV-ILLU: &quot;Sehen Sie sich die mittleren Gebäude wie knallen aus Richtung zu Ihnen.&quot; REV-VER: &quot;Sehen Sie sich die mittleren Gebäude wie Höhlenforschung in weg von dir.&quot; PRO: &quot;Sehen Sie sich die mittleren Gebäude wie knallen aus Richtung you &quot;. Sobald der Teilnehmer bestätigt eine stabile Wahrnehmung, bitten Sie sie auf das Ziel zu packen. Führen zwölf Studien für jede Bedingung für insgesamt 36 Versuchs Studien. </li></ol></li></ol> 4. Datenanalyse <ol><li> Um die Bewegungen im Hinblick auf die zielgerichtete Reichweite und automatischer Rückzüge zu analysieren, die Daten zuerst zerfallen in zwei Klassen Bewegung durch Erfassen der Punkt, an dem die Geschwindigkeit der Bewegung, nach der Einleitung, nähert momentane Geschwindigkeit Null. </li><li> Um Unterschiede in der Krümmung der Hand Weg Bahnen für jeden Stimulus Zustand aussehen, führen Sie die Wilks Lambda Teststatistik auf der 3-dimensionalen Datensatzes zu jedem Zeitpunkt während der Flugbahn. Die Wilks Lambda-Test verringert die Wahrscheinlichkeit, Teststatistik Λ zu einem skalaren Wert über Determinanten, die uns helfen ableiten, ob die mittlere Flugbahn Vektor für REV-ILLU ist ähnlich REV-VER-oder PRO-22. </li><li> Um die Orientierung zu studierensetzung der Hand zum Ziel am Ende des zielgerichteten erreichen, die zwischen der Einheit Annäherungsvektor durch den Daumen, Zeige-und Handgelenk Sensorpositionen relativ zu dem Target zu Einheitsvektor normal zu der Oberfläche erzeugt wird (Fig. 5a gebildete Winkel vergleichen und 5b). </li></ol>

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Die Autoren erklären, keine finanziellen Interessen konkurrieren.

Unsere Verfahren stellen eine Plattform für die Gültigkeit der wahrnehmungsAktionsModelle durch die Analyse der gesamten Entfaltung der Bewegung in Bezug auf das experimentelle Aufgabe zu testen. Das Paradigma kann modifiziert werden, um andere Arten von visuellen Reizen zu testen, um diesen Bereich der Forschung zu erweitern. Zum Beispiel können andere 3D-Diis auf das Gerät getestet werden, um zu sehen, wie Wechselwirkungen zwischen Top-down-und Bottom-up-Prozesse übersetzen auf verschiedene Reize. Die Methoden k?...

Vision-for-Vision-Perception vs-for-Action- Um die Umwelt erfolgreich zu navigieren, werden die Informationen aus dem visuellen System verwendet, um menschliche Bewegungen zu koordinieren. Wie visuelle Informationen ausgewählt und priorisiert werden, um motorische Handlungen beeinflussen, bleibt unklar. Zwei wichtige anatomische Projektionen ergeben sich aus dem primären visuellen Kortex, die ventralen bilden (&quot;was&quot; oder &quot;Vision für die Wahrnehmung&quot;)-Weg, der sich auf die zeitliche Bereich, und der dorsalen (&quot;wo&quot;, oder &quot;Vision für die Aktion&quot;)-Weg , zum Scheitellappen 02.01. Die ventrale Strom wird in der Nutzung von visuellen Informationen für Wahrnehmungsprozesse wie Objekterkennung und Identifizierung verwickelt, während der dorsale Strom wird angenommen, dass ausschließlich Signale verarbeiten Handlungsführung und räumliche Wahrnehmung. Die gestellte Frage ist, ob Top-down-Prozesse von der ventralen Strom prägen die Art und Weise der Bewegungen ausgeführt werden. Die famous Fallstudie der Patient DF durch Goodale und Milner 1992 ausgewertet, starke Hinweise und Unterstützung für die visuelle Zwei-Bäche-Hypothese, die behauptet, dass ventrale und dorsale Strom Prozesse trennbar sind für Wahrnehmung und Handlung 3. In der Theorie kann Bottom-up-Signale der Bewegung Parallaxe und binokulare Disparität Top-down-Wahrnehmungs Informationen wie Vorwissen und Vertrautheit, um genau unser Handeln zu überschreiben, was darauf hindeutet, dass der Bewegungsplanung ist unempfindlich gegen ventralen Strom Kontrolle. DF, der von visueller Form agnosia durch bilaterale ventralen Hinterhaupt Läsionen erlitten, behielt genaue Erfassen Fähigkeit zu Objekten, die sie nur schwer erkennen musste, die Unterstützung der Prämisse der visuelle Zwei-Streams Hypothese 4.3. Aufgrund von Fallstudien, wie DF, wurde davon ausgegangen, dass die Funktions ventral-dorsalen Strom Dichotomie bei gesunden, nichtpathologischer Personen gab es auch. , Ob diese Ergebnisse geben jedoch Hinweise auf eine absoLaute Arbeitsteilung für die Wahrnehmung und Handlung in neurotypical Populationen wurde heiß in den letzten zwanzig Jahre 5-10 diskutiert. Die Verwendung von Illusionen, um Wahrnehmung und Handlung der Lagerung Um die visuelle Zwei-Bäche-Hypothese in neurotypical Probanden zu testen, Forscher beschäftigen visuellen Illusionen zu untersuchen, wie verzerrte Wahrnehmungsurteile der Umwelt beeinflussen unsere motorische Handlungen. Die Ebbinghaus / Titchener Illusion, verwendet beispielsweise eine Zielplatte durch kleinere Platten, die größer ist als eine andere Platte mit der gleichen Größe von größeren Kreisen umgeben zu sein scheint, umgeben; dies ist aufgrund der Größe-Kontrastwirkung 11. Wenn die Teilnehmer zu erreichen, um die Scheibe Ziel zu erfassen, wenn die Zwei-Bäche-Hypothese gilt, dann ist die Grifföffnung der Hand greift an der Zielscheibe würde durch die Illusion davon unberührt, so dass die Teilnehmer auf die wahre Geometrie des Zielscheibe handeln und nicht auf falsche Wahrnehmungsgröße estim verlassenAtes. Aglioti et al. Bericht in der Tat dieses Verhalten, Denken, dass getrennte visuelle Prozesse regieren Fach Aktionen und bewusste Wahrnehmung 11. Umgekehrt haben andere Gruppen diese Ergebnisse umstritten, da sie keine Dissoziation zwischen Wahrnehmung und Handlungsprozesse, wenn sorgfältige Kontrolle der Übereinstimmung der Wahrnehmungs-und Greifaufgaben schlägt eine Integration von visuellen Informationen Strom statt einer Trennung 12. Trotz mehrerer Folgestudien durchgeführt, um zu bestätigen oder zu widerlegen die visuelle Zwei-Bäche-Hypothese mit der Ebbinghaus Illusion, es konkurrierende Beweisstücke, um beide Seiten des Arguments 13 unterstützen. Um den Einfluss der visuellen Wahrnehmung auf Handlungsprozesse weiter zu erforschen, haben 3D-Tiefeninversion Illusionen (DII) auch verwendet worden. Diis produzieren illusorisch Bewegung und wahrgenommene Tiefe Umkehrung der Szenen, in denen körperlich konkaven Winkel als 14 konvex wahrgenommen und umgekehrt. The HollowGesicht Illusion ist ein Beispiel für eine DII, die die Wahrnehmung eines normal, konvexe Fläche erzeugt, obwohl der Stimulus physikalisch konkav, verwickelt die Rolle des Top-down-Einflüsse wie Vorwissen und Konvexität Bias, die illusionäre Wahrnehmung 15-16 entlocken. Trotz der Bemühungen, das motorische Verhalten in Richtung Erreichen Ziele auf der Hohl Gesicht Illusion zu charakterisieren, bleibt Beweise nicht eindeutig: eine Studie berichtet, eine Wirkung auf Motorleistung 17, während ein anderer nicht 18. Diese Studien stützen sich auf den Vergleich Wahrnehmungstiefe Schätzungen Entfernungsberechnungen der Hand relativ zu Zielen auf der Hohl Gesicht Illusion befindet Endpunkt. Widersprüchliche Ergebnisse über Maßnahmen auf diese Art von Stimuli durchgeführt, kann ein Ergebnis der Änderungen von Forschern verwendeten Verfahren sein. Da die Art und Weise, in der ventralen und dorsalen Strom-Information genutzt wird, ist noch bis zu debattieren, Funken diese Kontroverse die Notwendigkeit für eine robustere Konjunktur mit zusätzlichen erweiterten Maßnahmen der Kraft behavior. Gerade deshalb ist eine Technik, wurde mit umgekehrter Perspektive Reize, die üblicherweise als &quot;reverspectives&quot;, die eine andere Klasse von Diis 14 bilden bezeichnet entwickelt. Die Linearperspektive Hinweise, die stückweise auf 3D ebene Flächen gemalt werden produzieren Wettbewerb zwischen der physikalischen Geometrie der Reiz und die tatsächliche gemalte Szene. Datengesteuerte sensorische Signale, wie Fernglas Disparität und Bewegung begünstigen die Parallaxe veridical Wahrnehmung der physikalischen Geometrie, während auf Erfahrung basierende Vertrautheit mit Perspektive begünstigt die Tiefe Inversions Wahrnehmung (Abbildung 1). Der Vorteil der reverspective ist, dass es für die Platzierung eines Ziels auf eine Oberfläche, deren Anregung die Illusion wahrgenommene räumliche Orientierung unterscheidet sich um fast 90 Grad aus seiner physikalischen Ausrichtung (Figuren 1e und 1f). Dieser riesige Unterschied erleichtert die Prüfung, ob Reichweite-for-Greifbewegungen sind oder nicht Einflvon der Illusion beein usst. Diese Vorstellung ist der Schlüssel zu erkunden, ob Motor-Aktionen auf der reverspective durchgeführt von Top-down-Einflüsse aus dem ventralen Strom sind betroffen. Bewegung Klassen in Perception-Action-Modelle Wenn verschiedene Motor-Strategien werden unter illusorisch und veridical Wahrnehmungen, wenn Grabbing auf ein Ziel auf einem reverspective Stimulus eingesetzt, so kann es leicht durch das Studium der Krümmung der Hand der Ansatz verfolgt werden. Darüber hinaus ist eine Analyse der gesamten Entfaltung Bewegung von Beginn der zielgerichteten Bewegung auf die spontane, automatische Zurückziehen der Hand zurück in den Ruhezustand kann in der Tat Bypass etwaige Mängel in den vergangenen Testverfahren für Wahrnehmungs Einfluss auf die Motorleistung gefunden. Aktuelle Studien unterstreichen die Bedeutung des Studiums der Balance zwischen diesen beiden Bewegungsklassen sowie die Verwendung der Segmente durch die spontane Nervensysteme für vorausschauende und vorausschau control 19-21,23-24. Die neu statistisch definierten Klasse von spontanen automatische Bewegungen stellt neue Metriken und Funktionen, die sich als so entscheidend zu sein, wie die zielgerichtet diejenigen bisher zu sensomotorischen Veränderungen zu verfolgen und subtile Aspekte der natürlichen Verhaltensweisen zu quantifizieren gewesen. Nach unserer Kenntnis bestehenden Forschungs auf der visuellen Zwei-Bäche-Hypothese konzentriert sich nur auf zielgerichtete Handlungen und damit keine Auswirkungen auf die automatische Übergangsbewegungen, die wesentlichen Komponenten auf die Vollendung des visuomotorischen Aktionsschleife sind zu ignorieren. Der Schwerpunkt muss daher auf die Bedeutung der automatischen Bewegungen, um sich voll zu erfassen beide Modi von Verhalten in der vorliegenden Paradigma zu Fragen der visuellen Wahrnehmungs-und Handlungsmodelle zu klären platziert werden. Hier Methoden entwickelt, um die Rolle des Top-down-Signalisierung im ventralen visuellen Strom auf Modulation der Bewegungsverhalten in der bewussten, zielgerichteten Handeln Domain in Verbindung mit spontanen, Transit untersuchenionalen Bewegungen mit einer robusten DII Reverse-Perspektive Reiz. Gründe Es wird vermutet, dass bei Top-down-visuelle Prozesse beeinflussen das sensomotorische System, voll Bewegungsbahnen in Richtung der Ziel eingebettet in der 3D-Perspektive umzukehren Szene unter der illusorischen Wahrnehmung wird von der Soll-Ansatz von der Wahrnehmung veridical (Abbildungen 1e ausgelöst unterscheiden und 1f). Da darüber hinaus die Illusion Wahrnehmung des reverspective Stimulus ist sehr ähnlich dem von einem geeigneten (&quot;gezwungen&quot;) perspektivische Stimulus erhalten, erreicht zu einem eingebetteten Ziel auf einem reverspective ausgeführt ist daher ähnlich sein, Eigenschaften Lauf unter dem Einfluß des durchgeführten Illusion auf der reverspective Reiz (1c und 1f). Wenn Top-down-visuelle Einflüsse keine Auswirkungen auf die Bewegungsbahn, dann wird die Hypothese aufgestellt, was gemacht und erreichter die illusorische Wahrnehmung würden die gleichen Eigenschaften wie Lauf unter dem veridical Wahrnehmung auf der reverspective Stimulus (Abbildung 1e) hergestellt sind, zeigen. In anderen Worten, sowohl illusorisch und veridical Wahrnehmung Lauf ähnlich in der Natur zu sein, so dass beide nach vorn Flugbahnen würde auf die wahre Geometrie des Stimulus zu handeln. Wie in der Vorwärts beobachteten Effekte erreichen zu übersetzen in die automatische Zurückziehen der Hand, ist unbekannt. Durch den Einsatz eines Motorvollanalyse, wollen wir unser Verständnis von Handlung und Wahrnehmung Schleifen, um die bestehenden Probleme bei der Hand zu klären.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="814">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:276px;">Laboratory bench</td>
			<td style="width:252px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:276px;">Slidable Track with Retractable Spring</td>
			<td style="width:252px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>built in-house</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:276px;">Retractable Spring</td>
			<td style="width:252px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:276px;">Adjustable Lamps</td>
			<td style="width:252px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:276px;">Switch Box</td>
			<td style="width:252px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:276px;">Circuit Board</td>
			<td style="width:252px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:276px;">Arduino</td>
			<td style="width:252px;">Smart Projects, Italy</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:276px;">MATLAB</td>
			<td style="width:252px;">The MathWorks Inc., Natick, MA, USA</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:276px;">Randot-dot Stereo Test</td>
			<td style="width:252px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:276px;">Reverse-Perspective Stimulus</td>
			<td style="width:252px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>built in-house</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:276px;">Proper-Perspective Stimulus</td>
			<td style="width:252px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>built in-house</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:276px;">Training Stimuli</td>
			<td style="width:252px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>built in-house</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:276px;">Polhemus Motion Capture System</td>
			<td style="width:252px;">Liberty, Colchester, VT, USA</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:276px;">The Motion Monitor Motion-Tracking Software</td>
			<td style="width:252px;">Innovative Sports Training, Inc., Chicago, IL</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:276px;">Sport Sweatbands</td>
			<td style="width:252px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:276px;">De-Focusing Lens</td>
			<td style="width:252px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

methods to explore the influence of top-down visual processes on motor behavior

Kinästhetische Wahrnehmung ist wichtig, um die Umwelt erfolgreich zu navigieren. Wenn wir mit unserer täglichen Umgebung zu interagieren, werden einige Aspekte der Bewegung bewusst geplant, während andere spontan unter Bewusstsein kommen. Die bewusste Komponente dieser Dichotomie wurde ausgiebig in mehreren Zusammenhängen untersucht, während die spontane Komponente weitgehend untersucht bleibt. Darüber hinaus, wie Wahrnehmungsprozesse modulieren diese Bewegung Klassen ist noch unklar. Insbesondere ist ein aktuell diskutiertes Thema, ob die visuomotorische System ist durch die räumliche Wahrnehmung durch eine visuelle Illusion erzeugt, oder ob es nicht von der Illusion betroffen und wird stattdessen durch die Wahrnehmung veridical geregelt geregelt. Bistabile Wahrnehmungen wie 3D-Tiefeninversion Illusionen (Diis) bieten eine hervorragende Zusammenhang auf solche Wechselwirkungen und Balance zu studieren, vor allem in Kombination mit der Reichweite zu begreifen Bewegungen. In dieser Studie wird eine Methode entwickelt, die eine um DII verwendet ClarIFy die Rolle des Top-down-Prozesse auf motorische Aktion, vor allem zu untersuchen, wie auf ein Ziel auf einem DII sind in beiden bewusste und spontane Bewegung Domains betroffen erreicht.

<html> 1. Hand Path Trajektorien Ergebnisse werden für Betr VT gezeigt. Die Wilks Lambda Teststatistik ermöglicht die Reduktion der dreidimensionalen Raumdaten in einen skalaren Wert, der durch die Verwendung der Determinanten. Die Wilks Lambda-Statistik verwendet die Likelihood Ratio Test <img alt="" fo:content-width=".8in" src="/files/ftp_upload/51422/51422eq1.jpg" width="90" /> , In dem die &quot;innerhalb&quot; Summe der Quadrate und Produkte bilden Matrix E, und die &quot;Gesamt&quot; Sum...

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Methods to Explore the Influence of Top-down Visual Processes on Motor Behavior

Es ist unklar, wie die Top-Down-Signale von der ventralen visuellen Strom Bewegung beeinflussen. Wir entwickelten ein Paradigma zu motorischen Verhaltens auf ein Ziel auf einem 3D-Tiefeninversion Illusion zu testen. Signifikante Unterschiede sind in beiden bewusste, zielgerichteten Bewegungen und automatische Aktionen illusorisch und veridical Betrachtungsbedingungen berichtet.

Methoden, um den Einfluss von Top-down-Prozesse auf Visuelle Motor Verhalten erkunden

Kinesthetic awareness is important to successfully navigate the environment. When we interact with our daily surroundings, some aspects of movement are ...

methods-to-explore-influence-top-down-visual-processes-on-motor

Research

JoVE Journal

Behavior

24.2K Aufrufe.  Rutgers University.  Es ist unklar, wie die Top-Down-Signale von der ventralen visuellen Strom Bewegung beeinflussen. Wir entwickelten ein Paradigma zu motorischen Verhaltens auf ein Ziel auf einem 3D-Tiefeninversion Illusion zu testen. Signifikante Unterschiede sind in beiden bewusste, zielgerichteten Bewegungen und automatische Aktionen illusorisch und veridical Betrachtungsbedingungen berichtet. 

Serie: Methods to Explore the Influence of Top-down Visual Processes on Motor Behavior

Using Eye Movements to Evaluate the Cognitive Processes Involved in Text Comprehension

The present article describes how to use eye tracking methodologies to study the cognitive processes involved in text comprehension. Measuring eye movements during reading is one of the most precise methods for measuring moment-by-moment (online) processing demands during text comprehension. Cognitive processing demands are reflected by several aspects of eye movement behavior, such as fixation duration, number of fixations, and number of regressions (returning to prior parts of a text). Important properties of eye tracking equipment that researchers need to consider are described, including how frequently the eye position is measured (sampling rate), accuracy of determining eye position, how much head movement is allowed, and ease of use. Also described are properties of stimuli that influence eye movements that need to be controlled in studies of text comprehension, such as the position, frequency, and length of target words. Procedural recommendations related to preparing the participant, setting up and calibrating the equipment, and running a study are given. Representative results are presented to illustrate how data can be evaluated. Although the methodology is described in terms of reading comprehension, much of the information presented can be applied to any study in which participants read verbal stimuli.

The present article describes how to use eye tracking methodologies to study the cognitive processes involved in text comprehension. Descriptions of eye tracking equipment, how to develop experimental stimuli, and procedural recommendations are included. The information presented can be applied to most any study using verbal stimuli.

Verwenden von Augenbewegungen zur Bewertung der kognitiven Prozesse, die an der Textverständigung beteiligt sind

The present article describes how to use eye  tracking methodologies to study the cognitive processes involved in text  comprehension. Measuring eye ...

Forschung

Verhalten

Methods to Test Visual Attention Online

Online data collection methods have particular appeal to behavioral scientists because they offer the promise of much larger and much more representative data samples than can typically be collected on college campuses. However, before such methods can be widely adopted, a number of technological challenges must be overcome &#8211; in particular in experiments where tight control over stimulus properties is necessary. Here we present methods for collecting performance data on two tests of visual attention. Both tests require control over the visual angle of the stimuli (which in turn requires knowledge of the viewing distance, monitor size, screen resolution, etc.) and the timing of the stimuli (as the tests involve either briefly flashed stimuli or stimuli that move at specific rates). Data collected on these tests from over 1,700 online participants were consistent with data collected in laboratory-based versions of the exact same tests. These results suggest that with proper care, timing/stimulus size dependent tasks can be deployed in web-based settings.

To replicate laboratory settings, online data collection methods for visual tasks require tight control over stimulus presentation. We outline methods for the use of a web application to collect performance data on two tests of visual attention.

Methoden zur Visuelle Aufmerksamkeit Online Testen

Online data collection methods have particular appeal to behavioral scientists because they offer the promise of much larger and much more representative ...

Investigating Motor Skill Learning Processes with a Robotic Manipulandum

Skilled reaching tasks are commonly used in studies of motor skill learning and motor function under healthy and pathological conditions, but can be time-intensive and ambiguous to quantify beyond simple success rates. Here, we describe the training procedure for reach-and-pull tasks with ETH Pattus, a robotic platform for automated forelimb reaching training that records pulling and hand rotation movements in rats. Kinematic quantification of the performed pulling attempts reveals the presence of distinct temporal profiles of movement parameters such as pulling velocity, spatial variability of the pulling trajectory, deviation from midline, as well as pulling success. We show how minor adjustments in the training paradigm result in alterations in these parameters, revealing their relation to task difficulty, general motor function or skilled task execution. Combined with electrophysiological, pharmacological and optogenetic techniques, this paradigm can be used to explore the mechanisms underlying motor learning and memory formation, as well as loss and recovery of function (e.g. after stroke).

A paradigm is presented for training and analysis of an automated skilled reaching task in rats. Analysis of pulling attempts reveals distinct subprocesses of motor learning.

Untersuchung Motorfaehigkeiten Lernprozesse mit einem Robotic Manipulandum

Skilled reaching tasks are commonly used in studies of motor skill learning and motor function under healthy and pathological conditions, but can be ...

Using a Split-belt Treadmill to Evaluate Generalization of Human Locomotor Adaptation

Understanding the mechanisms underlying locomotor learning helps researchers and clinicians optimize gait retraining as part of motor rehabilitation. However, studying human locomotor learning can be challenging. During infancy and childhood, the neuromuscular system is quite immature, and it is unlikely that locomotor learning during early stages of development is governed by the same mechanisms as in adulthood. By the time humans reach maturity, they are so proficient at walking that it is difficult to come up with a sufficiently novel task to study de novo locomotor learning. The split-belt treadmill, which has two belts that can drive each leg at a different speed, enables the study of both short- (i.e., immediate) and long-term (i.e., over minutes-days; a form of motor learning) gait modifications in response to a novel change in the walking environment. Individuals can easily be screened for previous exposure to the split-belt treadmill, thus ensuring that all experimental participants have no (or equivalent) prior experience. This paper describes a typical split-belt treadmill adaptation protocol that incorporates testing methods to quantify locomotor learning and generalization of this learning to other walking contexts. A discussion of important considerations for designing split-belt treadmill experiments follows, including factors like treadmill belt speeds, rest breaks, and distractors. Additionally, potential but understudied confounding variables (e.g., arm movements, prior experience) are considered in the discussion.

We describe a protocol for investigating human locomotor adaptation using the split-belt treadmill, which has two belts that can drive each leg at a different speed. We specifically focus on a paradigm designed to test the generalization of adapted locomotor patterns to different walking contexts (e.g., gait speeds, walking environments).

Verwenden eine Split-Gürtel-Laufband zum Verallgemeinerung des menschlichen Bewegungsapparates Anpassung auswerten

Understanding the mechanisms underlying locomotor learning helps researchers and clinicians optimize gait retraining as part of motor rehabilitation. ...

The "Motor" in Implicit Motor Sequence Learning: A Foot-stepping Serial Reaction Time Task

This protocol describes a modified serial reaction time (SRT) task used to study implicit motor sequence learning. Unlike the classic SRT task that involves finger-pressing movements while sitting, the modified SRT task requires participants to step with both feet while maintaining a standing posture. This stepping task necessitates whole body actions that impose postural challenges. The foot-stepping task complements the classic SRT task in several ways. The foot-stepping SRT task is a better proxy for the daily activities that require ongoing postural control, and thus may help us better understand sequence learning in real-life situations. In addition, response time serves as an indicator of sequence learning in the classic SRT task, but it is unclear whether response time, reaction time (RT) representing mental process, or movement time (MT) reflecting the movement itself, is a key player in motor sequence learning. The foot-stepping SRT task allows researchers to disentangle response time into RT and MT, which may clarify how motor planning and movement execution are involved in sequence learning. Lastly, postural control and cognition are interactively related, but little is known about how postural control interacts with learning motor sequences. With a motion capture system, the movement of the whole body (e.g., the center of mass (COM)) can be recorded. Such measures allow us to reveal the dynamic processes underlying discrete responses measured by RT and MT, and may aid in elucidating the relationship between postural control and the explicit and implicit processes involved in sequence learning. Details of the experimental set-up, procedure, and data processing are described. The representative data are adopted from one of our previous studies. Results are related to response time, RT, and MT, as well as the relationship between the anticipatory postural response and the explicit processes involved in implicit motor sequence learning.

The &quot;Motor&quot; in Implicit Motor Sequence Learning: A Foot-stepping Serial Reaction Time Task

We introduce the foot-stepping serial reaction time (SRT) task. This modified SRT task, complementing the classic SRT task that involves only finger-pressing movement, better approximates daily sequenced activities and allows researchers to study the dynamic processes underlying discrete response measures and disentangle the explicit process operating in implicit sequence learning.

Der "Motor" in der Kfz-implizite Reihenfolge lernen: ein Fuß-stepping serielle Reaktionszeit Aufgabe

This protocol describes a modified serial reaction time (SRT) task used to study implicit motor sequence learning. Unlike the classic SRT task that ...

Using Eye Movements Recorded in the Visual World Paradigm to Explore the Online Processing of Spoken Language

In a typical eye tracking study using the visual world paradigm, participants' eye movements to objects or pictures in the visual workspace are recorded via an eye tracker as the participant produces or comprehends a spoken language describing the concurrent visual world. This paradigm has high versatility, as it can be used in a wide range of populations, including those who cannot read and/or who cannot overtly give their behavioral responses, such as preliterate children, elderly adults, and patients. More importantly, the paradigm is extremely sensitive to fine grained manipulations of the speech signal, and it can be used to study the online processing of most topics in language comprehension at multiple levels, such as the fine grained acoustic phonetic features, the properties of words, and the linguistic structures. The protocol described in this article illustrates how a typical visual world eye tracking study is conducted, with an example showing how the online processing of some semantically complex statements can be explored with the visual world paradigm.

The visual world paradigm monitors participants' eye movements in the visual workspace as they are listening to or speaking a spoken language. This paradigm can be used to investigate the online processing of a wide range of psycholinguistic questions, including semantically complex statements, such as disjunctive statements.

Verwendung von Augenbewegungen aufgezeichnet in der visuellen Welt Paradigma, die Online-Verarbeitung von gesprochener Sprache zu erkunden

In a typical eye tracking study using the visual world paradigm, participants' eye movements to objects or pictures in the visual workspace are recorded ...

Assessing the Influence of Personality on Sensitivity to Magnetic Fields in Zebrafish

To orient themselves in their environment, animals integrate a wide array of external cues, which interact with several internal factors, such as personality. Here, we describe a behavioral protocol designed for the study of the influence of zebrafish personality on their orientation response to multiple external environmental cues, specifically water currents and magnetic fields. This protocol aims to understand whether proactive or reactive zebrafish display different rheotactic thresholds (i.e., the flow speed at which the fish start swimming upstream) when the surrounding magnetic field changes its direction. To identify zebrafish with the same personality, fish are introduced in the dark half of a tank connected with a narrow opening to a bright half. Only proactive fish explore the novel, bright environment. Reactive fish do not exit the dark half of the tank. A swimming tunnel with low flow rates is used to determine the rheotactic threshold. We describe two setups to control the magnetic field in the tunnel, in the range of the earth&#8217;s magnetic field intensity: one that controls the magnetic field along the flow direction (one dimension) and one that allows a three-axial control of the magnetic field. Fish are filmed while experiencing a stepwise increase of the flow speed in the tunnel under different magnetic fields. Data on the orientation behavior are collected through a video-tracking procedure and applied to a logistic model to allow the determination of the rheotactic threshold. We report representative results collected from shoaling zebrafish. Specifically, these demonstrate that only reactive, prudent fish show variations of the rheotactic threshold when the magnetic field varies in its direction, while proactive fish do not respond to magnetic field changes. This methodology can be applied to the study of magnetic sensitivity and rheotactic behavior of many aquatic species, both displaying solitary or shoaling swimming strategies.

We describe a behavioral protocol designed to assess how zebrafish&#8217;s personalities influence their response to water currents and weak magnetic fields. Fishes with the same personalities are separated based on their explorative behavior. Then, their rheotactic orientation behavior in a swimming tunnel with a low flow rate and under different magnetic conditions is observed.

Bewerten den Einfluss der Persönlichkeit auf Empfindlichkeit gegenüber Magnetfeldern im Zebrafisch

To orient themselves in their environment, animals integrate a wide array of external cues, which interact with several internal factors, such as ...

Integrating Visual Psychophysical Assays within a Y-Maze to Isolate the Role that Visual Features Play in Navigational Decisions

Collective animal behavior arises from individual motivations and social interactions that are critical for individual fitness. Fish have long inspired investigations into collective motion, specifically, their ability to integrate environmental and social information across ecological contexts. This demonstration illustrates techniques used for quantifying behavioral responses of fish, in this case, Golden Shiner (Notemigonus crysoleucas), to visual stimuli using computer visualization and digital image analysis. Recent advancements in computer visualization allow for empirical testing in the lab where visual features can be controlled and finely manipulated to isolate the mechanisms of social interactions. The purpose of this method is to isolate visual features that can influence the directional decisions of the individual, whether solitary or with groups. This protocol provides specifics on the physical Y-maze domain, recording equipment, settings and calibrations of the projector and animation, experimental steps and data analyses. These techniques demonstrate that computer animation can elicit biologically-meaningful responses. Moreover, the techniques are easily adaptable to test alternative hypotheses, domains, and species for a broad range of experimental applications. The use of virtual stimuli allows for the reduction and replacement of the number of live animals required, and consequently reduces laboratory overhead.
This demonstration tests the hypothesis that small relative differences in the movement speeds (2 body lengths per second) of virtual conspecifics will improve the speed and accuracy with which shiners follow the directional cues provided by the virtual silhouettes. Results show that shiners directional decisions are significantly affected by increases in the speed of the visual cues, even in the presence of background noise (67% image coherency). In the absence of any motion cues, subjects chose their directions at random. The relationship between decision speed and cue speed was variable and increases in cue speed had a modestly disproportionate influence on directional accuracy.

Here, we present a protocol to demonstrate a behavioral assay that quantifies how alternative visual features, such as motion cues, influence directional decisions in fish. Representative data are presented on the speed and accuracy where Golden Shiner (Notemigonus crysoleucas) follow virtual fish movements.

Integration visueller psychophysischer Assays in ein Y-Maze, um die Rolle zu isolieren, die visuelle Features bei Navigationsentscheidungen spielen

Collective animal behavior arises from individual motivations and social interactions that are critical for individual fitness. Fish have long inspired ...

Using the Race Model Inequality to Quantify Behavioral Multisensory Integration Effects

Multisensory integration research investigates how the brain processes simultaneous sensory information. Research on animals (mainly cats and primates) and humans reveal that intact multisensory integration is crucial for functioning in the real world, including both cognitive and physical activities. Much of the research conducted over the past several decades documents multisensory integration effects using diverse psychophysical, electrophysiological, and neuroimaging techniques. While its presence has been reported, the methods used to determine the magnitude of multisensory integration effects varies and typically faces much criticism. In what follows, limitations of previous behavioral studies are outlined and a step-by-step tutorial for calculating the magnitude of multisensory integration effects using robust probability models is provided.

The current study aims to provide a step-by-step tutorial for calculating the magnitude of multisensory integration effects in an effort to facilitate the production of translational research studies across diverse clinical populations.

Verwenden der Rassenmodellungleichheit zur Quantifizierung von verhaltens- multisensorischen Integrationseffekten

Multisensory integration research investigates how the brain processes simultaneous sensory information. Research on animals (mainly cats and primates) ...

Investigating the Effect of Visual Imagery and Learning Shape-Audio Regularities on Bouba and Kiki

This article presents a protocol for investigating the role of visual imagery in the bouba/kiki-effect, whether training in noticing the bouba/kiki shape-audio regularities affects the bouba/kiki-effect and the recognition of individual bouba and kiki shapes, and finally what mental images these regularities produce. To generate bouba/kiki shape-audio regularities, there were two types of shapes (filled; outlined) and two types of audio (word; non-word sound). Three groups of individuals participated in three experiments: Blind, blindfold, and vision. The experiments were conducted in fixed order across participants, with no break between them. In Experiment 1 (pre-test-post-test design with three repeated within-group measures) the participants were asked to pick out the shape they associated with the auditory bouba/kiki; in Experiment 2 (within-subject design), to name one shape and some audio (sometimes congruous; sometimes incongruous) as &#8216;bouba&#8217; or &#8216;kiki;&#8217; and in Experiment 3 (post-test only design), to draw the shape they associated with the auditory bouba/kiki. The results suggest that the blindfold-group draw upon visual imagery to solve new problems, but not long term; that training in noticing bouba/kiki shape-audio regularities affects the bouba/kiki-effect and the recognition of individual bouba and kiki shapes, but differently in each experimental group; and that all experimental groups create mental images of the most characteristic shape feature of bouba (curve) and kiki (angle). In fact, the effect of visual imagery is robust across tasks, but not long term; the effect of learning shape-audio regularities is robust long term, but not across tasks. The presented protocol is appropriate for investigating the effect of visual imagery and learning shape-audio regularities, when they occur and how robust they are; in specific individuals and groups of individuals. This protocol is unique in that it keeps under control both the visual imagery and the sensory information during training and testing.

The aim of the presented protocol is to investigate the role of visual imagery in the bouba/kiki-effect, whether training in noticing the bouba/kiki shape-audio regularities affects the bouba/kiki-effect and the recognition of individual bouba and kiki shapes, and finally what mental images these regularities produce.

Untersuchung der Auswirkungen visueller Bilder und Lernform-Audio-Regularitäten auf Bouba und Kiki

This article presents a protocol for investigating the role of visual imagery in the bouba/kiki-effect, whether training in noticing the bouba/kiki ...