This protocol was developed for research supported by the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (grant RGPIN 401963).

Das folgende Protokoll wurde von der Forschungs Ethikrat in Holland Bloorview Kinder Rehabilitation Hospital genehmigt. 1. Motorkalibrierung <ol><li> Schließen Sie den Mikrocontroller-Board mit dem Computer über einen USB-Anschluss. </li><li> Mit dem Original-Mikrocontroller-Software, laden Sie das benutzerdefinierte Skript &quot;Motor_and_AccelerometerTest.ino&quot; an den Vorstand über die USB-Verbindung, indem Sie auf den &quot;Upload&quot; -Symbol, durch die eingekreisten Pfeil nach rechts bezeichnet. <ol><li> Stellen Sie sicher, dass der Schwingungspegel auf Null gesetzt wird, um den Motor in der Off-Position zu bringen, mit dem &quot;analogWrite&quot; -Befehl. Der Code sollte &quot;analogWrite (vibe1,0),&quot; lesen. </li><li> Im Mikrocontroller-Code, geben die pulsbreitenmodulierte (PWM) Ausgangsstift an den Motor von Interesse entspricht, die durch die &quot;vibe1&quot; -Variable initialisiert. Hinweis: PWM-Signale erzeugen approximate analoge Ausgangssignale aus den digitalen Signalen von dem Mikrocontroller erzeugt wird. Die Stifte sind labeled numerisch auf dem physischen Mikrocontroller-Board. Wenn beispielsweise der Motor mit PWM-Ausgangspin &#39;3&#39; verbunden ist, dann sicherzustellen, dass der &quot;int vibe1 = 3;&quot; wird in dem Code angegeben. </li></ol></li><li> Verbinden Sie die z-Achse Ausgang des Tri-Achsen-Beschleunigungssensor an einem der analogen Eingänge des Mikrocontroller-Board, und verbinden Sie die positive und Boden führt von dem Beschleunigungsmesser an den 5V und Masse (GND) Ports des Mikrocontrollers Bord sind. </li><li> Montieren des Beschleunigungsmessers an dem Vibrationsmotor, um sicherzustellen , dass seine z-Achse zu der flachen Oberfläche des Motors orthogonal ist, wie in 2 gezeigt ist , und stellen den Motor auf eine harte Oberfläche. </li><li> Öffnen Sie die &quot;Motor_Calibration.vi&quot; Datei in der Datenerfassungssoftware und verbinden den Mikrocontroller mit dem Computer über einen USB-Anschluss. </li><li> Mit den vorgesehenen Felder ein, geben Sie die serielle Schnittstelle für den Mikrocontroller-Eingang, das Drop-Down-Menü sowie die Abtastrate und number der Proben zu sammeln. Hinweis: 500 Hz Abtastrate Standard für diese Experimente aliasing der Beschleunigungsdaten zu verhindern, und 1.000 Proben werden häufig aufgezeichnet. </li><li> die &quot;Motor_and_Accelerometer.ino&quot; Code verwenden, um das gewünschte Tastverhältnis der PWM-Impulse an den Vibrationsmotor angeben geliefert, noch einmal die &quot;analogWrite&quot; Befehl, und das Programm in die Mikrocontroller-Board erneut herunterladen Steuerung der Motoren (siehe Schritt 1.1 ). Beispielsweise der Anzahl der Pulse auf 100 einzustellen, sollte der Code gelesen &quot;analogWrite (vibe1,100);&quot;. Tabelle 1 führt die PWM - Werte und ihre entsprechenden Tastverhältnissen. </li><li> Mit der Fast-Fourier-Transformation (FFT) Anzeige auf der &quot;MotorCalibration.vi&quot; Schnittstelle, identifizieren Sie die größte Spitze und notieren Wert des entsprechenden Schwingungsfrequenz (von der horizontalen Achse). </li><li> Wiederholen Sie die Schritte 1,7-1,8, die PWM-Stufen eingestellt, bis die gewünschte Frequenz erreicht ist, von denen jeder PWM-Frequenz pai Aufnahmer. Wenn beispielsweise eine Frequenz von 100 Hz Targeting, führen Sie die Schritte 1,7-1,8, bis die größte Spitze der 100-Hz-Markierung auf der horizontalen Achse erfolgt über. Hinweis: Für die Vibrationsmotoren in diesem Protokoll verwendet, sollten die gezielte Schwingungen liegen in der 60-400 Hz - Bereich , um besser die Antwortfrequenzen der Mechanorezeptoren in der in der Literatur beschriebenen 5,10,13 Haut entsprechen. </li><li> Wiederholen Sie die Schritte 1.2.2 bis 1.8 für jeden Motor, manuell die PWM-Frequenz-Beziehung für jeden Motor der Aufnahme mit einer Kalkulationstabelle oder Bleistift und Papier. </li><li> Öffnen Sie die &quot;Experiment_1.vi&quot; Datei. Für jeden Motor der rechten Maustaste auf das Frequenzmenü Dropdown und wählen Sie &quot;Eigenschaften&quot;. Unter dem &quot;Edit Items&quot; Registerkarte, verwenden Sie die Tabelle mit den gewünschten Frequenzen und entsprechende PWM-Stufen in Schritten von 1,8 bis 1,9 festgelegt wird. Wählen Sie &quot;OK&quot; zu beenden. </li><li> Wiederholen Sie Schritt 1,11 für jede virtuelle Schnittstelle (VI) Datei der Systemdesignsoftware während des Tests (zB verwendet werden &quot;Experiment_2.vi &quot;,&quot; Experiment_3.vi &quot;, etc.). </li></ol><img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/54223/54223fig2.jpg" /> Abbildung 2. Beschleunigungssensor Motor montiert ist . Die tri-Achsen - Beschleunigungsmesser (grün) mit seiner z-Achse senkrecht zu der flachen Oberfläche des Motors für die Kalibrierung der Münze Motor montiert. Jeder Motor wurde verschiedene Arbeitszyklen aktiviert verwenden, und die entsprechenden Schwingungsfrequenzen wurden durch den Beschleunigungssensor erfasst. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54223/54223fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54223/54223fig2large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> 2. Die Platzierung der Motoren <ol><li> Sobald alle Motoren sind kalibriert worden ist (Abschnitt 2), montieren Sie sie an den Oberschenkel. <ol><li> Um die Ergebnisse zu erreichen, in diesem Manuskript beschrieben ist, stellen die einen Motor an jeder der vorderen, posterior, medial, und Seitenflächen der Oberschenkel, etwa in der Mitte sein,schen den Trochanter major und lateralen Femurkondylus (oder distalen Ende des Schenkels für Oberschenkelamputierte). Anmerkung: Die spezifischen Positionen jedes Motors variieren kann, abhängig von den Forschungsfragen und Regionen von Interesse und kann durch anatomische und physiologische Faktoren, wie der Art und der räumlichen Verteilung der Mechanorezeptoren in der Haut beeinflußt werden. </li></ol></li><li> Befestigen Motoren direkt auf die Haut unter Verwendung von doppelseitigem Klebeband. Hinweis: Rasieren die Region um jeden Motor nicht erforderlich ist, kann aber ihre Haftung auf der Haut (3) zu verbessern. Für Anwendungen, in denen die Wirkung von Kleidung, eine prothetische liner, oder einem anderen Material auf Benutzer Wahrnehmung von Interesse sind, legen Sie die Motoren auf der Oberseite des Materials, anstatt auf der Haut. </li></ol><img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/54223/54223fig3.jpg" /> Abbildung 3. Testplattform für Experimente. Eine benutzerdefinierte Testplattform wurde zu Haus t gebauter Mikrocontroller-Boards und Drucktasten. Die Motoren können direkt auf der Haut angebracht werden (wie abgebildet), oder mit einer prothetischen Auskleidung zwischen dem Motor und der Haut. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54223/54223fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54223/54223fig3large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> 3. Versuch 1: Anwendung von Stimuli und Recording-Reaktionszeit <ol><li> Re-flash die Mikrocontroller-Board mit dem Firmware-Kontrolle über das Board durch die Datenerfassungssoftware zu ermöglichen, indem die &quot;LVIFA_Base.pde&quot; Datei mit der Steuerung der zugehörigen Software-Paket zu öffnen und zu wiederholen Schritt 1.1, ersetzt &quot;Motor_and_Accelerometer_Test.ino&quot; mit dem &quot; LVIFA_Base.pde &quot;Skript. </li><li> Schließen Sie den Druckknopf direkt an einen der USB-Ports des Computers ein Seriell-zu-USB-Anschluss. Stellen Sie sicher, dass alle erforderlichen Treiber installiert sind. </li><li> Öffnen Sie die &quot;Experiment_1.vi&quot; Schnittstelle. </li><li> Geben Sie die SerienPorts für die Mikrocontroller-Board mit den Motoren verbunden ist, und Druckknopf, indem Sie die entsprechenden seriellen Port-Identifikationsnummern aus den Drop-Down-Menüs mit &quot;Motor Eingang&quot; und &quot;Green Button&quot; bzw. auswählen. Identifizieren Sie die serielle Schnittstelle Identifikationsnummern mit dem Betriebssystem Geräte-Manager-Dienstprogramm des Computers. </li><li> Wählen Sie die Datei, um die Ergebnisse zu erfassen und das Programm starten. </li><li> Wählen Sie die Motoren und Frequenzen aktiviert werden, indem in der &quot;Experiment_1.vi&quot; Schnittstelle für jeden Motor aus den Drop-Down-Menüs auswählen. Lassen Sie die Teilnehmer drücken Sie den Druckknopf mit dem Bein, auf dem das Feedback wird angewendet, wenn eine Vibration zu spüren ist. Nachdem die Taste gedrückt wurde, bestätigen Sie die Antwort in der Schnittstelle Datenerfassungs-Software mit der Feststellung, dass die Uhr Zählen aufgehört hat, und die Motoren für den nächsten Versuch zurück, indem Sie den neuen Satz von Frequenzen aus den Drop-Down-Menüs auswählen. </li><li> Sobald das Experiment abgeschlossen ist, verwenden Sie die dropdown Menüs alle Motorfrequenzen in die Nullstellung zurück und die &quot;Stop-Programm&quot; Taste wählen Sie die Verbindung zur Motorsteuerung zu beenden. </li></ol> 4. Versuch 2: Die Unterscheidung zwischen Stimuli Hinweis: Dieses Experiment kann 1. Ein einzelner Motor oder mehrere Motoren von Experiment völlig unabhängig durchgeführt werden, können verwendet werden. Die spezifischen Orte der Motoren können je nach Anwendung und Forschungsfragen variieren. <ol><li> Schließen Sie einen zweiten Druckknopf an einen anderen USB-Port einen seriellen-USB-Anschluss. </li><li> Öffnen Sie die &quot;Experiment_2.vi&quot; Datenerfassungsschnittstelle. </li><li> Legen Sie die Motoren an den Standorten und Konfigurationen für die spezifischen Forschungs Anwendung erforderlich ist. Zum Beispiel stellen einzelne Motoren auf den Oberschenkel, auf halbem Weg zwischen dem Trochanter major und lateralen Femurkondyle (oder dem distalen Ende des Gliedes für Amputierte) auf jeder der vorderen, hinteren, lateralen und medialen Oberflächen des Oberschenkels bis eXamine die Frequenzempfindlichkeit an jedem dieser Abschnitte des Schenkels 10,11. </li><li> Geben Sie die seriellen Schnittstellen für die Mikrocontroller-Board und den beiden Drucktasten das gleiche Verfahren wie Schritt 3.4 verwendet wird. Achten Sie darauf, zu beachten, welche Druckknopf an jedem Port zugeordnet ist. </li><li> Wählen Sie die spezifischen Motoren aktiviert werden und die gewünschte Folge von Frequenzen, die durch in der Software-Schnittstelle auf den &quot;Motor&quot; Icons klicken. Angenommen, drei Frequenzen getestet werden, beispielsweise 140 Hz, 180 Hz und 220 Hz. Eine Reihe von Tests könnte (1) 180 Hz um 140 Hz, (2) 220 Hz gefolgt von 140 Hz, und (3) 180 Hz gefolgt von 220 Hz folgen. </li><li> Geben Sie die verzögerte Startzeit und Stimulationsdauer. 1,5 s ist typisch sowohl für die Verzögerung und Stimulationszeiten. </li><li> Starten Sie das Programm. Hinweis: Die nach der Verzögerung festgelegt in Schritt 4.6, wird das Programm den Motor aktivieren (n) mit der Sequenz von gepaarte Frequenzen gewählt, die in Schritt 4.5. Wenn beispielsweise 180 Hz vs. 220 Hz war sewählten in Schritt 4.5, wird der entsprechende Motor bei 180 Hz für die angegebene Zeitdauer vibriert, bevor auf 220 Hz umgeschaltet wird. </li><li> Haben die Teilnehmer und drücken Sie eine der beiden Tasten, ob die zweite wahrgenommen Frequenz zu wählen, war höher oder niedriger als die erste. Antworten werden vom Programm automatisch aufgezeichnet werden. </li></ol>

<ol><li>Tate, J. J., Milner, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Real-time+kinematic%2C+temporospatial%2C+and+kinetic+biofeedback+during+gait+retraining+in+patients%3A+a+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Ther%22%5BJournal%5D)">Real-time kinematic, temporospatial, and kinetic biofeedback during gait retraining in patients: a systematic review.</a> Phys. Ther. 90 (8), 1123-1134 (2010).</li>
<li>Onate, J. A., Guskiewicz, K. M., Sullivan, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Augmented+feedback+reduces+jump+landing+forces%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Orthop.+Sports+Phys.+Ther%22%5BJournal%5D)">Augmented feedback reduces jump landing forces.</a> J. Orthop. Sports Phys. Ther. 31 (9), 511-517 (2001).</li>
<li>Cholewiak, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+perception+of+tactile+distance%3A+Influences+of+body+site%2C+space%2C+and+time%5BTitle%5D)+AND+%22Perception%22%5BJournal%5D)">The perception of tactile distance: Influences of body site, space, and time.</a> Perception. 28 (7), 851-875 (1999).</li>
<li>Zhang, Z., Wu, H., Wang, W., Wang, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+smartphone+based+respiratory+biofeedback+system%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+2010+3rd+Int.+Conf.+Biomed.+Eng.+Informatics%22%5BJournal%5D)">A smartphone based respiratory biofeedback system.</a> Proc. 2010 3rd Int. Conf. Biomed. Eng. Informatics. 2, 717-720 (2010).</li>
<li>Wentink, E. C., Mulder, A., Rietman, J. S., Veltink, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vibrotactile+stimulation+of+the+upper+leg%3A+Effects+of+location%2C+stimulation+method+and+habituation%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Annu.+Int.+Conf.+IEEE+Eng.+Med.+Biol.+Soc%22%5BJournal%5D)">Vibrotactile stimulation of the upper leg: Effects of location, stimulation method and habituation.</a> Proc. Annu. Int. Conf. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. , 1668-1671 (2011).</li>
<li>Rusaw, D., Hagberg, K., Nolan, L., Ramstrand, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Can+vibratory+feedback+be+used+to+improve+postural+stability+in+persons+with+transtibial+limb+loss%3F%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Rehabil.+Res.+Dev%22%5BJournal%5D)">Can vibratory feedback be used to improve postural stability in persons with transtibial limb loss?</a> J. Rehabil. Res. Dev. 49 (8), 1239-1254 (2012).</li>
<li>Goodworth, A. D., Wall, C., Peterka, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+feedback+parameters+on+performance+of+a+vibrotactile+balance+prosthesis%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans.+Neural+Syst.+Rehabil.+Eng%22%5BJournal%5D)">Influence of feedback parameters on performance of a vibrotactile balance prosthesis.</a> IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Eng. 17 (4), 397-408 (2009).</li>
<li>Asseman, F., Bronstein, A. M., Gresty, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+vibrotactile+feedback+of+instability+to+trigger+a+forward+compensatory+stepping+response%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Using vibrotactile feedback of instability to trigger a forward compensatory stepping response.</a> J. Neurol. 254 (11), 1555-1561 (2007).</li>
<li>Fan, R. E., Culjat, M. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+haptic+feedback+system+for+lower-limb+prostheses%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans.+Neural+Syst.+Rehabil.+Eng%22%5BJournal%5D)">A haptic feedback system for lower-limb prostheses.</a> IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Eng. 16 (3), 270-277 (2008).</li>
<li>Sharma, A., Torres-moreno, R., Zabjek, K., Andrysek, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toward+an+artificial+sensory+feedback+system+for+prosthetic+mobility+rehabilitation%3A+Examination+of+sensorimotor+responses%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Rehabil.+Res.+Dev%22%5BJournal%5D)">Toward an artificial sensory feedback system for prosthetic mobility rehabilitation: Examination of sensorimotor responses.</a> J. Rehabil. Res. Dev. 51 (6), 416-425 (2014).</li>
<li>Sharma, A., Leineweber, M. J., Andrysek, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+cognitive+load+and+prosthetic+liner+on+volitional+response+times+to+vibrotactile+feedback%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Rehabil.+Res.+Dev%22%5BJournal%5D)">The effects of cognitive load and prosthetic liner on volitional response times to vibrotactile feedback.</a> J. Rehabil. Res. Dev. , (2016).</li>
<li>Crea, S., Cipriani, C., Donati, M., Carrozza, M. C., Vitiello, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Providing+Time-Discrete+Gait+Information+by+Wearable+Feedback+Apparatus+for+Lower-Limb+Amputees%3A+Usability+and+Functional+Validation%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans.+Neural+Syst.+Rehabil.+Eng%22%5BJournal%5D)">Providing Time-Discrete Gait Information by Wearable Feedback Apparatus for Lower-Limb Amputees: Usability and Functional Validation.</a> IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Eng. 23 (2), 250-257 (2015).</li>
<li>Bolanowski, S. J., Gescheider, G. A., Verrillo, R. T., Checkosky, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Four+channels+mediate+the+mechanical+aspects+of+touch%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Acoust.+Soc.+Am%22%5BJournal%5D)">Four channels mediate the mechanical aspects of touch.</a> J. Acoust. Soc. Am. 84 (5), 1680-1694 (1988).</li>
<li>Giggins, O. M., Persson, U. M., Caulfield, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biofeedback+in+rehabilitation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neuroeng.+Rehabil%22%5BJournal%5D)">Biofeedback in rehabilitation.</a> J. Neuroeng. Rehabil. 10 (1), 60(2013).</li>
<li>Shull, P. B., Jirattigalachote, W., Hunt, M. A., Cutkosky, M. R., Delp, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantified+self+and+human+movement%3A+A+review+on+the+clinical+impact+of+wearable+sensing+and+feedback+for+gait+analysis+and+intervention%5BTitle%5D)+AND+%22Gait+Posture%22%5BJournal%5D)">Quantified self and human movement: A review on the clinical impact of wearable sensing and feedback for gait analysis and intervention.</a> Gait Posture. 40 (1), 11-19 (2014).</li>
<li>Goodworth, A. D., Peterka, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensorimotor+integration+for+multisegmental+frontal+plane+balance+control+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Sensorimotor integration for multisegmental frontal plane balance control in humans.</a> J. Neurophysiol. 107 (1), 12-28 (2012).</li>
</ol>

The authors have nothing to disclose.

Der Zweck dieses Protokolls ist es, den Rahmen für die Bewertung der Stimulationsparameter in vibrotaktile ASF Anwendungen bereitzustellen. Insbesondere prüft sie die Auswirkungen von Vibrationen Frequenz, Amplitude, Position und Sequenz auf Benutzer sensomotorischen Antwort. Dieser Rahmen kann aufgebaut werden und erweitert, um zusätzliche oder alternative Arten von Benutzerantwort enthalten, die klinisch relevant sein können, wie beispielsweise ein gemeinsames Biegen oder von einem Bein zum anderen verlagert Gewic...

Artificial sensorische Rückmeldung (ASF) kann als die Praxis der Bereitstellung von Echtzeit-biologische Information an Einzelpersonen definiert werden, die oft für kompromittiert Propriozeption oder andere sensorische Mechanismus kompensiert. 3, damit der Einzelne zur Beherrschung der physikalischen Prozesse , die einst eine unwillkürliche Reaktion des autonomen Nervensystems 4 - ASF wurde im Bereich der Rehabilitation von verletzten oder behinderten Menschen zu helfen bei der Wiederherstellung von Aspekten der körperlichen Funktion und Bewegung 1 lange verwendet. Eine Unterkategorie von ASF, biomechanische Biofeedback, verwendet externe Sensoren Parameter zur Messung bezüglich Kinematik zum Ausgleich oder Gang, und kommunizieren diese Informationen an die einzelnen durch eine Art angewandte Reiz. Eine zunehmend beliebte Ansatz zur biomechanischen Feedback beschäftigt kleinen Vibrationsmotoren oder Schütze, an verschiedenen Stellen des Körpers platziert räumliche sowie zeitliche Feedback zu geben. Zurück Literatur p zeigteromising Ergebnisse die Verwendung von vibrotaktilen Feedback in Anwendungen für Menschen mit unteren Extremitäten Amputationen, vestibulären Beeinträchtigungen und alterungsbedingte Verlust der Balance 5 Unterstützung - 9. Ein gründliches Verständnis der Mechanismen, die individuelle Wahrnehmung und der Reaktion auf spezifische Reize Steuerung ist notwendig für die wirksame Umsetzung der ASF-Systeme für verschiedene Anwendungen zu informieren. Für vibrotaktilen Feedback, Leiter unter diesen Mechanismen sind Propriozeption und die sensomotorische Antwort, insbesondere die Benutzer Empfindlichkeit auf die angelegten Schwingungen und die Zeit, um die gewünschte Reaktion auszuführen erforderlich. Jede sensorische Informationen durch Schwingungsanregungen kommuniziert müssen spezifische Kombinationen von Schwingungsfrequenz, Amplitude, Position und Sequenz codiert werden. Daher Gestaltung von vibrotaktilen ASF-Systeme sollten Kombinationen von Parametern wählen Benutzer die Wahrnehmung und Interpretation der Reize zu maximieren, wieauch die Aktualität und Genauigkeit der resultierenden Reaktion des Motors. Das Ziel des Protokolls ist es, eine Plattform bereitzustellen, aus der Reaktionszeiten und Reaktionsgenauigkeit auf verschiedene Schwingungs Stimuli zu bewerten die Gestaltung von ASF-Systeme für die Verwendung mit verschiedenen Sinneshörigen Populationen zu informieren. Die beschriebenen Verfahren baut hier auf dem Stand der Forschung die menschliche Wahrnehmung von taktilen und vibrotaktilen Feedback zu erkunden 3,5,6 und wurde 10,11 in zwei früheren Studien für den Einsatz entwickelt. Die letzteren beiden Studien, die dieses Protokoll verwendet, um die Auswirkungen der Schwingungsfrequenz und Lage auf die Richtigkeit und Aktualität der Benutzerantworten in der unteren Gliedmaßen Amputierte zu untersuchen, die zeigen, dass beide Parameter signifikant die Ergebnisse Maßnahmen beeinflussen, und dass ein hohes Maß an Reaktionsgenauigkeit kann sein erreicht. Diese Ergebnisse können verwendet werden, um die ideale Platzierung der Schütze in zukünftigen Studien und klinische Anwendungen von vibrotaktile ASF Systeme zu informieren. Andere neuere Arbeiten vonCrea et al. 12 user Empfindlichkeit gegenüber Änderungen in Vibrationsmuster untersucht beim Gehen auf den Oberschenkel angelegt, verbale Antworten unter Verwendung wahrgenommen Änderungen der Schwingungsmuster zu bezeichnen, eher als eine Motorreaktion. Während diese verbal Reaktionen verwendet werden können, die Erfassungsgenauigkeit zu messen, sie berücksichtigen nicht für Fehler und Verzögerungen, die in der Motorsteuerprozesses vorhanden sein können. Der primäre Einrichtung für die folgenden Versuche besteht aus einer Reihe von Vibrationsmotoren mit pulsweitenmodulierten Ausgangsstifte eines Mikrocontrollers Platine. Die Platine ist, die wiederum über einen Universal Serial Bus (USB) Verbindung zu einem Computer gesteuert kommerziell erhältlichen System-Design-Software ausgeführt wird. Die Motoren benötigen eine zusätzliche Verstärkungsschaltung eine ausreichende Spannung, um sicherzustellen, und Strom wird über einen weiten Bereich von Schwingungsfrequenzen geliefert. Ein Beispiel Verstärkerschaltung ist in Figur 1 gezeigt. Der bipolare Flächentransistor (BJR) In der Figur können mit kleineren Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) zur effizienteren Betrieb und kleinere Größe ersetzt werden. In ähnlicher Weise kann die gesamte Verstärkungsschaltung durch eine off-the-shelf haptische Motortreiber ersetzt werden, um zusätzliche Steuerung bereitzustellen und reduzierter Größe. Jeder Motor benötigt eine eigene Schaltung und der Verwendung des Geräts in diesem Dokument enthalten sind, bis zu zehn Motoren können durch einen einzigen Mikrocontroller-Board gesteuert werden. <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/54223/54223fig1.jpg" /> Abbildung 1. Motorkabel. (A) Die Verstärkerschaltung für einen einzigen Vibrationsmotor gezeigt. Jeder Motor erfordert eine separate Schaltung und muss auf dem Mikrocontroller zu einem einzigartigen PWM Ausgangsanschluss verbunden sein. Die V DD hier stellt die 3,3 - V - Strom durch den Mikrocontroller - Board geliefert wird , und der Widerstand R2 als Pull-Down - Widerstand dient der Transistor - Schalter , um sicherzustellen , bleibt offen , wenn Nullspannung Applog. (B) Ein Beispiel der physischen Verdrahtung von zwei Motoren. Obwohl acht einzelne Verstärkungsschaltungen dargestellt sind, sind nur zwei Vibrationsmotoren verbunden. In diesem Protokoll R1 = 4,7 kOhm und R2 = 100 kOhm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54223/54223fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54223/54223fig1large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a>

<table><tbody><tr><td>Vibrating Pager Motors</td><td>Precision Microdrives</td><td>Model 310-101</td><td>Coin eccentric rotating mass motors.&amp;nbsp; As many as necessary to test all locations and interactions of interest</td></tr><tr><td>Tri-axis Accelerometer</td><td>Dimension Engineering</td><td>ADXL 335</td><td>Advanced analog accelerometer. 500&amp;nbsp;Hz bandwidth, 3.5-15&amp;nbsp;V input. Designed for motion, tilt, and slope measurement, as well as vibration and shock sensing.</td></tr><tr><td>Arduino Uno</td><td>Arduino</td><td>DEV-11021</td><td>Microcontroller board for communicating with the tri-axis accelerometer</td></tr><tr><td>Arduion Mega 2560</td><td>Arduino</td><td>DEV-11061</td><td>Microcontroller board for interfacing with the vibration motors.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>LabVIEW</td><td>National Instruments</td><td></td><td>Data acquisition software used to control motors and display accelerometer signals</td></tr><tr><td>Arduino IDE Software</td><td>Arduino</td><td>v. 1.6.5</td><td></td></tr><tr><td>Push-Button</td><td>Bridges</td><td>Buddy Button</td><td>Wired switch featuring a 2.5&amp;nbsp;in/6.35&amp;nbsp;cm activation surface that provides an auditory click and tactile feedback.</td></tr><tr><td>Optional:</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dedicated haptic motor driver</td><td>Texas Instruments</td><td>DRV2605L</td><td>Can be used to replace the entire amplification circuit described in Step 1.</td></tr><tr><td>Flexible wearable goniometer</td><td>Biometrics Ltd.</td><td>SG110</td><td>Twin axis flexible goniometers to measure angles in up to two planes of movement that can be used in lieu of the push button to measure joint movement in response to stimuli.&lt;br/&gt; www.biometricsltd.com/gonio.htm</td></tr></tbody></table>

a method for evaluating timeliness and accuracy of volitional motor responses to vibrotactile stimuli

Artificial sensory feedback (ASF) systems can be used to compensate for lost proprioception in individuals with lower-limb impairments. Effective design of these ASF systems requires an in-depth understanding of how the parameters of specific feedback mechanism affect user perception and reaction to stimuli. This article presents a method for applying vibrotactile stimuli to human participants and measuring their response. Rotating mass vibratory motors are placed at pre-defined locations on the participant's thigh, and controlled through custom hardware and software. The speed and accuracy of participants' volitional responses to vibrotactile stimuli are measured for researcher-specified combinations of motor placement and vibration frequency. While the protocol described here uses push-buttons to collect a simple binary response to the vibrotactile stimuli, the technique can be extended to other response mechanisms using inertial measurement units or pressure sensors to measure joint angle and weight bearing ratios, respectively. Similarly, the application of vibrotactile stimuli can be explored for body segments other than the thigh.

Figur 4 zeigt die Eichkurven der PWM - Wert für eine 180 Hz Schwingungsfrequenz eines einzigen Motors zu identifizieren. Beginnend bei einem Tastverhältnis von 50% werden die PWM-Werte iteriert, bis die Primärfrequenzspitze bei 180 Hz auftritt. Erfolgreiche Kalibrierung Versuche sollte eine klare Spitze bei der primären Schwingungsfrequenz zeigen. Schlechte Fixierung des Beschleunigungsmessers an den Motor oder des Motors an einer Trägerfläche in einer diffuseren FFT ohne eine klare Spitze führen...

Watch this Scientific Journal Video about A Method for Evaluating Timeliness and Accuracy of Volitional Motor Responses to Vibrotactile Stimuli at JoVE.com

A Method for Evaluating Timeliness and Accuracy of Volitional Motor Responses to Vibrotactile Stimuli

Dieser Artikel beschreibt eine Technik zum vibrotaktile Stimuli zum Oberschenkel eines menschlichen Teilnehmers Anwendung und Messen der Genauigkeit und der Reaktionszeit der willentlichen Antwort des Teilnehmers für verschiedene Kombinationen von Stimulations Lage und Frequenz.

Ein Verfahren zur Bewertung der Rechtzeitigkeit und Genauigkeit der Volitionale Motor Responses to vibrotaktilen Stimuli

Artificial sensory feedback (ASF) systems can be used to compensate for lost proprioception in individuals with lower-limb impairments.  Effective design ...

a-method-for-evaluating-timeliness-accuracy-volitional-motor

Research

JoVE Journal

Bioengineering

7.2K Aufrufe.  Holland Bloorview Kids Rehabilitation Hospital.  Dieser Artikel beschreibt eine Technik zum vibrotaktile Stimuli zum Oberschenkel eines menschlichen Teilnehmers Anwendung und Messen der Genauigkeit und der Reaktionszeit der willentlichen Antwort des Teilnehmers für verschiedene Kombinationen von Stimulations Lage und Frequenz. 

Serie: A Method for Evaluating Timeliness and Accuracy of Volitional Motor Responses to Vibrotactile Stimuli

Methods to Quantify Pharmacologically Induced Alterations in Motor Function in Human Incomplete SCI

Spinal cord injury (SCI) is a debilitating disorder, which produces profound deficits in volitional motor control. Following medical stabilization, recovery from SCI typically involves long term rehabilitation. While recovery of walking ability is a primary goal in many patients early after injury, those with a motor incomplete SCI, indicating partial preservation of volitional control, may have the sufficient residual descending pathways necessary to attain this goal. However, despite physical interventions, motor impairments including weakness, and the manifestation of abnormal involuntary reflex activity, called spasticity or spasms, are thought to contribute to reduced walking recovery. Doctrinaire thought suggests that remediation of this abnormal motor reflexes associated with SCI will produce functional benefits to the patient. For example, physicians and therapists will provide specific pharmacological or physical interventions directed towards reducing spasticity or spasms, although there continues to be little empirical data suggesting that these strategies improve walking ability.
In the past few decades, accumulating data has suggested that specific neuromodulatory agents, including agents which mimic or facilitate the actions of the monoamines, including serotonin (5HT) and norepinephrine (NE), can initiate or augment walking behaviors in animal models of SCI. Interestingly, many of these agents, particularly 5HTergic agonists, can markedly increase spinal excitability, which in turn also increases reflex activity in these animals. Counterintuitive to traditional theories of recovery following human SCI, the empirical evidence from basic science experiments suggest that this reflex hyper excitability and generation of locomotor behaviors are driven in parallel by neuromodulatory inputs (5HT) and may be necessary for functional recovery following SCI. 
The application of this novel concept derived from basic scientific studies to promote recovery following human SCI would appear to be seamless, although the direct translation of the findings can be extremely challenging. Specifically, in the animal models, an implanted catheter facilitates delivery of very specific 5HT agonist compounds directly onto the spinal circuitry. The translation of this technique to humans is hindered by the lack of specific surgical techniques or available pharmacological agents directed towards 5HT receptor subtypes that are safe and effective for human clinical trials. However, oral administration of commonly available 5HTergic agents, such as selective serotonin reuptake inhibitors (SSRIs), may be a viable option to increase central 5HT concentrations in order to facilitate walking recovery in humans. Systematic quantification of how these SSRIs modulate human motor behaviors following SCI, with a specific focus on strength, reflexes, and the recovery of walking ability, are missing.
This video demonstration is a progressive attempt to systematically and quantitatively assess the modulation of reflex activity, volitional strength and ambulation following the acute oral administration of an SSRI in human SCI. Agents are applied on single days to assess the immediate effects on motor function in this patient population, with long-term studies involving repeated drug administration combined with intensive physical interventions.

This video demonstrates modulation of reflex activity, volitional strength and ambulation through clinical and quantitative assessments in individuals with motor incomplete SCI as a result of acute oral administration of a serotonin reuptake inhibitor (SSRI).

Methoden zur pharmakologisch induzierten Veränderungen der motorischen Funktion in Human Unvollständige SCI Quantify

Spinal cord injury (SCI) is a debilitating disorder, which produces profound deficits in volitional motor control. Following medical stabilization, ...

Forschung

Medizin

Measurement of Vibration Detection Threshold and Tactile Spatial Acuity in Human Subjects

Tests that allow the precise determination of psychophysical thresholds for vibration and grating orientation provide valuable information about mechanosensory function that are relevant for clinical diagnosis as well as for basic research. Here, we describe two psychophysical tests designed to determine the vibration detection threshold (automated system) and tactile spatial acuity (handheld device). Both procedures implement a two-interval forced-choice and a transformed-rule up and down experimental paradigm. These tests have been used to obtain mechanosensory profiles for individuals from distinct human cohorts such as twins or people with sensorineural deafness.

Here, we present protocols to determine vibration detection thresholds and tactile acuity using psychophysical methods in man.

Die Messung der Schwingungserfassungsschwelle und Tactile Spatial Acuity in Human Subjects

Tests that allow the precise determination of psychophysical thresholds for vibration and grating orientation provide valuable information about ...

Verhalten

Testing Tactile Masking between the Forearms

Masking, in which one stimulus affects the detection of another, is a classic technique that has been used in visual, auditory, and tactile research, usually using stimuli that are close together to reveal local interactions. Masking effects have also been demonstrated in which a tactile stimulus alters the perception of a touch at a distant location. Such effects can provide insight into how components of the body's representations in the brain may be linked. Occasional reports have indicated that touches on one hand or forearm can affect tactile sensitivity at corresponding contralateral locations. To explore the matching of corresponding points across the body, we can measure the spatial tuning and effect of posture on contralateral masking. Careful controls are required to rule out direct effects of the remote stimulus, for example by mechanical transmission, and also attention effects in which thresholds may be altered by the participant's attention being drawn away from the stimulus of interest. The use of this technique is beneficial as a behavioural measure for exploring which parts of the body are functionally connected and whether the two sides of the body interact in a somatotopic representation. This manuscript describes a behavioural protocol that can be used for studying contralateral tactile masking.

Here we explore contralateral tactile masking between the forearms in which tactile detection thresholds are modulated by vibration applied to a remote site. The details of which remote sites have an effect can tell us about how the body is represented in the brain.

Testing Tactile Maskierung zwischen den Unterarmen

Masking, in which one stimulus affects the detection of another, is a classic technique that has been used in visual, auditory, and tactile research, ...

A Simple Non-invasive Method for Temporary Knockdown of Upper Limb Proprioception

Proprioception may be the least well measured of all contributors to the neural control of movement. New precise, reliable measures of proprioception are needed for clinical diagnosis of impairment, and to measure outcomes of proprioceptive training. The purpose of this simple, non-invasive method is to temporarily knockdown upper limb proprioception in healthy adults, to an extent that would be useful in the development and testing of upper limb proprioception measures. Knockdown models have two main advantages over studying humans with impaired proprioception: participant availability and the ability to control the extent of impairment across participants. Current published methods of temporary proprioception knockdown of the upper limb, such as ischemic nerve blocks and cryotherapy, are invasive, impractical, or uncomfortable for the participant. Here, vibration over the ulnar groove was used to reduce upper limb proprioception. High frequency vibration may reduce proprioceptive acuity by inhibiting pacinian corpuscle-induced input. The effect of vibration used in this protocol was confirmed using two quantitative measures. This method was simple to administer, comfortable for participants, and practical.

The goal of this protocol is to demonstrate a practical method to temporarily interfere with proprioception in the upper limb of healthy humans.

Eine einfache nicht-invasive Methode für temporäre Knockdown von Propriozeption der oberen Extremität

Proprioception may be the least well measured of all contributors to the neural control of movement. New precise, reliable measures of proprioception are ...

Characterization of the Sense of Agency over the Actions of Neural-machine Interface-operated Prostheses

This work describes a methodological framework that can be used to explicitly and implicitly characterize the sense of agency developed over the neural-machine interface (NMI) control of sensate virtual or robotic prosthetic hands. The formation of agency is fundamental in distinguishing the actions that we perform with our limbs as being our own. By striving to incorporate advanced upper-limb prostheses into these same perceptual mechanisms, we can begin to integrate an artificial limb more closely into the user&#39;s existing cognitive framework for limb control. This has important implications in promoting user acceptance, use, and effective control of advanced upper-limb prostheses. In this protocol, participants control a virtual prosthetic hand and receive kinesthetic sensory feedback through their preexisting NMIs. A series of virtual grasping tasks are performed and perturbations are systematically introduced to the kinesthetic feedback and virtual hand movements. Two separate measures of agency are employed: established psychophysical questionnaires (to capture the explicit experience of agency) and a time interval estimate task to capture the implicit sense of agency (intentional binding). Results of this protocol (questionnaire scores and time interval estimates) can be analyzed to quantify the extent of agency formation.

Here we present a protocol which characterizes the sense of agency developed over the control of sensate virtual or robotic prosthetic hands. Psychophysical questionnaires are employed to capture the explicit experience of agency, and time interval estimates (intentional binding) are employed to implicitly measure the sense of agency.

Charakterisierung des Sinnes der Agentur über die Aktionen der Neural-Maschine-Schnittstelle betrieben Prothesen

This work describes a methodological framework that can be used to explicitly and implicitly characterize the sense of agency developed over the ...

Applying Incongruent Visual-Tactile Stimuli during Object Transfer with Vibro-Tactile Feedback

The application of incongruent sensory signals that involves disrupted tactile feedback is rarely explored, specifically with the presence of vibrotactile feedback (VTF). This protocol aims to test the effect of VTF on the response to incongruent visual-tactile stimuli. The tactile feedback is acquired by grasping a block and moving it across a partition. The visual feedback is a real-time virtual presentation of the moving block, acquired using a motion capture system. The congruent feedback is the reliable presentation of the movement of the block, so that the subject feels that the block is grasped and see it move along with the path of the hand. The incongruent feedback appears as the movement of the block diverts from the actual movement path, so that it seems to drop from the hand when it is actually still held by the subject, thereby contradicting the tactile feedback. Twenty subjects (age 30.2 &#177; 16.3) repeated 16 block transfers, while their hand was hidden. These were repeated with VTF and without VTF (total of 32 block transfers). Incongruent stimuli were presented randomly twice within the 16 repetitions in each condition (with and without VTF). Each subject was asked to rate the difficulty level of performing the task with and without the VTF. There were no statistically significant differences in the length of the hand paths and durations between transfers recorded with congruent and incongruent visual-tactile signals &#8211; with and without the VTF. The perceived difficulty level of performing the task with the VTF significantly correlated with the normalized path length of the block with VTF (r = 0.675, p = 0.002). This setup is used to quantify the additive or reductive value of VTF during motor function that involves incongruent visual-tactile stimuli. Possible applications are prosthetics design, smart sport-wear, or any other garments that incorporate VTF.

We present a protocol to apply incongruent visual-tactile stimuli during an object transfer task. Specifically, during block transfers, performed while the hand is hidden, a virtual presentation of the block shows random occurrences of false block drops. The protocol also describes adding vibrotactile feedback while performing the motor task.

Anwendung der indikierten visuellen Stimuli während der Objektübertragung mit Vibro-Taktile Feedback

The application of incongruent sensory signals that involves disrupted tactile feedback is rarely explored, specifically with the presence of vibrotactile ...

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) ...

A Modified Lean and Release Technique to Emphasize Response Inhibition and Action Selection in Reactive Balance

Assessment of reactive balance traditionally imposes some type of perturbation to upright stance or gait followed by measurement of the resultant corrective behavior. These measures include muscle responses, limb movements, ground reaction forces, and even direct neurophysiological measures such as electroencephalography. Using this approach, researchers and clinicians can infer some basic principles regarding how the nervous system controls balance to avoid a fall. One limitation with the way in which these assessments are currently used is that they heavily emphasize reflexive actions without any need to revise automatic postural reactions. Such an exclusive focus on these highly stereotypical reactions would fail to adequately address how we can modify these reactions should the need arise (e.g., avoiding an obstacle with a recovery step). This would appear to be a glaring omission when one considers the enormous complexity of the environments we face daily. Overall, the status quo when evaluating the neural control of balance fails to truly expose how higher brain resources contribute to preventing falls in complex settings. The present protocol offers a way to require suppression of automatic, but inappropriate corrective balance reactions, and force a selection among alternative action choices to successfully recover balance following postural perturbation.

Here we offer a protocol that allows the user to selectively change affordances and/or constraints on movements that are relevant for recovering balance after postural perturbation.

Eine modifizierte Lean- und Release-Technik zur Betonung der Reaktionshemmung und Aktionsauswahl in reaktivem Gleichgewicht

Assessment of reactive balance traditionally imposes some type of perturbation to upright stance or gait followed by measurement of the resultant ...

Tactile Vibrating Toolkit and Driving Simulation Platform for Driving-Related Research

Collision warning system plays a key role in the prevention of driving distractions and drowsy driving. Previous studies have proven the advantages of tactile warnings in reducing driver&#8217;s brake response time. At the same time, tactile warnings have been proved effective in take-over request (TOR) for partially autonomous vehicles.
How the performance of tactile warnings can be optimized is an ongoing hot research topic in this field. Thus, the presented low-cost driving simulation software and methods are introduced to attract more researchers to take part in the investigation. The presented protocol has been divided into five sections: 1) participants, 2) driving simulation software configuration, 3) driving simulator preparation, 4) vibrating toolkit configuration and preparation, and 5) conducting the experiment.
In the exemplar study, participants wore the tactile vibrating toolkit and performed an established car-following task using the customized driving simulation software. The front vehicle braked intermittently, and vibrating warnings were delivered whenever the front vehicle was braking. Participants were instructed to respond as quickly as possible to the sudden brakes of the front vehicle. Driving dynamics, such as the brake response time and brake response rate, were recorded by the simulation software for data analysis.
The presented protocol offers insight into the exploration of the effectiveness of tactile warnings on different body locations. In addition to the car-following task that is demonstrated in the exemplar experiment, this protocol also provides options&#160;to apply other paradigms to the driving simulation studies by making simple software configuration without any code development. However, it is important to note that due to its affordable price, the driving simulation software and hardware introduced here may not be able to fully compete with other high-fidelity commercial driving simulators. Nevertheless, this protocol can act as an affordable and user-friendly alternative to the general high-fidelity commercial driving simulators.

This protocol describes a driving simulation platform and a tactile vibrating toolkit for the investigation of driving-related research. An exemplar experiment exploring the effectiveness of tactile warnings is also presented.&#160;

Tactile Vibrating Toolkit und Driving Simulation Platform für fahrbezogene Forschung

Collision warning system plays a key role in the prevention of driving distractions and drowsy driving. Previous studies have proven the advantages of ...

Assessment and Communication for People with Disorders of Consciousness

In this experiment, we demonstrate a suite of hybrid Brain-Computer Interface (BCI)-based paradigms that are designed for two applications: assessing the level of consciousness of people unable to provide motor response and, in a second stage, establishing a communication channel for these people that enables them to answer questions with either &#39;yes&#39; or &#39;no&#39;. The suite of paradigms is designed to test basic responses in the first step and to continue to more comprehensive tasks if the first tests are successful. The latter tasks require more cognitive functions, but they could provide communication, which is not possible with the basic tests. All assessment tests produce accuracy plots that show whether the algorithms were able to detect the patient&#39;s brain&#39;s response to the given tasks. If the accuracy level is beyond the significance level, we assume that the subject understood the task and was able to follow the sequence of commands presented via earphones to the subject. The tasks require users to concentrate on certain stimuli or to imagine moving either the left or right hand. All tasks are designed around the assumption that the user is unable to use the visual modality, and thus, all stimuli presented to the user (including instructions, cues, and feedback) are auditory or tactile.

With this experiment, one might be able to detect consciousness in people with disorders of consciousness. Furthermore, the approach can create a simple communication channel that enables people to give simple YES/NO answers to questions.

Assessment und Kommunikation für Menschen mit Bewusstseinsstörungen

In this experiment, we demonstrate a suite of hybrid Brain-Computer Interface (BCI)-based paradigms that are designed for two applications: assessing the ...