Les auteurs tiennent à remercier les membres du Laboratoire de recherche sur la vision et le Laboratoire d&#39;intégration sensori-moteur pour aider les participants d&#39;exécution de cette étude, Polina Yanovich, Joshua Dobias, et Robert W. Isenhower de l&#39;aide dans la phase de conception initiale, et Tom Grâce à son aide dans la construction de la relance. Ce travail a été soutenu par les sources suivantes: le programme d&#39;études supérieures de bourses de recherche NSF: Prix # DGE-0937373, la NSF CyberEnabled découverte et l&#39;innovation de type I (Idée): Grant # 094158, et le Programme de formation en biotechnologie NIH Rutgers-UMDNJ: Grant # 5T32GM008339-22.

1. Construire l&#39;appareil de stimulation <ol><li> Construire une plate-forme mobile sur un rail coulissant. Chaque stimulus sera placé sur la plate-forme mobile en fonction du type d&#39;essai appelé. </li><li> Fixez la piste sur une table à une hauteur appropriée qui permet de la plate-forme de relance pour être au niveau des yeux avec le participant d&#39;être assis en face de la table. </li><li> Attacher un mécanisme à ressort rétractable à la plate-forme de relance. Connectez l&#39;entrée du mécanisme de ressort à une carte de circuit imprimé. </li><li> Placer un ensemble de lampes derrière le siège du participant, faisant face à la plate-forme de stimulus. Il est important pour éclairer la plate-forme de stimulation uniforme parce que l&#39;éclairage inégal peut projeter des ombres qui interfèrent avec le percept illusoire. Connectez l&#39;ensemble des lampes à un convertisseur qui la relie à la carte de circuit imprimé. </li><li> Fixez une boîte de commutation au bord de la table la plus proche de la où le participant sera en place. Les participants placent leur main sur la boîte de commutation unt le début de chaque essai et activer l&#39;interrupteur dès qu&#39;ils lèvent la main pour exécuter le mouvement de la main. Relier l&#39;entrée de la boîte de commutation à la carte de circuit imprimé. </li><li> Connectez chaque broche de sortie de la carte de circuit à une broche sur le microcontrôleur pour contrôler l&#39;activation simultanée de la rétraction de la plate-forme mobile via le mécanisme à ressort et l&#39;éteindre les lumières une fois la boîte de commutation est déclenchée. Le stimulus doit se rétracter et les lumières doit s&#39;éteindre après le début du mouvement de portée à chaque essai afin d&#39;éviter les corrections visuelles en ligne et le retour haptique de se produire. Le boîtier de commande est utilisé de telle sorte que le retrait de relance et l&#39;obscurité apparition sont effectuées uniquement après le mouvement commence, ce qui en fait une tâche immédiate de portée. </li><li> Ecrire un programme MATLAB qui contrôle les signaux du microcontrôleur. Utilisez le code MATLAB pour stocker une séquence d&#39;essais et d&#39;instruire l&#39;expérimentateur ce stimuli et des conditions d&#39;observation à utiliser pour chaque essai. </li><li> Constructionstimuli t de formation, la relance inverse la perspective et la stimulation adéquate-perspective (figures 1 et 2). stimuli de formation se composent de deux panneaux rectangulaires représentant la paroi isolé de la surface droite du bâtiment milieu noyé dans la relance inverse la perspective et la stimulation adéquate-perspective. Le but des stimuli d&#39;entraînement sera discuté dans la procédure expérimentale. Apposer des cibles planes de disque rouge à droite de la ligne médiane des stimuli. </li></ol> 2. Participants <ol><li> Obtenir le consentement éclairé de la CISR protocole approuvé en conformité avec la Déclaration d&#39;Helsinki avant de commencer la session expérimentale. </li><li> Testez le participant pour l&#39;acuité visuelle de chaque œil, la vision stéréoscopique (en utilisant un test Randot-stéréo), et la domination de l&#39;œil. </li><li> Mise en place du système de capture de mouvement. Utilisez quatorze capteurs électro-magnétique à 240 Hz et un logiciel de suivi de mouvement. Le système d&#39;enregistrement à haute résolution albas pour l&#39;analyse approfondie du déroulement du mouvement en trois dimensions de quatorze capteurs simultanément, que les études antérieures n&#39;ont pas. <ol><li> Placez douze des quatorze capteurs sur les segments du corps suivantes en utilisant des bandes de sport conçus pour optimiser libre circulation du corps: tête, tronc, à droite et à gauche les épaules, bras gauche, l&#39;avant-bras gauche, poignet gauche, bras droit, bras droit, le droit poignet, juste l&#39;index de la main, et le pouce de la main droite. </li><li> Placer les deux capteurs restants sur le côté arrière des stimuli directement derrière l&#39;emplacement de la cible à atteindre une position précise de la cible dans l&#39;espace 3D par rapport au participant au cours de la formation des blocs et expérimentales. </li></ol></li></ol> 3. Procédure expérimentale <ol><li> Placez tous les stimuli de vue du participant à cette époque. Éteindre toutes les lumières sauf pour les lampes utilisées pour éclairer la plate-forme de relance. Dim des écrans d&#39;ordinateur qui sont utilisés pour exécuter l&#39;expertiseréalisation de sorte que leurs lumières n&#39;interfèrent pas avec le même éclairage projeté sur l&#39;appareil. </li><li> Avant de commencer tous les essais, informer le participant de l&#39;écoulement de l&#39;expérience. Les informer de la rétraction de relance et à éteindre les lumières une fois qu&#39;ils initient le mouvement en levant leur main sur le boîtier de commande. Rappelez-leur de ne pas essayer de suivre la plate-forme de retrait, mais seulement à saisir où la cible était la dernière fois. Démontrer comment récupérer à où ils se souviennent de voir enfin la cible en l&#39;approchant la normale à la surface perçue. </li><li> Commencer les essais pratiques. Ces essais permettent au participant de devenir à l&#39;aise avec la configuration. Il n&#39;ya pas de stimulus de test sur la plate-forme - seulement un tableau noir avec une saillie de pôle central utilisé pour fixer stimuli. Demandez aux participants de rejoindre au pôle de centre et de mettre la main arrière pour se reposer après avoir terminé la portée, à sa / son propre rythme; répéter pour trois essais. Remarque: Il est important de ne pas donner des instructions sur la façon de rétractiont la main; cette composante devrait être automatique et ci-dessous un contrôle conscient. </li><li> Lancer des essais de formation. Demandez au participant de fermer son / ses yeux après chaque essai pour le reste de l&#39;expérience. Alors que les yeux du participant sont fermés, apposer le stimulus d&#39;entraînement prévu dans le programme MATLAB pour le pôle central; l&#39;ordre de la formation la présentation du stimulus est aléatoire par le programme MATLAB pour un total de huit essais, dont quatre pour chaque stimulus. stimuli de formation contribuent à démontrer la courbure de la portée quand on lui demande de saisir des cibles sur des surfaces physiques représentant des cibles utilisées dans les stimuli expérimentaux. </li><li> Commencer les essais expérimentaux. Il ya trois conditions de relance pour les essais expérimentaux: (1) reverspective sous percept illusoire, comme dans (REV-ILLU) de figure, (2) reverspective sous percept véridique, comme dans la figure 1e (REV-VER), et (3) bon-perspective (PRO), comme dans la figure 1c. Rappelons que conditiontions (1) et (2) utilisent le même stimulus reverspective physique. <ol><li> Présenter le premier stimulus reverspective. Demandez au participant s&#39;il / elle peut stabiliser le percept illusoire du bâtiment du milieu &quot;popping out&quot; vers lui / elle. Si le participant a du mal à stabiliser le percept illusoire, placez une lentille de focalisation sur l&#39;œil non dominant d&#39;affaiblir la vision stéréoscopique afin de préserver le percept illusoire tout en maintenant atteindre la distance de la cible 18. Si le participant exige le de-lentille de focalisation, alors assurez-vous de demander à lui / elle de les mettre sur avant chaque essai REV-ILLU. </li><li> Après le premier procès REV-ILLU, le programme MATLAB aléatoire l&#39;ordre des essais. Pour chaque essai, donner les instructions suivantes en fonction de l&#39;état de relance: REV-ILLU: &quot;Afficher le bâtiment du milieu comme sauter vers vous.&quot; REV-VER: &quot;Afficher le bâtiment du milieu comme la spéléologie en loin de vous.&quot; PRO: &quot;Afficher le bâtiment du milieu comme popping out vers you. &quot; Une fois que le participant confirme un percept stable, demandez-leur de prendre à la cible. Effectuer douze essais pour chaque condition pour un total de 36 essais expérimentaux. </li></ol></li></ol> 4. Analyse des données <ol><li> Pour analyser les mouvements en termes de portée orientée vers un but et rétractations automatiques, d&#39;abord décomposer les données en deux classes de mouvement en détectant le moment où la vitesse du mouvement, après son initiation, se rapproche de la vitesse instantanée zéro. </li><li> Pour rechercher des différences dans la courbure des trajectoires de chemin de main pour chaque condition de stimulation, effectuer Lambda Statistique de test de Wilk sur l&#39;ensemble de données en 3 dimensions à chaque moment au cours de la trajectoire. Lambda test de Wilk réduit le critère de la probabilité statistique Λ pour une valeur scalaire par des déterminants de nous aider à en déduire si oui ou non le vecteur trajectoire moyenne pour REV-ILLU est similaire à REV-VER ou PRO 22. </li><li> Pour étudier l&#39;orientationtion de la main vers la cible à la fin de la portée orientée vers un but, comparer l&#39;angle formé entre le vecteur d&#39;approche unitaire généré par les positions des capteurs pouce, l&#39;index et le poignet par rapport à la vecteur unitaire de la cible normale à la surface (figures 5a et 5b). </li></ol>

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Les auteurs déclarent aucun intérêt financier concurrents.

Nos méthodes fournissent une plate-forme pour tester la validité des modèles d&#39;action perception par l&#39;analyse de l&#39;ensemble du déroulement du mouvement par rapport à la tâche expérimentale. Le paradigme peut être modifié pour tester d&#39;autres types de stimuli visuels d&#39;élargir cette zone de recherche. Par exemple, l&#39;autre DIIS 3D peut être testée sur l&#39;appareil pour voir comment les interactions entre les processus top-down et bottom-up se traduisent par divers stimuli. Les procé...

Vision-pour-Perception vs Vision-pour-action Pour réussir à naviguer de l&#39;environnement, les informations du système visuel est utilisé pour aider à coordonner le mouvement humain. Comment l&#39;information visuelle est sélectionné et la priorité d&#39;influencer des actions motrices reste incertaine. Deux grandes projections anatomiques proviennent du cortex visuel primaire pour former la face ventrale («quoi», ou «vision pour la perception») voie, s&#39;étendant à la région temporale, et la dorsale («où», ou «vision à l&#39;action&quot;) voie , pour le lobe pariétal 2.1. La voie ventrale est impliqué dans l&#39;utilisation de l&#39;information visuelle pour les processus perceptifs tels que la reconnaissance et l&#39;identification objet, alors que la voie dorsale est pensé pour traiter exclusivement des signaux de l&#39;action d&#39;orientation et la conscience spatiale. La question posée est de savoir si ou non les processus top-down de la voie ventrale façonnent la manière dont les mouvements sont exécutés. Le fétude de cas amous de patients DF, évalué par Goodale et Milner en 1992, a fourni des preuves solides et de soutien pour le visuel hypothèse de deux cours d&#39;eau, qui prétend que les processus de flux ventrales et dorsales sont séparables de la perception et de l&#39;action 3. En théorie, les signaux de bas en haut de la parallaxe de mouvement et la disparité binoculaire peuvent remplacer information perceptive de haut en bas comme la connaissance préalable et la connaissance afin de guider avec précision nos actions, ce qui suggère que la planification motrice est imperméable au contrôle de la voie ventrale. DF, qui souffrait d&#39;une forme visuelle agnosie causée par des lésions occipitales bilatérales ventrales, a conservé la capacité de préhension précise vers les objets qu&#39;elle avait du mal à reconnaître, soutenir le principe de l&#39;optique-deux flux hypothèse 3-4. Parce que des études de cas comme DF, il a été supposé que le flux dichotomie ventrale-dorsale fonctionnelle existait aussi chez les individus non pathologiques sains. Cependant, si ces résultats fournissent la preuve d&#39;une absodivision luth du travail de la perception et de l&#39;action dans les populations neurotypiques a été vivement débattue au cours des vingt dernières années 5-10. L&#39;utilisation des Illusions de séparer perception et l&#39;action Pour tester l&#39;hypothèse visuelle de deux cours d&#39;eau dans les sujets neurotypiques, les chercheurs emploient des illusions visuelles pour étudier comment les jugements de perception biaisée de l&#39;environnement affectent nos actions motrices. L&#39;illusion d&#39;Ebbinghaus / Titchener, par exemple, utilise un disque cible entouré de petits disques qui semble être plus grand que l&#39;autre disque de la même taille entourée par des cercles plus larges; cela est dû à un effet de taille contraste 11. Lorsque les participants arrivent à saisir le disque cible, si l&#39;hypothèse de deux flux est vrai, alors l&#39;ouverture de la poignée de la saisie à la cible de disque main ne serait pas affectée par l&#39;illusion, provoquant le participant d&#39;agir sur la véritable géométrie du disque cible plutôt que de compter sur la taille incorrecte perceptive estimAtes. Aglioti et al. dans le rapport de fait ce comportement, le raisonnement que les processus visuels distincts régissent les actions qualifiés et la perception consciente 11. A l&#39;inverse, d&#39;autres groupes ont contesté ces résultats, ne trouvant pas de dissociation entre les processus de perception et d&#39;action lors du contrôle soigneusement l&#39;appariement des tâches de perception et de préhension, de proposer une intégration des informations de flux visuel plutôt qu&#39;une séparation 12. Malgré plusieurs études de suivi menées pour valider ou réfuter l&#39;hypothèse visuelle de deux cours d&#39;eau en utilisant l&#39;illusion d&#39;Ebbinghaus, il ya des morceaux concurrents de preuve à l&#39;appui des deux côtés de l&#39;argument 13. Pour explorer davantage l&#39;influence de la perception visuelle des processus d&#39;action, 3D illusions profondeur d&#39;inversion (DII) ont également été utilisés. DIIS produisent mouvement illusoire et l&#39;inversion de profondeur perçue de scènes dans lesquelles les angles concaves physique sont perçus comme convexe et vice versa 14. The HollowVisage Illusion est un exemple de DII qui génère la perception de, une face convexe normale même si la relance est physiquement concave, impliquant le rôle des influences descendantes comme la connaissance préalable et biais de convexité pour obtenir le percept illusoire 15-16. Malgré les efforts déployés pour caractériser le comportement du moteur à atteindre vers les objectifs sur l&#39;illusion de visage creux, la preuve reste équivoque: une étude rapporte une incidence sur la puissance du moteur 17 tandis que l&#39;autre ne le fait pas 18. Ces études reposent sur la comparaison des estimations de profondeur de perception au point final des calculs de distance de la main par rapport à des cibles situées sur l&#39;illusion de visage creux. Des résultats contradictoires sur les actions effectuées sur ce type de stimuli peuvent être le résultat des variations dans les méthodes utilisées par les chercheurs. Parce que la manière dont les informations ventrale et voie dorsale est utilisé est encore à débattre, cette controverse suscite la nécessité d&#39;une relance plus robuste avec des mesures avancées supplémentaires de moteur behavior. C&#39;est précisément pourquoi une technique a été développée en utilisant des stimuli inverse perspective, communément appelés &quot;reverspectives&quot;, qui forment une autre classe de DIIS 14. Indices de perspective linéaire qui sont peints sur des surfaces planes par morceaux 3D produisent concurrence entre la géométrie physique du stimulus et la scène peinte réelle. Signaux sensoriels pilotés par les données, telles que la disparité binoculaire et le mouvement de parallaxe favorisent le percept véridique de la géométrie physique, alors que la connaissance fondée sur l&#39;expérience avec la perspective favorise le percept profondeur inversion (figure 1). L&#39;avantage de la reverspective est qu&#39;elle permet la mise en place d&#39;une cible sur une surface de stimulus perçu dont l&#39;orientation spatiale dans l&#39;illusion diffère de près de 90 degrés par rapport à son orientation physique (figures 1e et 1f). Cette énorme différence facilite grandement tester si portée-de-préhension mouvements sont ou ne sont pas influencées par l&#39;illusion. Cette notion est essentielle pour explorer ou non des actions motrices effectuées sur la reverspective sont affectés par de haut en bas influences de la voie ventrale. Classes de mouvement dans les modèles de perception-action Si les stratégies de moteur différents sont utilisés sous percepts illusoires et véridiques lors de l&#39;acquisition vers une cible sur un stimulus reverspective, alors il peut être facilement suivis par l&#39;étude de la courbure de l&#39;approche de la main. En outre, une analyse de l&#39;ensemble du mouvement déroulement de l&#39;initiation du mouvement dirigé vers un but à l&#39;, rétraction spontanée automatique de la main à son état de repos peut en fait contournement des déficiences constatées dans les méthodes passées de test pour l&#39;influence de perception sur la puissance du moteur. Des études récentes mettent en évidence l&#39;importance de l&#39;étude de l&#39;équilibre entre ces deux classes de mouvements, ainsi que l&#39;utilisation des segments spontanés par les systèmes nerveux et pour contro prédictif anticipél 19-21,23-24. La classe nouvellement défini statistiquement de mouvements spontanés automatique fournit de nouveaux paramètres et de fonctionnalités qui s&#39;avèrent être aussi importante que celles dirigées vers un but ont été à ce jour pour suivre l&#39;évolution sensori-motrices et de quantifier les aspects subtils de comportements naturels. À notre connaissance, la recherche existante sur le visuel hypothèse de deux cours d&#39;eau se concentre uniquement sur les actes dirigés vers un but, ignorant ainsi les effets sur les mouvements transitoires automatiques qui sont des éléments importants pour compléter la boucle d&#39;action visuo-motrice. L&#39;accent doit donc être mis sur l&#39;importance des mouvements automatiques afin de saisir pleinement les deux modes de comportement moteur dans le paradigme actuel de clarifier les questions concernant les modèles de perception-action visuelle. Voici méthodes sont développées pour étudier le rôle de la signalisation de haut en bas dans la voie ventrale visuel sur moduler le comportement du moteur dans le, domaine d&#39;action orientée vers un but délibéré en conjonction avec spontanée, de transitmouvements ional l&#39;aide d&#39;un robuste DII inverse perspective de relance. Raisonnement On suppose que, si top-down processus visuels influencent le système sensori-moteur, les trajectoires de mouvement complet vers la cible embarquée dans la 3D inverse perspective scène sous le percept illusoire diffère de l&#39;approche de la cible provoquée par le percept véridique (figures 1e et 1f). En outre, depuis le percept illusoire du stimulus reverspective est très similaire à celle obtenue par un stimulus approprié (&quot;forcée&quot;) en perspective, atteigne effectué vers une cible embarquée sur un reverspective devrait donc être similaire dans les caractéristiques de tronçons menées sous l&#39;influence de la illusion sur la relance reverspective (figures 1c et 1f). Si top-down influences visuelles n&#39;ont pas d&#39;impact de la trajectoire de mouvement, il est supposé que fait atteint under le percept illusoire présenterait les mêmes caractéristiques que portées en vertu de la percept véridique sur la relance reverspective (figure 1e). En d&#39;autres termes, atteint percept fois illusoires et véridiques seraient de même nature, tels que les chemins de trajectoire avant agiraient sur la véritable géométrie du stimulus. Comment les effets observés chez l&#39;avant atteignent traduire dans la rétraction automatique de l&#39;aiguille est inconnu. En utilisant une analyse complète du moteur, nous cherchons à approfondir notre compréhension de l&#39;action et de la perception des boucles de clarifier les problèmes existants à portée de main.

<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

Conscience kinesthésique est important succès pour naviguer l&#39;environnement. Lorsque nous interagissons avec notre environnement quotidien, certains aspects du mouvement sont délibérément planifiées, tandis que d&#39;autres se produisent spontanément ci-dessous conscience. La composante délibérée de cette dichotomie a été largement étudié dans plusieurs contextes, tandis que la composante spontanée reste largement sous-exploré. En outre, la façon dont les processus perceptifs modulent ces classes de mouvement n&#39;est pas encore clair. En particulier, une question actuellement débattue est de savoir si le système visuo-motrice est régie par le percept spatiale produite par une illusion visuelle ou si elle n&#39;est pas affectée par l&#39;illusion et est régie par la place du percept véridique. Percepts bistables tels que 3D illusions profondeur d&#39;inversion (DUS) fournissent un excellent cadre pour étudier ces interactions et de l&#39;équilibre, en particulier lorsqu&#39;il est utilisé en combinaison avec des mouvements portée-de-main. Dans cette étude, une méthodologie est développée qui utilise un DII à clarIFy le rôle des processus top-down sur l&#39;action du moteur, en particulier d&#39;explorer comment arrive vers une cible sur une DII sont affectés dans les deux domaines de déplacement délibéré et spontanées.

<html> 1. Trajectoires main Path Les résultats sont présentés pour Représentant Objet VT. Lambda test statistique de la Wilk permet la réduction de l&#39;espace des données en trois dimensions en une valeur scalaire par l&#39;utilisation de déterminants. Lambda la statistique de la Wilk utilise le test du rapport de vraisemblance <img alt="" fo:content-width=".8in" src="/files/ftp_upload/51422/51422eq1.jpg" width="90" /> , Dans laquelle la somme «dans» des places et des produits forment...

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

On ne sait pas comment les signaux de haut en bas de la voie visuelle ventrale affectent mouvement. Nous avons développé un modèle pour tester le comportement du moteur vers une cible sur une profondeur 3D inversion illusion. Des différences significatives sont signalées dans les deux mouvements dirigés vers un but délibérées et les actions automatiques dans des conditions d&#39;écoute illusoires et véridiques.

Méthodes pour explorer l&#39;influence de haut en bas Visual Processes sur le comportement du moteur

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 vues.  Rutgers University.  On ne sait pas comment les signaux de haut en bas de la voie visuelle ventrale affectent mouvement. Nous avons développé un modèle pour tester le comportement du moteur vers une cible sur une profondeur 3D inversion illusion. Des différences significatives sont signalées dans les deux mouvements dirigés vers un but délibérées et les actions automatiques dans des conditions d'écoute illusoires et véridiques. 

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

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.

Les méthodes pour tester attention visuelle en ligne

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

Recherche

Sciences du comportement

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.

Enquête sur les processus d&#39;apprentissage de compétences du moteur avec une robotique 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).

En utilisant un tapis roulant de courroies pour évaluer la généralisation de l’Adaptation locomotion humaine

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.

Le « moteur » moteur implicite de séquences d’apprentissage : une réaction série pied-stepping temps tâche

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.

À l’aide de mouvements oculaires enregistrées dans le paradigme de l’univers visuel d’explorer le traitement en ligne de la langue parlée

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.

Évaluer l’Influence de la personnalité sur la sensibilité aux champs magnétiques chez le poisson zèbre

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.

Intégration des essais psychophysiques visuels dans un labyrinthe Y pour isoler le rôle que jouent les caractéristiques visuelles dans les décisions de navigation

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.

Utilisation de l'inégalité du modèle de course pour quantifier les effets de l'intégration multisensorielle comportementale

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

Exploring Infant Sensitivity to Visual Language using Eye Tracking and the Preferential Looking Paradigm

We discuss the use of the preferential looking paradigm in eye tracking studies in order to study how infants develop, understand, and attend to the world around them. Eye tracking is a safe and non-invasive way to collect gaze data from infants, and the preferential looking paradigm is simple to design and only requires the infant to be attending to the screen. By simultaneously showing two visual stimuli that differ in one dimension, we can assess whether infants show different looking behavior for either stimulus, thus demonstrating sensitivity to that difference. The challenges in such experimental approaches are that experiments must be kept brief (no more than 10 min) and be carefully controlled such that the two stimuli differ in only one way. The interpretation of null results must also be carefully considered. In this paper, we illustrate a successful example of an infant eye tracking study with a preferential looking paradigm to discover that 6-month-olds are sensitive to linguistic cues in a signed language despite having no prior exposure to signed language, suggesting that infants possess intrinsic or innate sensitivities to these cues.

Eye tracking studies using a preferential looking paradigm can be used to study infants&#39;&#160;emerging understanding of, and attention to, their external visual world.

Explorer la sensibilité des nourrissons au langage visuel à l'aide du suivi des yeux et du paradigme de la recherche préférentielle

We discuss the use of the preferential looking paradigm in eye tracking studies in order to study how infants develop, understand, and attend to the world ...

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.

Étudier l'effet de l'imagerie visuelle et de l'apprentissage des régularités formel-audio sur Bouba et 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 ...