Ce projet a été parrainé par la Beijing Talents Foundation.

Les auteurs n’ont déclaré aucune divulgation financière ou conflit d’intérêts.

La plate-forme de simulation de conduite et la boîte à outils vibrante imitaient raisonnablement l’application d’appareils vibrotactiles portables potentiels dans la vie réelle, fournissant une technique efficace pour étudier la recherche liée à la conduite. Grâce à l’utilisation de cette technologie, un environnement expérimental sûr avec une configurabilité et une abordabilité élevées est maintenant disponible pour mener des recherches comparables à la conduite dans le monde réel.
<p class="jo...

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/61408">Tactile Vibrating Toolkit and Driving Simulation Platform for Driving-Related Research</a>. The Authors section was&#160;updated.
Ao Zhu1 
Annebella Tsz Ho Choi1 
Ko-Hsuan Ma1 
Shi Cao2 
Han Yao1 
Jian Wu3 
Jibo He4,1 
1Psychology Department, School of Social Sciences, Tsinghua University 
2Department of Systems Design Engineering, University of Waterloo 
3Haier Innovation Design Center, Haier Company 
4Psychology Department, School of Education and Psychological Sciences, Sichuan University of Science and Engineering
to:
Ao Zhu1 
Annebella Tsz Ho Choi1 
Ko-Hsuan Ma1 
Shi Cao2 
Han Yao1 
Jian Wu3 
Jibo He1 
1Psychology Department, School of Social Sciences, Tsinghua University 
2Department of Systems Design Engineering, University of Waterloo 
3Haier Innovation Design Center, Haier Company

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/61408">Tactile Vibrating Toolkit and Driving Simulation Platform for Driving-Related Research</a>. The Authors section was&#160;updated.

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

Selon les données révélées par les Estimations mondiales de la santé en 2016, les accidents de la circulation sont la huitième cause de décès dans le monde, avec 1,4 million de décès dansle monde 1. En 2018, 39,2 % des accidents de la circulation étaient des collisions avec des véhicules automobiles dans les transports, dont 7,2 % étaient des collisions à l’arrière. Une solution pour accroître la sécurité des véhicules et des routes est le développement d’un système avancé d’assistance à la conduite (ADAS) pour avertir les conducteurs des dangers potentiels. Les données ont montré qu’ADAS peut réduire considérablement le taux de collisions arrière, et il est encore plus efficace lorsqu’il est équipé d’un système de freinage automatique2. En outre, avec le développement de véhicules autonomes, moins d’implication humaine sera nécessaire pour contrôler le véhicule, ce qui rend un système d’avertissement de demande de reprise (TOR) une nécessité lorsque le véhicule autonome ne parvient pas à se réguler. La conception du système d’avertissement ADAS et TOR est maintenant un élément important de la technologie pour les conducteurs afin d’éviter les accidents imminents en quelques secondes. L’expérience exemplaire a utilisé une boîte à outils vibrante ainsi qu’une plate-forme de simulation de conduite pour étudier quel emplacement générerait le meilleur résultat lorsqu’un système d’avertissement vibrotactile a été utilisé comme système d’avertissement ADAS et TOR potentiel.
Classés par canaux perceptuels, il existe généralement trois types de modalités d’avertissement, visuelles, auditives et tactiles. Chaque modalité d’avertissement a ses propres mérites et limites. Lorsque des systèmes d’avertissement visuel sont utilisés, les conducteurs peuvent souffrir d’une surchargevisuelle 3,ce qui nuit aux performances de conduite dues à la cécité inattentionnelle4,5. Bien qu’un système d’avertissement auditif n’influence pas le champ visuel des conducteurs, son efficacité dépend grandement de l’environnement comme la musique de fond et d’autres bruits dansl’environnement de conduite 6,7. Ainsi, les situations qui contiennent d’autres informations auditives externes ou un bruit important peuvent conduire à la surdité inattentionnelle8,9, réduisant l’efficacité d’un système d’avertissement auditif. En comparaison, les systèmes d’avertissement tactiles ne sont pas en concurrence avec le traitement visuel ou auditif des conducteurs. En envoyant des avertissements vibrotactiles aux conducteurs, les systèmes d’avertissement tactiles surmontent les limites des systèmes d’avertissement visuels et auditifs.
Des études antérieures ont montré que les avertissements tactiles peuvent profiter aux conducteurs en raccourcissant leur temps de réponse aux freins. Il a également été constaté que les systèmes d’avertissement tactiles donnent un résultat plus efficacesur les systèmes visuels 10,11 etauditifs 12,13,14 dans certaines situations. Toutefois, des recherches limitées ont porté sur l’étude de l’emplacement optimal pour placer un dispositif d’avertissement tactile. Selon l’hypothèse sensorielle de cortex15 et l’hypothèse de distance sensorielle16,l’étude exemplaire a choisi les secteurs de doigt, de poignet, et de temple comme emplacements expérimentaux pour placer un dispositif tactile d’avertissement. Avec le protocole introduit, la fréquence et le temps de livraison d’un avertissement vibrant, et les intervalles entre les vibrations de la boîte à outils vibrante, peuvent être configurés pour répondre aux exigences expérimentales. Cette boîte à outils vibrante se composait d’une puce maîtresse, d’une puce régulateur de tension, d’un multiplexeur, d’un adaptateur USB à Transistor-Transistor-Logic (TTL), d’un transistor métal-oxyde-semi-conducteur à effet de champ (MOSFET) et d’un module Bluetooth. Le nombre de modules vibrants peut également varier en fonction des besoins des chercheurs, avec jusqu’à quatre modules vibrant en même temps. Lors de la mise en œuvre de la boîte à outils vibrante dans les expériences liées à la conduite, il peut être configuré pour s’adapter aux paramètres expérimentaux ainsi que synchronisé avec les données de performance de conduite en révisant les codes de la simulation de conduite.
Alors que pour les chercheurs, mener une expérience de conduite sur une plate-forme virtuelle est plus faisable que dans le monde réel en raison du risque et des coûts impliqués. Par exemple, la collecte d’indicateurs de rendement peut être difficile, et il est difficile de contrôler les facteurs environnementaux impliqués lorsque des expériences sont menées dans le monde réel. Par conséquent, de nombreuses études ont utilisé des simulateurs de conduite à base fixe fonctionnant sur PC au cours des dernières années comme solution de rechange pour mener des études sur la conduite sur route. Après avoir appris, développé et fait des recherches pendant plus de 11 ans dans le milieu de la recherche sur la conduite automobile, nous avons établi une plate-forme de simulation de conduite avec une vraie voiture qui se compose d’un logiciel de simulation de conduite open-source et d’un kit matériel, y compris un volant et une boîte de vitesses, trois pédales, trois projecteurs montés et trois écrans de projecteur. Avec le logiciel de simulation de conduite prend en charge un seul écran, le protocole présenté utilisé uniquement le projecteur central et l’écran du projecteur pour mener l’expérience.
Il y a deux avantages majeurs à utiliser la plate-forme de simulation de conduite présentée. Un avantage de cette plate-forme est qu’elle utilise un logiciel open-source. En utilisant la plate-forme open source conviviale, les chercheurs peuvent personnaliser la simulation et la boîte à outils vibrante pour leurs besoins de recherche uniques en effectuant une configuration logicielle simple sans aucun développement de code. En révisant les codes, les chercheurs peuvent créer des simulations de conduite qui offrent une fidélité relative à la réalité avec beaucoup d’options disponibles sur les types de voitures, les types de routes, la résistance du volant, la turbulence latérale et longitudinale du vent, les interfaces du programme d’application des événements de temps et de frein (API) pour la synchronisation externe des logiciels, et la mise en œuvre des paradigmes comportementaux tels que la tâche de suivi des voitures et la tâche N-Back. Bien que la conduite de recherches liées à la conduite dans un simulateur de conduite ne puisse pas reproduire pleinement la conduite dans le monde réel, les données recueillies au moyen d’un simulateur de conduite sont raisonnables et ont été largementadoptées par les chercheurs 17,18.
Un autre avantage du simulateur de conduite proposé est son faible coût. Comme mentionné précédemment, le logiciel de simulation de conduite introduit est un logiciel open-source qui est disponible gratuitement pour les utilisateurs. En outre, le coût total de l’ensemble de la configuration matérielle dans ce protocole est inférieur par rapport aux simulateurs de conduite commerciale haute fidélité typiques. La figure 1 a et b montre la configuration complète de deux simulateurs de conduite dont le coût est compris entre 3 000 $ et 3 000 $. En revanche, les simulateurs de conduite commerciale haute fidélité typiques (à base fixe) coûtent habituellement entre 10 000 $ et 100 000 $. Avec son prix très abordable, ce simulateur de conduite peut être un choix populaire non seulement à des fins de recherche académique, mais aussi pour la conduite des classesde conduite 19 et pour la démonstration des technologies liées à laconduite 20,21.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61408/61408fig1v2.jpg"> Figure 1 : Une image des simulateurs de conduite. Les deux simulateurs de conduite se composaient d’un volant et d’une boîte de vitesses, de trois pédales et d’un véhicule. a) Une configuration de simulateur de conduite de 3 000 $ qui utilisait un écran LCD de 80 pouces avec une résolution de 3840 × 2160. b Une configuration de simulateur de conduite de 30 000 $ qui utilisait trois projecteurs montés et trois écrans de projecteur d’une dimension de 223 x 126 cm chacun. Les écrans de projection ont été placés à 60 cm au-dessus du sol et à 22 cm de l’avant du véhicule. Seuls le projecteur central et l’écran du projecteur ont été utilisés pour l’expérience en cours. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61408/61408fig1v2large.jpg" target="_blank">S’il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.</a>
Le logiciel de simulation de conduite et la boîte à outils vibrante de la méthode proposée ont déjà été utilisés dans des étudesantérieures par nos chercheurs 22,23,24,25,26,27,28,29. Cette boîte à outils vibrante auto-développée suivant la norme ISO30 peut être appliquée dans différentsdomaines 31,32 en ajustant la fréquence et l’intensité des vibrations. Il est important de noter qu’une nouvelle version de la boîte à outils vibrante a été développée et introduite dans le protocole suivant. Au lieu d’ajuster la fréquence des vibrations à l’aide d’un adaptateur de tension réglable, la nouvelle version est équipée de cinq fréquences vibratoires différentes et peut être ajustée plus facilement à l’aide des codes fournis dans le fichier de codage supplémentaire 1. De plus, le simulateur de conduite présenté offre aux chercheurs un moyen sûr, peu coûteux et efficace d’étudier divers types de recherche sur la conduite automobile. Ainsi, ce protocole convient aux laboratoires de recherche qui ont un budget limité et qui ont un fort besoin de personnaliser les environnements de conduite expérimentaux.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr >
			<td >Logitech G29</td>
			<td >Logitech</td>
			<td >941-000114</td>
			<td >Steering wheel and pedals</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Projector screens</td>
			<td >-</td>
			<td >-</td>
			<td>The projector screen for showing the simulation enivronemnt.</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Epson CB-700U Laser WUXGA Education Ultra Short Focus Interactive Projector</td>
			<td >EPSON</td>
			<td >V11H878520W</td>
			<td>The projector model for generating the display of the simlution enivronment.</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >The Open Racing Car Simulator (TORCS)</td>
			<td >-</td>
			<td >None</td>
			<td>Driving simulation software. The original creators are Eric Espi&#233; and Christophe Guionneau, and the version used in experiment is modified by Cao, Shi.</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Tactile toolkit</td>
			<td >Hao Xing Tech.</td>
			<td >None</td>
			<td>This is used to initiate warnings to the participants.</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Connecting program (Python)</td>
			<td >-</td>
			<td >-</td>
			<td>This is used to connect the TORCS with the tactile toolkit to send the vibrating instruction.</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >G*power</td>
			<td >Heinrich-Heine-Universit&#228;t D&#252;sseldorf</td>
			<td >None</td>
			<td>This software is used to calculate the required number of participants.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

tactile vibrating toolkit and driving simulation platform for driving-related research

Le système d’avertissement de collision joue un rôle clé dans la prévention des distractions au volant et de la somnolence au volant. Des études antérieures ont prouvé les avantages des avertissements tactiles pour réduire le temps de réponse aux freins du conducteur. Dans le même temps, les avertissements tactiles se sont avérés efficaces dans la demande de reprise (TOR) pour les véhicules partiellement autonomes.
La façon dont les performances des avertissements tactiles peuvent être optimisées est un sujet de recherche brûlant dans ce domaine. Ainsi, le logiciel et les méthodes de simulation de conduite à faible coût présentés sont introduits pour attirer plus de chercheurs à participer à l’enquête. Le protocole présenté a été divisé en cinq sections : 1) les participants, 2) la configuration du logiciel de simulation de conduite, 3) la préparation du simulateur de conduite, 4) la configuration et la préparation de la boîte à outils vibrante, et 5) la réalisation de l’expérience.
Dans l’étude exemplaire, les participants portaient la boîte à outils vibrante tactile et ont effectué une tâche de suivi de voiture établie à l’aide du logiciel de simulation de conduite personnalisé. Le véhicule avant a freiné par intermittence et des avertissements vibrants ont été émis chaque fois que le véhicule avant freinait. Les participants ont reçu l’ordre de réagir le plus rapidement possible aux freins brusques du véhicule avant. La dynamique de conduite, comme le temps de réponse aux freins et le taux de réponse aux freins, a été enregistrée par le logiciel de simulation pour l’analyse des données.
Le protocole présenté offre un aperçu de l’exploration de l’efficacité des avertissements tactiles sur différents emplacements du corps. En plus de la tâche de suivi de voiture qui est démontrée dans l’expérience exemplaire, ce protocole fournit également des options pour appliquer d’autres paradigmes aux études de simulation de conduite en faisant la configuration logicielle simple sans n’importe quel développement de code. Toutefois, il est important de noter qu’en raison de son prix abordable, le logiciel de simulation de conduite et le matériel introduit ici peuvent ne pas être en mesure de rivaliser pleinement avec d’autres simulateurs de conduite commerciale haute fidélité. Néanmoins, ce protocole peut agir comme une alternative abordable et conviviale aux simulateurs de conduite commerciale haute fidélité générale.

L’étude exemplaire rapportée dans cet article a mené la tâche de voiture-suivant utilisant le simulateur de conduite et la boîte à outils vibrante, qui a également été éditée précédemment dans une revue universitaire22. Il convient de noter que l’ancienne version de la boîte à outils vibrante a été utilisée lors de l’étude exemplaire, tandis qu’une nouvelle version de la boîte à outils vibrante a été introduite dans le protocole ci-dessus. L’étude était une expé...

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

Ce protocole décrit une plate-forme de simulation de conduite et une boîte à outils vibrante tactile pour l’étude de la recherche sur la conduite automobile. Une expérience exemplaire explorant l’efficacité des avertissements tactiles est également présentée.

Boîte à outils vibrante tactile et plate-forme de simulation de conduite pour la recherche liée à la conduite

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

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Research

JoVE Journal

Behavior

4.3K vues.  Tsinghua University. Ce protocole décrit une plate-forme de simulation de conduite et une boîte à outils vibrante tactile pour l’étude de la recherche sur la conduite automobile. Une expérience exemplaire explorant l’efficacité des avertissements tactiles est également présentée.

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

Quantitative Assessment of Cortical Auditory-tactile Processing in Children with Disabilities

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology to quantitatively assess children&#39;s cortical processing of light touch, speech sounds and the multisensory processing of the 2 stimuli, without requiring active subject participation or causing children discomfort. To accomplish this we developed a dual channel, time and strength calibrated air puff stimulator that allows both tactile stimulation and sham control. We combined this with the use of event-related potential methodology to allow for high temporal resolution of signals from the primary and secondary somatosensory cortices as well as higher order processing. This methodology also allowed us to measure a multisensory response to auditory-tactile stimulation.

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology to quantitatively assess infants and children&#39;s cortical processing of light touch, speech sounds, and the multisensory processing of the 2 stimuli, without requiring active subject participation or causing discomfort in vulnerable patients.

Évaluation quantitative de traitement cortical auditif-tactile dans les enfants handicapés

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology ...

Recherche

Sciences du comportement

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.

Mesure du seuil de détection de vibrations et tactile spatiale Acuity dans des sujets humains

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

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.

Test tactile masquage entre les avant-bras

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 Microphysiologic Platform for Human Fat: Sandwiched White Adipose Tissue

White adipose tissue (WAT) plays a crucial role in regulating weight and everyday health. Still, there are significant limitations to available primary culture models, all of which have failed to faithfully recapitulate the adipose microenvironment or extend WAT viability beyond two weeks. The lack of a reliable primary culture model severely impedes research in WAT metabolism and drug development. To this end we have utilized NIH's standards of a microphysiologic system to develop a novel platform for WAT primary culture called 'SWAT' (sandwiched white adipose tissue). We overcome the natural buoyancy of adipocytes by sandwiching minced WAT clusters between sheets of adipose-derived stromal cells. In this construct, WAT samples are viable over eight weeks in culture. SWAT maintains the intact ECM, cell-to-cell contacts, and physical pressures of in vivo WAT conditions; additionally, SWAT maintains a robust transcriptional profile, sensitivity to exogenous chemical signaling, and whole tissue function. SWAT represents a simple, reproducible, and effective method of primary adipose culture. Potentially, it is a broadly applicable platform for research in WAT physiology, pathophysiology, metabolism, and pharmaceutical development.

White adipose tissue (WAT) has critical deficiencies in its current primary culture models, hindering pharmacological development and metabolic studies. Here, we present a protocol to produce an adipose microphysiological system by sandwiching WAT between sheets of stromal cells. This construct provides a stable and adaptable platform for primary WAT culture.

Une plate-forme de Microphysiologic pour la graisse humaine : en sandwich le tissu adipeux blanc

White adipose tissue (WAT) plays a crucial role in regulating weight and everyday health.  Still, there are significant limitations to available primary ...

A Novel Single Animal Motor Function Tracking System Using Simple, Readily Available Software

We have recently demonstrated that implanting intracortical microelectrodes in the motor corteces of rats&#160;results in immediate and lasting motor deficits. Motor impairments were manually quantified through an open field grid test to measure the gross motor function and through a ladder test to measure the fine motor function. Here, we discuss a technique for the automated quantification of the video-recorded tests using our custom Capadona Behavioral Video Analysis System: Grid and Ladder Test, or BVAS. Leveraging simple and readily available coding software (see the Table of Materials), this program allows for the tracking of a single animal on both the open field grid and the ladder tests. In open field grid tracking, the code thresholds the video for intensity, tracks the position of the rat over the 3 min duration of the grid test, and analyzes the path. It then computes and returns measurements for the total distance traveled, the maximum velocity achieved, the number of left- and right-handed turns, and the total number of grid lines crossed by the rat. In ladder tracking, the code again thresholds the video for intensity, tracks the movement of the rat across the ladder, and returns calculated measurements including the time it took the rat to cross the ladder, the number of paw slips occurring below the plane of the ladder rungs, and the incidence of failures due to stagnation or reversals. We envision that the BVAS developed here can be employed for the analysis of motor function in a variety of applications, including many injury or disease models.

The current study aimed to automate the quantification of motor deficits in rats. The initial evaluation model assesses motor loss resulting from an intracortical microelectrode implantation in the motor cortex. We report on the development and use of a tracking algorithm using easily adaptable, simple, and readily available coding software.

Une roman Animal unique motricité Tracking System à l’aide d’un logiciel Simple, facilement accessible

We have recently demonstrated that implanting intracortical microelectrodes in the motor corteces of rats&#160;results in immediate and lasting motor ...

Driving Under the Influence: How Music Listening Affects Driving Behaviors

Car driving is a daily activity for many individuals in modern societies. Drivers often listen to music while driving. The method presented here investigates how listening to music influences driving behaviors. A driving simulation was selected because it offers both a well-controlled environment and a good level of ecological validity. Driving behaviors were assessed through a car-following task. In practice, participants were instructed to follow a lead vehicle as they would do in real life. The lead vehicle speed changed over time requiring constant speed adjustments for the participants. The inter-vehicular time was used to assess driving behaviors. To complement the driving behaviors, the subjective mood and physiological level of arousal were also collected. As such, the results collected using this method offer insights on both the human internal state (i.e., subjective mood and physiological arousal) and driving behaviors in the car following task.

Here, we present a protocol to assess driving behaviors while following a vehicle in a simulated driving environment. The presented protocol is used to compare the impact of different auditory backgrounds on driving behaviors.

Conduite sous l’Influence : Comment écouter de la musique affecte les comportements au volant

Car driving is a daily activity for many individuals in modern societies. Drivers often listen to music while driving. The method presented here ...

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.

Caractérisation du sens de l’Agence sur les Actions de Neural-machine Interface commande prothèses

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

The HoneyComb Paradigm for Research on Collective Human Behavior

Collective human behavior such as group movement frequently shows surprising patterns and regularities, such as the emergence of leadership. Recent literature has revealed that these patterns, often visible at the global level of the group, are based on self-organized, individual behaviors that follow several simple local parameters. Understanding the dynamics of human collective behavior can help to improve coordination and leadership in group and crowd scenarios, such as identifying the ideal placement and number of emergency exits in buildings.
In this article, we present the experimental paradigm HoneyComb, which can be used to systematically investigate conditions and effects of human collective behavior. This paradigm uses a computer-based multi-user platform, providing a setting that can be shaped and adapted to various types of research questions. Situational conditions (e.g., cost-benefit ratios for specific behavior, monetary incentives and resources, various degrees of uncertainty) can be set by experimenters, depending on the research question. Each participant's motions are recorded by the server as hexagonal coordinates with timestamps at an accuracy of 50 ms and with individual IDs. Thus, a metric can be defined on the playfield, and movement parameters (e.g., distances, velocity, clustering, etc.) of participants can be measured over time. Movement data can in turn be combined with non-computerized data from questionnaires garnered within the same experiment setup.
The HoneyComb paradigm is paving the way for new types of human movement experiments. We demonstrate here that these experiments can render results with sufficient internal validity to meaningfully deepen our understanding of human collective behavior.

Here, we present the computer-based, multi-agent game HoneyComb, which enables experimental investigations of collective human movement behavior via black-dot-avatars on a virtual 2D hexagonal playfield. Different experimental conditions, like variable&#160;incentives on goal fields or vision radius, can be set, and their effects on human movement behavior can be investigated.

Le paradigme de nid d’abeilles pour la recherche sur le comportement humain collectif

Collective human behavior such as group movement frequently shows surprising patterns and regularities, such as the emergence of leadership. Recent ...

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.

Application de stimuli visuels-tactiles Incongrs lors du transfert d’objet avec rétroaction vibro-tactile

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

Tactile Semiautomatic Passive-Finger Angle Stimulator (TSPAS)

Passive tactile perception is the ability to passively and statically perceive stimulus information coming from the skin; for example, the ability to sense spatial information is the strongest in the skin on the hands. This ability is termed tactile spatial acuity, and is measured by the tactile threshold or discrimination threshold. At present, the two-point threshold is extensively used as a measure of tactile spatial acuity, although many studies have indicated that critical deficits exist in two-point discrimination. Therefore, a computer-controlled tactile stimulus system was developed, the tactile semiautomated passive-finger angle stimulator (TSPAS), using the tactile angle discrimination threshold as a new measure for tactile spatial acuity. The TSPAS is a simple, easily operated system that applies raised angle stimuli to a subject&#39;s passive fingerpad, while controlling movement speed, distance, and contact duration. The components of the TSPAS are described in detail as well as the procedure to calculate the tactile angle discrimination threshold.

Tactile Semiautomatic Passive-Finger Angle Stimulator TSPAS

Presented is the tactile semiautomated passive-finger angle stimulator TSPAS, a new way to assess tactile spatial acuity and tactile angle discrimination using a computer-controlled tactile stimulus system that applies raised angle stimuli to a subject&#39;s passive fingerpad, while controlling for movement speed, distance, and contact duration.

Stimulateur tactile semi-automatique d’angle passif-doigt (TSPAS)

Passive tactile perception is the ability to passively and statically perceive stimulus information coming from the skin; for example, the ability to ...