מחקר זה נתמך על ידי אני-ליבת התוכנית של התכנון, ועדת תקציב הקרן הלאומית למדעים (גרנט מס 51/11) לבין קרן המדע ישראל (מעניקה מס 1771/13 ו- 2043/13) (חומרי גלם); מילגה סגול של יוסף על חקר המוח את המלגה כבוד הנשיאותי הישראלי למחקר מדעי המוח, לאחווה סגול של ספר מדעי המוח (O.O.). התורמים שחיים היה אין תפקיד תכנון המחקר, איסוף נתונים, ניתוח, ההחלטה לפרסם או אופן ההכנה של כתב היד. המחברים תודה קגן א א חכים לעזרה עם חדרי קירור והקפאה, ליהי שדה, יובל Wilchfort עם הצילומים, התקנה, ו O. לוי, י' סימן-טוב ממערכת Rehabit-טק למתן גישה להתקן תנועה פסיבית.

בפרוטוקול הבא נערך בהתאם להנחיות אושרו על ידי ועדת האתיקה האנושית של תל-אביב University.The העבודה כוללת 2 ניסויים &#8211; אחד באמצעות מניפולציה חזותי ויזואלי אחר שילוב עם מניפולציה חושית נראה שההתפתחות שלהם. הנבדקים היו בריאים, זכות מסר (על פי אדינבורו יד השאלון), עם חזון נורמלי ולא דיווחו קוגניטיבית או בעיות נוירולוגיות. הם היו תמימים לצורך של המחקר וסיפק בכתב הסכמה מדעת להשתתף במחקר.
 1-הגדרת הסביבה מציאות מדומה <ol><li>יש את הנושאים שב על כיסא עם הידיים קדימה ואת כפות הידיים.</li>
	<li>לשים על מציאות וירטואלית (VR) אוזניות עם נישאת על הראש מיוחדים המצלמה התלת-ממדית כדי לספק משוב חזותי מקוונות הסביבה אמיתי. ודא הוידאו מהמצלמה מוצג ב האוזנייה VR- 
	הערה: הווידאו הוצג על ידי C# בסיס קוד תוכנה מותאמת אישית, שנבנתה מבוסס על מנוע רינדור 3D פתוח, בפלטפורמות.</li>
	<li>לשים על מר תואמי תנועה חישה הכפפות המאפשרים ניטור מקוון של flexure האצבע בודדים בכל יד. ודא כי התוכנה מטביע את הידיים וירטואלי במיקום מסוים בחלל כזה כי הנושאים רואה את הידיים וירטואלי רק כשאתה מביט לעבר המקום בו יהיה בדרך כלל את ידיהם אמיתי.</li>
	<li>לאורך כל הניסוי כולו, ודא כי התוכנה מתעדת את תצורת יד שמספק את הכפפות. 
	הערה: תנועת יד וירטואלית מוטבע נשלטת על ידי תוכנה זהה המשתמשת ממשק התוכנה של יישומים מבוססי C (API) עבור גישה למידע ונתונים המחווה raw מכוילת הכפפות כולל הזוויות בין האצבעות &#39; המפרקים.</li>
	<li>למקם את הנושאים &#39; ידיים בתנועה מתמחה לשלוט התקן ואכה את האצבעות ימינה ושמאלה בנפרד כדי ה פיסטונס. ודא כי הנושאים ניתן להזיז את אצבעות יד ימין שלהם בנפרד. 
	הערה: ה פיסטונס אצבע יד ימין הלאה פומפה נגד משתנה על פי מידת כיפוף שלהם. זה בתורו קובע מודול שקוראת את המיקום של נגד כל משתנה על כל אצבע של יד ימין והשאיר מנועים כוחות כי הדחיפה/משיכה המתאימה יד האצבע למיקום המתאים.</li>
	<li>לוודא כי התנועה הרצונית של האצבעות ביד שמאל הוגבל על-ידי בקשת הנושאים כדי להזיז את היד השמאלית שלהם בעוד הוא ממוקם בתוך המכשיר. 
	הערה: מאז רק תנועת אצבע פעיל יד (מימין) מפעילה את המנועים, תנועת אצבע יד שמאל מרצון בלתי אפשרי כאשר המכשיר מופעל.</li>
</ol> 2. עורכים את הניסוי הערה: ראו איור 1 לשלבים ניסיוני. כל נושא עברה שלוש פגישות ניסיוני הוראה-הערכה-הרכבת-דו ח הערכה. הפרטים של הוראות, שלבי ההערכה מסופקים במקטע תוצאות נציג.
<ol><li>כבר נושאים &#39; הידיים מהמכשיר בקרת תנועה-</li>
	<li>יש את הנושאים לבצע תנועה רצף של 5 ספרות אצבע unimanual שוב ושוב כמו במדויק, במהירות האפשרית עם היד הלא-אימון במסגרת זמן מוגדרת מראש (למשל 30 s). כל כיפוף האצבע בודדים צריך להיות לפחות 90 מעלות. 
	הערה: האצבעות ממוספרים מאינדקס (1) על האצבע הקטנה (4), בהתאם להוראות כוללים רצף חמש ספרות מסוים. אם הרצף 4-1-3-2-4, יש הנושאים להזיז את האצבעות שלהם לפי הסדר הבא: קטן-אינדקס-טבעת-התיכון-קטנה-</li>
	<li>לאחר האבחון (שלב 2.2), לקשור את הידיים של הנבדק למכשיר בקרת תנועה-</li>
	<li>קיו המטופל אל הבמה הכשרה הקרובה כדי לבצע את הרצף של תנועות אצבע ביד הפעילה באופן מקורסי.</li>
	<li>חוזר ההערכה שלבים 2.1-2.2 שוב.</li>
</ol> 3. ניתוח הנתונים ההתנהגותי וחישוב בביצועים <ol><li>אישית תוכנה שקוראת קבצי הנתונים של הכפפות שנרשם במהלך הניסויים, לחץ על &#39; לטעון נתונים יד שמאל &#39;, בחר את הקבצים שנוצרו ב- &#39; ביד שמאל ללכוד את &#39; תיקיה תחת הנושא רלוונטי. 
	הערה: ישנם אין תיקיות שונות עבור קדם והערכות פוסט. שמות הקבצים מכילים הערכה שלב הזיהוי.</li>
	<li>לחץ על &#39; לטעון נתונים יד ימין &#39;, בחר את הקבצים שנוצרו ב- &#39; ללכוד את יד ימין &#39; תיקיה תחת הנושא רלוונטי.</li>
	<li>לחץ על &#39; ללכת &#39; החוזר, להמחיש את תנועות הידיים וירטואלי במהלך כל שלב ההערכה בהתבסס על הנתונים הקליט מן החיישנים בכפפה מעקב תנועה-</li>
	<li>עבור כל שלב ההערכה ועל כל נושא בנפרד, לספור את המספר להשלים וביצע רצפי האצבע הנכונה (P) עם היד הלא מאומן. 
	הערה: תנועה האצבע נחשב תקף רק כאשר הזווית בין את פרק הפרוקסימלית של וה הגיע עיקול 90 ˚. רצף חמש ספרות נחשב שלם ומדויק רק אם כל תנועות האצבע היו חוקיים.</li>
	<li>ביצועי חישוב רווחי האינדקס (G) לפי הנוסחה הבאה: 
	<img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/55965/55965eq1.jpg" /> איפה P post_training/P pre_training מתאימות לנושא &#39; s ביצועים (מספר רצפי אצבע מלאה) באימון post/pre הערכה שלב בהתאמה.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Coker, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Motor learning and control for practitioners. , (2017).</li><li>Hoare, B. J., Wasiak, J., Imms, C., Carey, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Constraint-induced+movement+therapy+in+the+treatment+of+the+upper+limb+in+children+with+hemiplegic+cerebral+palsy.">Constraint-induced movement therapy in the treatment of the upper limb in children with hemiplegic cerebral palsy.</a> Cochrane Database Syst Rev. 18 (2), (2007).</li><li>Sainburg, R. L., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interlimb+transfer+of+visuomotor+rotations:+independence+of+direction+and+final+position+information.">Interlimb transfer of visuomotor rotations: independence of direction and final position information.</a> Exp Brain Res. 145 (4), 437-447 (2002).</li><li>Malfait, N., Ostry, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Is+interlimb+transfer+of+force-field+adaptation+a+cognitive+response+to+the+sudden+introduction+of+load?.">Is interlimb transfer of force-field adaptation a cognitive response to the sudden introduction of load?.</a> J Neurosci. 24 (37), 8084-8089 (2004).</li><li>Perez, M. A., Wise, S. P., Willingham, D. T., Cohen, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurophysiological+mechanisms+involved+in+transfer+of+procedural+knowledge.">Neurophysiological mechanisms involved in transfer of procedural knowledge.</a> J Neurosci. 27 (5), 1045-1053 (2007).</li><li>Nozaki, D., Kurtzer, I., Scott, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Limited+transfer+of+learning+between+unimanual+and+bimanual+skills+within+the+same+limb.">Limited transfer of learning between unimanual and bimanual skills within the same limb.</a> Nat Neurosci. 9 (11), 1364-1366 (2006).</li><li>Carroll, T. J., Herbert, R. D., Munn, J., Lee, M., Gandevia, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contralateral+effects+of+unilateral+strength+training:+evidence+and+possible+mechanisms.">Contralateral effects of unilateral strength training: evidence and possible mechanisms.</a> J Appl Physiol. 101 (5), 1514-1522 (2006).</li><li>Farthing, J. P., Borowsky, R., Chilibeck, P. D., Binsted, G., Sarty, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuro-physiological+adaptations+associated+with+cross-education+of+strength.">Neuro-physiological adaptations associated with cross-education of strength.</a> Brain Topogr. 20 (2), 77-88 (2007).</li><li>Gabriel, D. A., Kamen, G., Frost, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+adaptations+to+resistive+exercise:+mechanisms+and+recommendations+for+training+practices.">Neural adaptations to resistive exercise: mechanisms and recommendations for training practices.</a> Sports Med. 36 (2), 133-149 (2006).</li><li>Kirsch, W., Hoffmann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Asymmetrical+intermanual+transfer+of+learning+in+a+sensorimotor+task.">Asymmetrical intermanual transfer of learning in a sensorimotor task.</a> Exp Brain Res. 202 (4), 927-934 (2010).</li><li>Panzer, S., Krueger, M., Muehlbauer, T., Kovacs, A. J., Shea, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inter-manual+transfer+and+practice:+coding+of+simple+motor+sequences.">Inter-manual transfer and practice: coding of simple motor sequences.</a> Acta Psychol (Amst). 131 (2), 99-109 (2009).</li><li>Ossmy, O., Mukamel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+Network+Underlying+Intermanual+Skill+Transfer+in+Humans.">Neural Network Underlying Intermanual Skill Transfer in Humans.</a> Cell Reports. 17 (11), 2891-2900 (2016).</li><li>Stockel, T., Weigelt, M., Krug, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acquisition+of+a+complex+basketball-dribbling+task+in+school+children+as+a+function+of+bilateral+practice+order.">Acquisition of a complex basketball-dribbling task in school children as a function of bilateral practice order.</a> Res Q Exerc Sport. 82 (2), 188-197 (2011).</li><li>Stockel, T., Weigelt, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brain+lateralisation+and+motor+learning:+selective+effects+of+dominant+and+non-dominant+hand+practice+on+the+early+acquisition+of+throwing+skills.">Brain lateralisation and motor learning: selective effects of dominant and non-dominant hand practice on the early acquisition of throwing skills.</a> Laterality. 17 (1), 18-37 (2012).</li><li>Steinberg, F., Pixa, N. H., Doppelmayr, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mirror+Visual+Feedback+Training+Improves+Intermanual+Transfer+in+a+Sport-Specific+Task:+A+Comparison+between+Different+Skill+Levels.">Mirror Visual Feedback Training Improves Intermanual Transfer in a Sport-Specific Task: A Comparison between Different Skill Levels.</a> Neural Plasticity. 2016, (2016).</li><li>Kelly, S. W., Burton, A. M., Riedel, B., Lynch, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sequence+learning+by+action+and+observation:+evidence+for+separate+mechanisms.">Sequence learning by action and observation: evidence for separate mechanisms.</a> Br J Psychol. 94 (Pt 3), 355-372 (2003).</li><li>Mattar, A. A., Gribble, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+learning+by+observing.">Motor learning by observing.</a> Neuron. 46 (1), 153-160 (2005).</li><li>Bird, G., Osman, M., Saggerson, A., Heyes, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sequence+learning+by+action,+observation+and+action+observation.">Sequence learning by action, observation and action observation.</a> Br J Psychol. 96 (Pt 3), 371-388 (2005).</li><li>Nojima, I., Koganemaru, S., Kawamata, T., Fukuyama, H., Mima, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Action+observation+with+kinesthetic+illusion+can+produce+human+motor+plasticity.">Action observation with kinesthetic illusion can produce human motor plasticity.</a> Eur J Neurosci. 41 (12), 1614-1623 (2015).</li><li>Ossmy, O., Mukamel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activity+in+superior+parietal+cortex+during+training+by+observation+predicts+asymmetric+learning+levels+across+hands.">Activity in superior parietal cortex during training by observation predicts asymmetric learning levels across hands.</a> Scientific reports. , (2016).</li><li>Darainy, M., Vahdat, S., Ostry, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perceptual+learning+in+sensorimotor+adaptation.">Perceptual learning in sensorimotor adaptation.</a> J Neurophysiol. 110 (9), 2152-2162 (2013).</li><li>Wong, J. D., Kistemaker, D. A., Chin, A., Gribble, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Can+proprioceptive+training+improve+motor+learning?.">Can proprioceptive training improve motor learning?.</a> J Neurophysiol. 108 (12), 3313-3321 (2012).</li><li>Vahdat, S., Darainy, M., Ostry, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structure+of+plasticity+in+human+sensory+and+motor+networks+due+to+perceptual+learning.">Structure of plasticity in human sensory and motor networks due to perceptual learning.</a> J Neurosci. 34 (7), 2451-2463 (2014).</li><li>Bao, S., Lei, Y., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experiencing+a+reaching+task+passively+with+one+arm+while+adapting+to+a+visuomotor+rotation+with+the+other+can+lead+to+substantial+transfer+of+motor+learning+across+the+arms.">Experiencing a reaching task passively with one arm while adapting to a visuomotor rotation with the other can lead to substantial transfer of motor learning across the arms.</a> Neurosci. Lett. 638, 109-113 (2017).</li><li>Wang, J., Lei, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct-effects+and+after-effects+of+visuomotor+adaptation+with+one+arm+on+subsequent+performance+with+the+other+arm.">Direct-effects and after-effects of visuomotor adaptation with one arm on subsequent performance with the other arm.</a> J Neurophysiol. 114 (1), 468-473 (2015).</li><li>Lei, Y., Bao, S., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+combined+effects+of+action+observation+and+passive+proprioceptive+training+on+adaptive+motor+learning.">The combined effects of action observation and passive proprioceptive training on adaptive motor learning.</a> Neuroscience. 331, 91-98 (2016).</li><li>Blank, R., Heizer, W., Von Vo&#223;, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Externally+guided+control+of+static+grip+forces+by+visual+feedback-age+and+task+effects+in+3-6-year+old+children+and+in+adults.">Externally guided control of static grip forces by visual feedback-age and task effects in 3-6-year old children and in adults.</a> Neurosci. Lett. 271 (1), 41-44 (1999).</li><li>Hay, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial-temporal+analysis+of+movements+in+children:+Motor+programs+versus+feedback+in+the+development+of+reaching.">Spatial-temporal analysis of movements in children: Motor programs versus feedback in the development of reaching.</a> J Mot Behav. 11 (3), 189-200 (1979).</li><li>Fayt, C., Minet, M., Schepens, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Children's+and+adults'+learning+of+a+visuomanual+coordination:+role+of+ongoing+visual+feedback+and+of+spatial+errors+as+a+function+of+age.">Children's and adults' learning of a visuomanual coordination: role of ongoing visual feedback and of spatial errors as a function of age.</a> Percept Mot Skills. 77 (2), 659-669 (1993).</li><li>Grotta, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Constraint-induced+movement+therapy.">Constraint-induced movement therapy.</a> Stroke. 35 (11 Suppl 1), 2699-2701 (2004).</li><li>Taub, E., Uswatte, G., Pidikiti, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Constraint-Induced+Movement+Therapy:+a+new+family+of+techniques+with+broad+application+to+physical+rehabilitation--a+clinical+review.">Constraint-Induced Movement Therapy: a new family of techniques with broad application to physical rehabilitation--a clinical review.</a> J Rehabil Res Dev. 36 (3), 237 (1999).</li></ol>

המחברים מצהירים כי יש להם אינטרסים כלכליים אין מתחרים.

אנו מתארים מלכודת הכשרה חדשניים, להדגים כיצד הטמעת משוב חושית וירטואלית סביבה בעולם האמיתי מייעל למידה מוטורית ביד זה לא מאומנת תחת שליטה רצונית. אנחנו מניפולציות משוב על שתי שיטות: חזותי, נראה שההתפתחות שלהם.
ישנם מספר צעדים קריטיים בפרוטוקול שהוצגו. ראשית, המערכת מורכבת ממספר רכיבים נפרדים (כפפות VR אוזניות, מצלמה, התקן תנועה פסיבית) צריכים להיות מחוברים היטב בעת הגדרת הסביבה VR. לשם כך, הנסיין צריך לשמור על הסדר המדויק תיאר בפרוטוקול ואמת הנוחות של הנבדקים.
השילוב של ועיבוד חזותי נראה שההתפתחות שלהם במהלך אימון הציג גבוה משמעותית בביצועים ביד שאינו מאומן ביחס סוגי אימונים קיימים אחרים כגון למידה על ידי התבוננות17ו- CE3 עם וללא יד פסיבי תנועות24,25,26.
. זה שאלה פתוחה אם ביצועים משופרים רווחי בהפגנה הנוכחי generalizes פעילויות אחרות, הדרכה המשכים, שיטות משוב או זהויות יד (משמאל ליד פעיל או דו-מדריך תנועות). המחקר הנוכחי הייתה מוגבלת לנושאים ימני באמצעות האצבע פשוט רצף פעילות. בנוסף, המניפולציה קינסטזיה ב הכיוונון הנוכחי מבוסס על מערכת המאפשרת תנועות מוגבל מאוד (כגון כיפוף אצבע/הרחבה) עבור אימון קצר יחסית. נדרשת עבודה נוספת להקים את generalizability של ההתקנה הציג לסוגים אחרים של התנהגויות.
ניתן להאריך את ההתקנה הנוכחית במספר דרכים. ראשית, חדש סוגי שיטות ניתן להוסיף לדוגמה, איגוד צלילים השמיעה שונים לתנועות האצבע שונים במהלך הפעילות רצף. התוצאה עלולה להיות תופעת העל-תוסף אשר יהיה עוד יותר לייעל למידה ביד מיומנת. שנית, העיצוב הנוכחי של המערכת מאפשרת החלפה קלה של בין היד לנוע מרצון (יד ימין בתיאור הנוכחי) את היד yoked פסיבי (יד שמאל). מחקרים עתידיים יכולים לנצל את גמישות זו כדי לבחון איך כיוון ההעברה (בין הידיים דומיננטי והדומיננטי3) ניתן לשנות את הרמה של בביצועים בעת שימוש המניפולציות חושית שהוצגו. לבסוף, הגדרת VR הייחודי שפיתחנו עשוי להיות מותאם כדי משימות מורכבות יותר (בניגוד לפעילות רצף אצבע פשוטה). יכול להיות מוטבע סימולציה וירטואלי של אובייקטים חיצוניים כגון ביצים, סיכות ולוחות הסביבה האמיתי שמספק חוויה הדרכה עשיר ומרתק.
עבור יישומים עתידיים, האפקט המתוארים במחקר זה יכול בקלות לשמש עם אוכלוסיות קליניים כגון חולים עם hemiparesis העליונה-האיבר היכרות עם אימון גופני עם היד בריא, מתן משוב חזותי כאילו על יד ימין מושפעת העברה. בהתחשב בכך שליטה רצונית של המשותק מוגבל אוכלוסיות כאלה, ערכת הדרכה זו יש הפוטנציאל של עקיפת האתגרים של פיזיותרפיה ישירה של היד המושפעת וכתוצאה מכך אולי יותר טוב שחזור המחירים30 ,31. גישה זו, מנצלים את התופעה של צלב-חינוך, ראי-טיפול, יחד עם פעילויות שיקום ומבוססת, לא קודם לכן נבדק בחולים קליני, יש הפוטנציאל למתן שיקום יעיל יותר המשטר. בסופו של דבר, מאז תוכנית התקנה זו היא חלקית מר תואם, היא מאפשרת את השימוש כל-מוח הדמיית תהודה מגנטית תפקודית (fMRI) כדי לחקור את המעגלים העצביים הרלוונטיים העוסקים במהלך אימון כזה12.

התרגול הפיזי היא הצורה היעילה ביותר של אימון. אמנם גישה זו מבוססת היטב1, זה מאתגר מאוד במקרים בהם היכולת מוטוריים בסיסיים של היד הדרכה מוגבלת2. כדי לעקוף בעיה זו, גוף וגדל של ספרות בחן מגוון גישות עקיף של אימונים מוטוריים.
גישה עקיפה הדרכה אחת כזו משתמשת התרגול הפיזי עם יד אחת כדי להציג את הביצועים המשופרים וביד השנייה (שאינו מתורגל). תופעה זו, המכונה קרוס-חינוך (CE) או העברה intermanual, היה חקר בהרחבה 3,4,5,6,7,8,9 להשתמש כדי לשפר את הביצועים שונים פעילויות מוטוריות 10,11,12. למשל, ספורט מיומנות הגדרות, מחקרים הראו כי אימון כדורסל יזיל ריר ביד אחת מעבירה גדל יזיל ריר יכולות יד אחרים, מאומנת 13,14,15.
בגישה עקיפה נוספת, למידה מוטורית הוא הקל באמצעות משוב חזותי או חושית. בלמידה באמצעות התבוננות, זה הוכח כי ניתן להשיג הישגים משמעותיים בביצועים פשוט התבוננות מישהו אחר לבצע את המשימות16,17,18,19 פסיבי ,20. באופן דומה, הכשרה נראה שההתפתחות שלהם, שבו האיבר מועברת באופן. פסיבי, הוצגה גם כדי לשפר את הביצועים על פעילויות מוטוריות 12,21,22,23,24 , 25 , 26.
יחד, שורות אלה של המחקר מראים כי הקלט החושי ממלא תפקיד חשוב בלמידה. . הנה, נדגים כי מניפולציה משוב מקוון חושית (חזותי, נראה שההתפתחות שלהם) במהלך אימון גופני של איבר אחד מתבטא בביצועים מוגבר בהאיבר ההפוך. אנו מתארים משטר אימונים המניבה תוצאות ביצועים מיטביים ביד, בהיעדרו של אימון גופני מרצון שלה. החידוש המושגי של השיטה המוצעת שוכן העובדה כי היא משלבת את שלוש צורות שונות של למידה - כלומר, למידה על ידי התבוננות, לסה נ, תנועה פסיבית. כאן אנחנו בדקו אם אפשר לנצל את תופעת לסה נ, יחד עם משוב חזותי אמצעי אחסון שעברו שיקוף, תנועה פסיבית, כדי להקל על למידה במקצועות בריאות בהעדר מרצון התנועה הפיזית של האיבר הכשרה.
הרעיון של תוכנית התקנה זו שונה מניסיונות ישירים להתאמן פיזית את היד. ברמת מתודולוגי - אנחנו מציגים מלכודת הרומן כולל טכנולוגיות מתקדמות כגון תלת-ממד מציאות מדומה, והתקני מותאם אישית הבנויה המאפשרות מניפולציה קלט חזותי נראה שההתפתחות שלהם בסביבה סביבה טבעית. הוכחת התוצאה משופרת באמצעות הכשרה המוצעת השלכות המפתח ללמידה בעולם האמיתי. לדוגמה, ילדים להשתמש משוב חושי בצורה שונה מזו של מבוגרים27,28,29 , כדי לייעל למידה מוטורית, ילדים עשויים לדרוש תקופות ארוכות יותר של תרגול. השימוש לסה"נ יחד עם משוב חושית מניפולציה עשויים להפחית את משך האימונים. יתר על כן, רכישת מיומנויות ספורט עשוי להקל באמצעות הסוג כזה של אימון מתוחכמות. בסופו של דבר, זה יכול להועיל לפיתוח גישה חדשה לשיקום חולים עם גירעונות מנוע חד צדדיים כגון שבץ.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Oculus Development Kit 1</td>
			<td>Oculus VR</td>
			<td></td>
			<td>The Oculus Rift DK1 is a virtual reality headset developed and manufactured by Oculus VR, and contains development kit.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5DT Data Glove 14 MRI Right-handed and left handed</td>
			<td>Fifth dimension Technologies</td>
			<td>100-0009 and 100-0010</td>
			<td>The 5DT Data Glove Ultra is designed to satisfy the stringent requirements of modern Motion Capture and Animation Professionals. It offers comfort, ease of use, a small form factor and multiple application drivers. The high data quality, low cross-correlation and high data rate make it ideal for realistic realtime animation.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PlayStation Eye Camera</td>
			<td>Sony</td>
			<td></td>
			<td>The PlayStation Eye (trademarked PLAYSTATION Eye) is a digital camera device, similar to a webcam, for thePlayStation 3. The technology uses computer vision and gesture recognition to process images taken by the camera.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>REHABILITATION SYSTEM REHABIT-TEC</td>
			<td>Rehabit-Tec</td>
			<td>www.rehabit-tec.com</td>
			<td>The Rehabit-Tec Rehabilitation system is a rehabilitation system intended to allow a CVA injured individual advance self rehabilitation on the basis of mirror movements</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

using virtual reality to transfer motor skill knowledge from one hand to another

ככל רכישת מיומנויות מוטוריות הוא מודאג, הדרכה על ידי תנועת הגוף מרצון עדיפה כל צורות אחרות של הדרכה (למשל הדרכה על ידי התבוננות או פסיבית תנועה של הידיים של המתאמן על ידי מכשיר רובוטי). ברור מהווה אתגר גדול לשיקום איבר paretic מאז שליטה רצונית של תנועת הגוף היא מוגבלת. כאן, אנו מתארים את ערכת הדרכה הרומן פיתחנו שיש בה פוטנציאל לעקוף את זה אתגר מרכזי. אנו לנצל את שליטה רצונית של יד אחת, סיפק משוב בזמן-אמת מבוססות על תנועה מניפולציה חושית כאילו היד השנייה זז. מניפולציה חזותית דרך מציאות וירטואלית (VR) היה בשילוב עם מכשיר yokes השמאלי לאצבעות פסיבי לעקוב אחר תנועות ימין אצבע מרצון. במקצועות בריאות, נדגים משופרת בתוך-הפעלה הביצועים המשופרים של איבר בהיעדרו של אימון גופני מרצון. תוצאות במקצועות בריאות מראים כי אימון עם הגדרת VR ייחודי עשוי גם להיות מועיל עבור חולים עם הגפיים העליונות hemiparesis על ידי ניצול של שליטה רצונית של היד שלהם בריא לשיפור לשיקום היד שלהם מושפעת.

36 נושאים שני ניסויים הכשרה לביצוע רצף מהיר של תנועות אצבע יד ימין בעוד תומרנה. החישה משוב (חזותי/נראה שההתפתחות שלהם). האצבעות היו הממוספרים מ אינדקס (1) עד (4) על האצבע הקטנה, כל נושא התבקשה ללמוד שלושה רצפים שונים שלושה רצופים ניסיוני כגון: 4-1-3-2-4 4-2-3-1-4, 3-1-4-2-3. כל רצף/מושב היה מזוהה עם סוג הכשרה ספציפית, הקשר בין הרצף וסוג ההכשרה הייתה אוזנו על פני נושאים. בתחילת כל מפגש, נושאים הוצגו עם שקופיות ההוראה בה מתוארים שני יד איורים (ימינה ושמאלה) עם האצבעות ממוספרים, רצף מסוים מספר 5 מתחת, המייצג את הרצף של תנועות האצבע מה ללמוד (ראה איור 1). השקופית הוראות (12 s) בעקבות האימונים שלפני שלב ההערכה (30 s). בשלב זה, משוב חזותי המקוון כללה תצוגה של שתי ידיים וירטואלי תנועות האצבע שלו היו שעבר ב בזמן אמת לתנועות האצבע בפועל של הנבדקים (הידיים וירטואלי התבססו על מודל זמין בארגז כפפות 5DT). לפיכך, יד שמאל אמיתי התנועה לוותה משוב חזותי תנועת שמאל היד וירטואלי (קונגרואנטי). נושאים הונחו לבצע שוב ושוב את הרצף מהר, בצורה מדויקת ככל האפשר עם היד השמאלית שלהם. בשלב ההכשרה הבאים, נושאים הכשרה על הרצף תחת תנאי ניסויי ספציפי באופן בקצב אישי. השלב הכשרה הכיל 20 רחובות, כל בלוק אימון נמשך 15 s ולאחריו 9 s של מסך ריק צהוב, אשר שימש הסימן לנוח נקודה. השתמשנו 20 רחובות הדרכה, אשר במקרה שלנו היו מספיקות להשיג הבדלים משמעותיים בין תנאי. לבסוף, אימון שלאחר שלב הערכה זהה הכשרה טרום האבחון נערך. כל נושא עבר שלושה כאלה הוראה-הערכה-הרכבת-הערכה ניסיוני הפעלות. בכל מפגש ניסיוני שויכו רצף תנאי והאצבע האימון הייחודית. בניסוי 1, השווינו את ערכי אינדקס G על פני אימון בתנאים הבאים: (1) אימון באמצעות התבוננות - נושאים פסיבי נצפתה יד שמאל וירטואלי ביצוע הרצף בעוד שתי הידיים האמיתי שלהם היו משותק; (2) CE - נושאים פיזית התאמן עם יד ימין שלהם תוך קבלת משוב חזותי באינטרנט קונגרואנטי תנועת יד וירטואלית ממש; (3) לסה נ + חזותי מניפולציה (VM) - חשוב, הגדרת VR מאפשרת לנו ליצור תנאי ניסיוני 3d ייחודי שבו נושאים פיזית מאומן עם יד ימין שלהם תוך קבלת משוב חזותי מקוון של היד השמאלית (incongruent) וירטואלי תנועה (CE + VM תנאי). תנועת אצבע שמאל הידיים וירטואלי התבססה על אצבע יד ימין אמיתי תנועה שזיהה את הכפפות (שלב 1.4). בכל תנאי - הדקל ידיים של הנבדקים היו פונה כלפי מעלה. קצב תנועת אצבע יד וירטואלי באימון על ידי התבוננות תנאי (מצב 1) נקבע בהתבסס על הקצב הממוצע של הנושא בתקופת התנאים פעיל ימין (תנאי 2 ו- 3). במקרים שבו הסדר של תנאי אימונים בשל לניסיוני היה כה הכשרה על ידי התבוננות היה הראשון, הקצב נקבע בהתבסס על הקצב הממוצע של הנושא הקודם. כל ההשוואות אינדקס G בוצעו בתוך הנושא לזווג-אופנה מעבר לתנאי אימון שונים.
יד שמאל בביצועים בעקבות אימונים במצב 3 (CE + מניפולציה חזותי) גבוה באופן משמעותי ביחס הרווחים התקבלו בעקבות אימון באמצעות התבוננות יד שמאל (מצב 1; p &#60; 0.01; דו-זנבית מזווגים t-test) או בעקבות נכון יד אימון עם משוב חזותי קונגרואנטי – הצורה המסורתית של CE (תנאי 2; p &#60; 0.05; שני זנב למבחן t; איור 2 , טבלה 1). מעניין, האימונים עם משוב חזותי incongruent (CE + VM) הניב בביצועים גבוהים מסכום רווחים מתקבל על ידי שני סוגי הטירונות: אימון פיזי של יד ימין, והכשרה על ידי התבוננות השמאלי ללא פיזי תנועה. אפקט תוסף סופר זה מדגים כי בביצועים ביד שמאל ללא ליניארי משופרים בעת אימון יד ימין השלים עם משוב חזותי יד שמאל הנשלט על-ידי הנושא. זה מרמז כי CE ולמידה באמצעות התבוננות הם תהליכי אינטראקציה שניתן לשלב כדי ערכת לימוד חדשניים.
גם בדקנו ב קבוצה נוספת של 18 נושאים בריא אם התוספת של תנועת יד שמאל פסיבי יכול לשפר עוד יותר יד שמאל בביצועים. למטרה זו, לומדים 2, נושאים עבר פרוטוקול דומה עם 3 סוגי האימונים בזמן ידיהם הונחו בתוך המכשיר לפי הזמנה הנ ל (שלב 1.7) ששולט תנועת אצבע יד שמאל. בניסוי זה, נושאים הכשרה 10 רחובות. כל בלוק ההכשרה נמשך 50 s ואחריו 10 s של מסך ריק צהוב אשר שימש הסימן לנוח נקודה. סוגי אימון שלושה הבאים שימשו: (1) לסה נ + VM – צלב החינוך בליווי מניפולציות משוב חזותי (בדומה למצב 3 מן המחקר 1); (2) לסה נ + PM-סטנדרט קרוס-חינוך (כלומר תנועה פעיל ימין + משוב חזותי של תנועת הידיים ממש וירטואלי), יחד עם הולך לשעבד תנועה פסיבית (PM) של יד שמאל; (3) לסה נ + VM + PM-נושאים פיזית התאמן עם יד ימין שלהם בזמן קלט חזותי תומרנה כזה המתאים עזב תנועת הידיים וירטואלי הוצגה (בדומה למצב 3 השתמשו במחקר הראשון). עם זאת, בנוסף, יד ימין אצבע פעיל התנועה הביאה תנועת אצבע הולך לשעבד את יד שמאל פסיבי דרך המכשיר.
התוספת של תנועה פסיבית אצבע שמאל המניפולציה חזותי, הניב את הגבוה ביותר השמאלי בביצועים (איור 3 ו לטבלה 2), שהיו גבוה באופן משמעותי בביצועים בעקבות מניפולציה חזותי לבד (מצב 1; p &#60; 0.01; דו-זנבית מזווגים t-test). יצוין, למרות התנאי הכשרה לסה נ + VM היה דומה לזה במחקר 1, מוחלטת G שהערכים אינם רק דומות על פני תנאים במסגרת אותו מחקר. זאת בשל העובדה כי עיצוב (1) אימון היה שונה במקצת (במחקר 2 כפות הידיים מול למטה, לא עלה עקב המכשיר, משך/מספר אחר של הדרכה רחובות) ו- (2) כל הניסוי נערך על קבוצה שונה של נושאים. חשוב, תוך כל המחקר, כל נושא שבוצעה כל שלושת סוגי אימון, מדדי G על פני תנאי מושווים אופנה לזווג.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55965/55965fig1.jpg"> 
איור 1. ניסוי עיצוב. איור סכמטי של טיפול ניסיוני אחד בלימוד 1. כל נושא ביצע 3 מפגשים כאלה. בכל הפעלה, רצף ייחודי של חמש ספרות הוצג יחד עם שרטוט של האצבעות ממופה. אחרי הוראות, הנבדקים ביצעו את רצף מהיר, מדויק ככל האפשר באמצעות היד השמאלית שלהם להערכה הראשונית של רמת ביצועים. בשלב הבא, נושאים הכשרה על הרצף על ידי אחד מסוגי האימונים (ראה תוצאות נציג) באופן מקורסי. לאחר הכשרה, נושאים חזר על הבמה הערכה עבור הערכה מחדש של רמת ביצועים. במחקר 2, העיצוב הכללי היה דומה, עם המשכים/כמות שונה של הדרכה בלוקים (מפורט בתוצאות נציג). הידיים באיור מייצגיםהיד הפעיל בלבד (משוב חזותי תמיד הכיל שתי ידיים וירטואלי). <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55965/55965fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55965/55965fig2.jpg"> 
באיור 2. מחקר 1 – יד שמאל בביצועים. אימון גופני עם יד ימין תוך קבלת משוב חזותי באינטרנט כאילו יד שמאל עוברת (CE + מניפולציה חזותית; VM; אדום), גרמו יד שמאל בביצועים הגבוהה יחסית התנאים אימון אחרים שנבדקו: תצפית יד שמאל (צהוב), קרוס-חינוך ללא מניפולציה חזותי (כלומר יד ימין אימון + קונגרואנטי משוב חזותי של יד וירטואלית. תנועה; ירוק). קווי שגיאה מציינות SEM על פני 18 נושאים. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55965/55965fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55965/55965fig3.jpg"> 
איור 3. מחקר 2 – יד שמאל בביצועים. השיפור בביצועים יד שמאל הגבוה ביותר התקבל כאשר חינוך לחצות עם מניפולציה החזותי היה בשילוב עם תנועת אצבע יד שמאל פסיבית על ידי המכשיר (CE + VM + PM; אור אדום). שיפור זה היה גבוה משמעותית מזה שהושג בעקבות חינוך לחצות עם מניפולציה חזותי (CE + VM; אדום) ו לחצות חינוך עם מניפולציה נראה שההתפתחות שלהם (CE + PM; ירוק). קווי שגיאה מציינות SEM על פני 18 נושאים. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55965/55965fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>

<img alt="Table 1" src="/files/ftp_upload/55965/55965table1.jpg"> 
טבלה 1. במחקר נתונים 1- הביצועים של הנושא בודדים (P) בשלבים הערכה טרום והדרכה שלאחר במחקר 1. כל תא מייצג את מספר רצפי חמש ספרות מלאה בביצוע כראוי בתוך S ס' 30 – נושא מספר. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55965/Table1.pdf">אנא לחץ כאן כדי להוריד את השולחן הזה.</a>

<img alt="Table 2" src="/files/ftp_upload/55965/55965table2.jpg"> 
בטבלה 2. במחקר נתונים 2. זהה טבלה 1 למחקר 2. שים לב כי אימון משך וכיוון היד בניסוי זה היו שונים ממה ניסוי 1 (ראה טקסט). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55965/Table2.pdf">אנא לחץ כאן כדי להוריד את השולחן הזה.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Using Virtual Reality to Transfer Motor Skill Knowledge from One Hand to Another at JoVE.com

Using Virtual Reality to Transfer Motor Skill Knowledge from One Hand to Another

באמצעות מציאות מדומה כדי להעביר יכולות מוטוריות ידע מיד אחת לאחרת

אנו מתארים מציאות מדומה הרומן מבוסס ההתקנה המנצלת שליטה רצונית של יד אחת כדי לשפר את ביצועי המנוע-מיומנות וביד השנייה (שאינו מאומן). זו מושגת על-ידי מתן משוב החישה מבוססת על תנועה בזמן אמת כאילו היד הלא מאומן זז. גישה חדשה זו עשוי לשמש כדי לשפר את שיקום של חולים עם hemiparesis חד צדדית.

As far as acquiring motor skills is concerned, training by voluntary physical movement is superior to all other forms of training (e.g. training by ...

using-virtual-reality-to-transfer-motor-skill-knowledge-from-one-hand

Research

JoVE Journal

Behavior

545.8K Views.  Tel-Aviv University. אנו מתארים מציאות מדומה הרומן מבוסס ההתקנה המנצלת שליטה רצונית של יד אחת כדי לשפר את ביצועי המנוע-מיומנות וביד השנייה (שאינו מאומן). זו מושגת על-ידי מתן משוב החישה מבוססת על תנועה בזמן אמת כאילו היד הלא מאומן זז. גישה חדשה זו עשוי לשמש כדי לשפר את שיקום של חולים עם ...

Video: Using Virtual Reality to Transfer Motor Skill Knowledge from One Hand to Another

Two-photon Calcium Imaging in Mice Navigating a Virtual Reality Environment

In recent years, two-photon imaging has become an invaluable tool in neuroscience, as it allows for chronic measurement of the activity of genetically identified cells during behavior1-6. Here we describe methods to perform two-photon imaging in mouse cortex while the animal navigates a virtual reality environment. We focus on the aspects of the experimental procedures that are key to imaging in a behaving animal in a brightly lit virtual environment. The key problems that arise in this experimental setup that we here address are: minimizing brain motion related artifacts, minimizing light leak from the virtual reality projection system, and minimizing laser induced tissue damage. We also provide sample software to control the virtual reality environment and to do pupil tracking. With these procedures and resources it should be possible to convert a conventional two-photon microscope for use in behaving mice.

Here we describe the experimental procedures involved in two-photon imaging of mouse cortex during behavior in a virtual reality environment.

סידן הדמיה שני פוטונים בעכברים ניווט סביבת מציאות מדומה

In recent years, two-photon imaging has become an invaluable tool in neuroscience, as it allows for chronic measurement of the activity of genetically ...

Study Motor Skill Learning by Single-pellet Reaching Tasks in Mice

Reaching for and retrieving objects require precise and coordinated motor movements in the forelimb. When mice are repeatedly trained to grasp and retrieve food rewards positioned at a specific location, their motor performance (defined as accuracy and speed) improves progressively over time, and plateaus after persistent training. Once such reaching skill is mastered, its further maintenance does not require constant practice. Here we introduce a single-pellet reaching task to study the acquisition and maintenance of skilled forelimb movements in mice. In this video, we first describe the behaviors of mice that are commonly encountered in this learning and memory paradigm, and then discuss how to categorize these behaviors and quantify the observed results. Combined with mouse genetics, this paradigm can be utilized as a behavioral platform to explore the anatomical underpinnings, physiological properties, and molecular mechanisms of learning and memory.

Persistent practice improves the precision of coordinated movements.&#160;Here we introduce a single-pellet reaching task, which is designed to assess the learning and memory of forelimb skill in mice.&#160;

מיומנות מוטורית חקר למידה על ידי משימות להגיע חד גלולה בעכברים

Reaching for and retrieving objects require precise and coordinated motor movements in the forelimb. When mice are repeatedly trained to grasp and ...

Development of a Virtual Reality Assessment of Everyday Living Skills

Cognitive impairments affect the majority of patients with schizophrenia and these impairments predict poor long term psychosocial outcomes.&#160; Treatment studies aimed at cognitive impairment in patients with schizophrenia not only require demonstration of improvements on cognitive tests, but also evidence that any cognitive changes lead to clinically meaningful improvements.&#160; Measures of &#8220;functional capacity&#8221; index the extent to which individuals have the potential to perform skills required for real world functioning. &#160;Current data do not support the recommendation of any single instrument for measurement of functional capacity.&#160; The Virtual Reality Functional Capacity Assessment Tool (VRFCAT) is a novel, interactive gaming based measure of functional capacity that uses a realistic simulated environment to recreate routine activities of daily living. Studies are currently underway to evaluate and establish the VRFCAT&#8217;s sensitivity, reliability, validity, and practicality.&#160;This new measure of functional capacity is practical, relevant, easy to use, and has several features that improve validity and sensitivity of measurement of function in clinical trials of patients with CNS disorders.

A challenge for proving treatment efficacy for cognitive impairments in schizophrenia is finding the optimizing measurement of skills related to everyday functioning.&#160; The Virtual Reality Functional Capacity Assessment Tool (VRFCAT) is an interactive gaming based computerized measure aimed at skills associated with everyday functioning, including baseline impairments and treatment related changes.

פיתוח של הערכת מציאות מדומה של מיומנויות חיי היומיום

Cognitive impairments affect the majority of patients with schizophrenia and these impairments predict poor long term psychosocial outcomes.&#160; ...

Multifunctional Setup for Studying Human Motor Control Using Transcranial Magnetic Stimulation, Electromyography, Motion Capture, and Virtual Reality

The study of neuromuscular control of movement in humans is accomplished with numerous technologies. Non-invasive methods for investigating neuromuscular function include transcranial magnetic stimulation, electromyography, and three-dimensional motion capture. The advent of readily available and cost-effective virtual reality solutions has expanded the capabilities of researchers in recreating &#8220;real-world&#8221; environments and movements in a laboratory setting. Naturalistic movement analysis will not only garner a greater understanding of motor control in healthy individuals, but also permit the design of experiments and rehabilitation strategies that target specific motor impairments (e.g. stroke). The combined use of these tools will lead to increasingly deeper understanding of neural mechanisms of motor control. A key requirement when combining these data acquisition systems is fine temporal correspondence between the various data streams. This protocol describes a multifunctional system&#8217;s overall connectivity, intersystem signaling, and the temporal synchronization of recorded data. Synchronization of the component systems is primarily accomplished through the use of a customizable circuit, readily made with off the shelf components and minimal electronics assembly skills.

Transcranial magnetic stimulation, electromyography, and 3D motion capture are commonly used non-invasive techniques for investigating neuromuscular function in humans. In this paper, we describe a protocol that synchronously samples data generated by all three of these tools along with the unique addition of virtual reality stimulus presentation and feedback.

הגדרה רב-תכליתית ללימוד אדם בקרת מנוע באמצעות גירוי מגנטי Transcranial, Electromyography, לכידת תנועה, ומציאות וירטואלית

The study of neuromuscular control of movement in humans is accomplished with numerous technologies. Non-invasive methods for investigating neuromuscular ...

Creating Virtual-hand and Virtual-face Illusions to Investigate Self-representation

Studies investigating how people represent themselves and their own body often use variants of &#34;ownership illusions&#34;, such as the traditional rubber-hand illusion or the more recently discovered enfacement illusion. However, these examples require rather artificial experimental setups, in which the artificial effector needs to be stroked in synchrony with the participants&#39; real hand or face&#8212;a situation in which participants have no control over the stroking or the movements of their real or artificial effector. Here, we describe a technique to establish ownership illusions in a setup that is more realistic, more intuitive, and of presumably higher ecological validity. It allows creating the virtual-hand illusion by having participants control the movements of a virtual hand presented on a screen or in virtual space in front of them. If the virtual hand moves in synchrony with the participants&#39; own real hand, they tend to perceive the virtual hand as part of their own body. The technique also creates the virtual-face illusion by having participants control the movements of a virtual face in front of them, again with the effect that they tend to perceive the face as their own if it moves in synchrony with their real face. Studying the circumstances that illusions of this sort can be created, increased, or reduced provides important information about how people create and maintain representations of themselves.

Here, we describe virtual-hand and virtual-face illusion paradigms that can be used to study body-related self-perception/-representation. They have already been used in various studies to demonstrate that, under specific conditions, a virtual hand or face can be incorporated into one&#39;s body representation, suggesting that body representations are rather flexible.

יצירת אשליות Virtual-יד וירטואלית פנים לחקור ייצוג עצמי

Studies investigating how people represent themselves and their own body often use variants of &#34;ownership illusions&#34;, such as the traditional ...

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.

חקירת Motor מיומנות תהליכי למידה עם רובוטית 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).

באמצעות ההליכון פיצול-חגורה כדי להעריך הכללה של עיבוד גינקולוגיות אנושי

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

Mobile Game-based Virtual Reality Program for Upper Extremity Stroke Rehabilitation

Stroke rehabilitation requires repetitive, intensive, goal-oriented therapy. Virtual reality (VR) has the potential to satisfy these requirements. Game-based therapy can promote patients&#39; engagement in rehabilitation therapy as a more interesting and a motivating tool. Mobile devices such as smartphones and tablet PCs can provide personalized home-based therapy with interactive communication between patients and clinicians. In this study, a mobile VR upper extremity rehabilitation program using game applications was developed. The findings from the study show that the mobile game-based VR program effectively promotes upper extremity recovery in patients with stroke. In addition, patients completed two weeks of treatment using the program without adverse effects and were generally satisfied with the program. This mobile game-based VR upper extremity rehabilitation program can substitute for some parts of the conventional therapy that are delivered one-on-one by an occupational therapist. This time-efficient, easy to implement, and clinically effective program would be a good candidate tool for tele-rehabilitation for upper extremity recovery in patients with stroke. Patients and therapists can collaborate remotely through these e-health rehabilitation programs while reducing economic and social costs.

Here, we present a protocol to develop and apply a mobile game-based virtual reality program for the recovery of upper limb dysfunction in patients with stroke. The present study shows that the mobile program is feasible and effectively promotes upper limb recovery in stroke patients.

מציאות מדומה מבוסס משחק נייד תוכנית לשיקום קו הגפיים העליונות

Stroke rehabilitation requires repetitive, intensive, goal-oriented therapy. Virtual reality (VR) has the potential to satisfy these requirements. ...

Virtual Reality Experiments with Physiological Measures

Virtual reality (VR) experiments are increasingly employed because of their internal and external validity compared to real-world observation and laboratory experiments, respectively. VR is especially useful for geographic visualizations and investigations of spatial behavior. In spatial behavior research, VR provides a platform for studying the relationship between navigation and physiological measures (e.g., skin conductance, heart rate, blood pressure). Specifically, physiological measures allow researchers to address novel questions and constrain previous theories of spatial abilities, strategies, and performance. For example, individual differences in navigation performance may be explained by the extent to which changes in arousal mediate the effects of task difficulty. However, the complexities in the design and implementation of VR experiments can distract experimenters from their primary research goals and introduce irregularities in data collection and analysis. To address these challenges, the Experiments in Virtual Environments (EVE) framework includes standardized modules such as participant training with the control interface, data collection using questionnaires, the synchronization of physiological measurements, and data storage. EVE also provides the necessary infrastructure for data management, visualization, and evaluation. The present paper describes a protocol that employs the EVE framework to conduct navigation experiments in VR with physiological sensors. The protocol lists the steps necessary for recruiting participants, attaching the physiological sensors, administering the experiment using EVE, and assessing the collected data with EVE evaluation tools. Overall, this protocol will facilitate future research by streamlining the design and implementation of VR experiments with physiological sensors.

Virtual reality (VR) experiments can be difficult to implement and require meticulous planning. This protocol describes a method for the design and implementation of VR experiments that collect physiological data from human participants. The Experiments in Virtual Environments (EVE) framework is employed to accelerate this process.

מציאות מדומה בין ניסויים פיסיולוגיים

Virtual reality (VR) experiments are increasingly employed because of their internal and external validity compared to real-world observation and ...

Modified Blood Collection from Tail Veins of Non-anesthetized Mice with a Vacuum Blood Collection System and Eyeglass Magnifier

Blood sample collection is the basis of experimental animal research. It is of importance to obtain adequate blood samples for various research purposes. The tail veins of mice are small, and it is sometimes difficult to obtain the required blood volume by conventional puncture methods. This study investigates the superiority of repeated blood sample collection from tail veins of mice through use of a vacuum blood collection system and eyeglass magnifier (experimental group) compared to conventional blood sampling methods (conventional group), performed by beginners and experts, respectively. With the help of an eyeglass magnifier, a butterfly needle tip is inserted into the tail vein of each mouse in the experimental group. When the vein is penetrated successfully, a blood sample is collected in the vacuum collection tube by insertion of the rubber end of a butterfly needle into the vacuum blood collection tube. The plunger is then used to collect blood without the help of the eyeglass magnifier in the conventional group. Success rates of blood sample collection by the beginners and experts were shown to be 70% vs. 100% (p &#60; 0.01) in the experimental group and 35% vs. 85% (p &#60; 0.01) in the conventional group. For both beginners and experts, puncture times required for obtaining required blood sample were significantly lower in the experimental group compared to the conventional group (2.40 &#177; 0.75 vs. 2.90 &#177; 0.31, p &#60; 0.05; 1.15 &#177; 0.37 vs. 1.55 &#177; 0.76, p &#60; 0.05). In conclusion, the presented blood sampling technique is feasible and easy to practice and enables frequent sampling of adequate blood volumes from non-anesthetized mice.&#160;

This study reports blood sampling from tail vein in mice using a vacuum extraction tube system with eyeglass magnifier. Our method is easy to practice and could be used for repeat blood sampling in mice.

איסוף ששונה דם מן הוורידים הזנב של עכברים שאינם מרדימים עם מערכת איסוף הדם ואקום, זכוכית מגדלת מוכספת

Blood sample collection is the basis of experimental animal research. It is of importance to obtain adequate blood samples for various research purposes. ...