פרויקט זה מומן על ידי קרן בייג'ינג טאלנטים.

המחברים לא הצהירו על גילוי פיננסי או ניגודי עניינים.

פלטפורמת סימולציית הנהיגה ועקרת הכלים הרוטטת חיקו באופן סביר את היישום של מכשירים vibrotactile לביש פוטנציאליים בחיים האמיתיים, מתן טכניקה יעילה בחקירת מחקר הקשור לנהיגה. עם השימוש בטכנולוגיה זו, סביבה ניסיונית בטוחה עם יכולת קביעת תצורה גבוהה ומחירים סבירים זמינה כעת לביצוע מחקר הדומה לנהיג?...

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

על פי הנתונים שנחשפו על ידי הערכות הבריאות העולמיות בשנת 2016, פציעה בתנועה היא הגורם השמיני למקרי מוות עולמיים, מה שמוביל ל -1.4 מיליון מקרי מוות ברחבי העולם1. בשנת 2018, 39.2% מתאונות הדרכים היו התנגשויות עם כלי רכב מנועיים בתחבורה, ו-7.2% מהן היו התנגשויות עורפיות. פתרון להגברת הבטיחות ברכב ובכביש הוא פיתוח מערכת סיוע מתקדמת לנהיגה (ADAS) כדי להזהיר נהגים מפני סכנות פוטנציאליות. נתונים הראו כי ADAS יכול להפחית באופן משמעותי את קצב ההתנגשויות העורפיות, והוא יעיל עוד יותר כאשר מצויד במערכת בלמים אוטומטית2. בנוסף, עם פיתוח כלי רכב אוטונומיים, תידרש מעורבות אנושית פחותה לשליטה ברכב, מה שהופך את מערכת ההתרעה על בקשת השתלטות (TOR) לצורך כאשר הרכב האוטונומי אינו מצליח לווסת את עצמו. העיצוב של מערכת ההתרעה ADAS ו TOR הוא עכשיו פיסת טכנולוגיה חשובה עבור נהגים כדי למנוע תאונות קרובות בתוך כמה שניות. הניסוי המופתי השתמש בארגז כלים רוטט יחד עם פלטפורמת סימולציית נהיגה כדי לחקור איזה מיקום יפיק את התוצאה הטובה ביותר כאשר מערכת התרעה vibrotactile שימשה כמערכת התראה פוטנציאלית ADAS ו TOR.
מסווגים לפי ערוצים תפיסתיים, קיימים בדרך כלל שלושה סוגים של אופני אזהרה, כלומר חזותיים, שמיעתיים ומישושיים. לכל מודאליות אזהרה יש יתרונות ומגבלות משלה. כאשר מערכות התראה חזותית נמצאות בשימוש, נהגים עלולים לסבול מעומס ראייה3, פגיעה בהופעות הנהיגה עקב עיוורון לא קשוב4,5. למרות שמערכת התרעה שמיעתית אינה משפיעה על שדה הראייה של הנהגים, יעילותה תלויה מאוד בסביבה כגון מוזיקת רקע ורעשים אחרים בסביבת הנהיגה6,7. לכן, מצבים המכילים מידע שמיעתי חיצוני אחר או רעש משמעותי עלול להוביל חירשות קשובה8,9, הפחתת האפקטיביות של מערכת אזהרה שמיעתית. לשם השוואה, מערכות התרעה מישוש אינן מתחרות בעיבוד החזותי או השמיעתי של הנהגים. על ידי שליחת אזהרות vibrotactile לנהגים, מערכות אזהרה מישוש להתגבר על המגבלות של מערכות התראה חזותית ושמיעתית.
מחקרים קודמים הראו כי אזהרות מישוש יכול להועיל לנהגים על ידי קיצור זמן תגובת הבלמים שלהם. כמו כן נמצא כי מערכות התרעה מישוש להניב תוצאה יעילה יותר על חזותי10,11 ו שמיעתי12,13,14 מערכות אזהרה במצבים מסוימים. עם זאת, מחקר מוגבל התמקד בחקירת המיקום האופטימלי להצבת התקן אזהרה מישוש. על פי השערת קליפת המוח החושית15 והשערת המרחק החושי16, המחקר המופתי בחר באזורי האצבע, פרק כף היד והמקדש כמיקומים ניסיוניים להצבת מכשיר אזהרה מישוש. עם הפרוטוקול שהוצג, ניתן להגדיר את התדירות ואת זמן מתן הזמן של אזהרה רוטטת, ומרווחים בין תנודות של ערכת הכלים רוטט, כדי להתאים לדרישות הניסוי. ערכת כלים רוטטת זו כללה שבב ראשי, שבב וסת מתח, מולטיפלקסר, מתאם USB לטרנזיסטור-טרנזיסטור-לוגיקה (TTL), טרנזיסטור אפקט שדה (MOSFET) של תחמוצת מתכת ומודול Bluetooth. מספר המודולים הרוטטים יכול להשתנות גם בהתאם לצורכי החוקרים, כאשר עד ארבעה מודולים רוטטים בו זמנית. בעת יישום ערכת הכלים רוטט בניסויים הקשורים לנהיגה, זה יכול להיות מוגדר כדי להתאים את ההגדרות הניסיוניות, כמו גם מסונכרן עם נתוני ביצועים נהיגה על ידי שינוי הקודים של סימולציית הנהיגה.
בעוד עבור חוקרים, ביצוע ניסוי נהיגה בפלטפורמה וירטואלית הוא ריאלי יותר מאשר בעולם האמיתי בשל הסיכון והעלות הכרוכים בכך. לדוגמה, איסוף מדדי ביצועים יכול להיות קשה, וקשה לשלוט בגורמים הסביבתיים המעורבים כאשר ניסויים נערכים בעולם האמיתי. כתוצאה מכך, מחקרים רבים השתמשו בסימולטורים לנהיגה בבסיס קבוע הפועלים על מחשבים בשנים האחרונות כחלופה לביצוע מחקרי נהיגה בדרכים. לאחר שלמדנו, פיתחנו וחקרנו במשך למעלה מ-11 שנים בקהילת מחקר הנהיגה, הקמנו פלטפורמת הדמיית נהיגה עם מכונית אמיתית המורכבת מתוכנת הדמיית נהיגה בקוד פתוח וערכת חומרה, הכוללת הגה ותיבת הילוכים, שלושה דוושות, שלושה מקרנים רכובים ושלושה מסכי מקרן. עם תוכנת סימולציית הנהיגה תומכת במסך אחד בלבד, הפרוטוקול המוצג השתמש רק במקרן המרכזי ובמסך המקרן כדי לבצע את הניסוי.
ישנם שני יתרונות עיקריים של שימוש בפלטפורמת סימולציית הנהיגה המוצגת. אחד היתרונות של פלטפורמה זו הוא שהיא משתמשת בתוכנת קוד פתוח. באמצעות פלטפורמת הקוד הפתוח הידידותית למשתמש, החוקרים יכולים להתאים אישית את ערכת הכלים הסימולציה והרוטטת לצרכי המחקר הייחודיים שלהם על ידי יצירת תצורת תוכנה פשוטה ללא כל פיתוח קוד . על ידי שינוי הקודים, החוקרים יכולים ליצור סימולציות נהיגה המספקות נאמנות יחסית למציאות עם שפע של אפשרויות זמינות על סוגי רכב, סוגי כבישים, התנגדות להגה, מערבולת רוח לרוחב ואורך, ממשקי תוכנית יישום אירוע זמן ובלמים (API) לסנכרון תוכנה חיצונית, ויישום פרדיגמות התנהגותיות כגון המשימה הבאה לרכב ומשימת N-Back. למרות ביצוע מחקר הקשור לנהיגה בסימולטור נהיגה לא יכול לשכפל באופן מלא נהיגה בעולם האמיתי, נתונים שנאספו באמצעות סימולטור נהיגה הוא סביר ואומץ נרחב על ידי חוקרים17,18.
יתרון נוסף של סימולטור הנהיגה המוצע הוא העלות הנמוכה שלה. כפי שהוזכר קודם לכן, תוכנת סימולציית הנהיגה שהוצגה היא תוכנת קוד פתוח הזמינה למשתמשים ללא תשלום. בנוסף, העלות הכוללת של התקנת החומרה כולה בפרוטוקול זה נמוכה יותר בהשוואה לסימולטורים מסחריים טיפוסיים לנהיגה בנאמנות גבוהה. איור 1 a ו- b מציגים את ההתקנה המלאה של שני סימולטורים לנהיגה בעלות הנעה בין $3000 ל$ $30000. לעומת זאת, סימולטורים מסחריים טיפוסיים לנהיגה בנאמנות גבוהה (בסיס קבוע) עולים בדרך כלל בסביבות $10,000 עד $100,000. עם מחיר סביר מאוד שלה, סימולטור נהיגה זה יכול להיות בחירה פופולרית לא רק למטרות מחקר אקדמי, אלא גם לניהול שיעורי נהיגה19 ולהדגמה של טכנולוגיות הקשורות לנהיגה20,21.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61408/61408fig1v2.jpg"> איור 1: תמונה של סימולטורים לנהיגה. שני סימולטורים לנהיגה כללו הגה ותיבת הילוכים, שלושה דוושות ורכב. (א) הגדרת סימולטור נהיגה $סך $3000 שהשתמשה במסך LCD בגודל 80 אינץ' ברזולוציה של 3840 × 2160. (ב) הגדרת סימולטור נהיגה בסך $30000 שהשתמשה בשלושה מקרנים נטענים וב-3 מסכי מקרן עם ממד של 223 x 126 ס"מ כל אחד. מסכי ההקרנה הונחו 60 ס"מ מעל פני הקרקע ו-22 ס"מ מחזית הרכב. רק המקרן המרכזי ומסך המקרן שימשו לניסוי הנוכחי. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61408/61408fig1v2large.jpg" target="_blank">לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.</a>
תוכנת סימולציית הנהיגה ועקרת הכלים הרוטטת בשיטה המוצעת כבר שימשו במחקרים קודמים על ידי החוקרים שלנו22,23,24,25,26,27,28,29. ערכת כלים רוטטת שפותחה על ידי עצמה בהתאם לתקן ISO30 ניתנת להחלה בשדות שונים31,32 על ידי התאמת תדירות הרטט ועוצמתו. חשוב לציין כי פותחה גירסה חדשה יותר של ערכת הכלים הרוטטת והיא מוצגת בפרוטוקול הבא. במקום להתאים את תדר הרטט באמצעות מתאם מתח מתכוונן, הגרסה החדשה מצוידת בחמישה תדרי רטט שונים וניתן להתאים אותה בקלות רבה יותר באמצעות הקודים המסופקים בקובץ קידוד משלים 1. יתר על כן, סימולטור הנהיגה המוצג מספק לחוקרים דרך בטוחה, זולה ויעילה לחקור סוגים שונים של מחקר הקשור לנהיגה. לפיכך, פרוטוקול זה מתאים למעבדות מחקר שיש להן תקציב מוגבל ויש להן צורך חזק להתאים אישית סביבות נהיגה ניסיוניות.

<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

מערכת התרעת התנגשות ממלאת תפקיד מרכזי במניעת הסחות דעת נהיגה ונהיגה מנומנמת. מחקרים קודמים הוכיחו את היתרונות של אזהרות מישוש בהפחתת זמן תגובת הבלמים של הנהג. במקביל, הוכחו אזהרות מישוש יעילות בבקשת השתלטות (TOR) על כלי רכב אוטונומיים חלקית.
כיצד ניתן למטב את הביצועים של אזהרות מישוש הוא נושא מחקר חם מתמשך בתחום זה. לכן, תוכנות סימולציה נהיגה בעלות נמוכה הציגו שיטות כדי למשוך חוקרים נוספים לקחת חלק בחקירה. הפרוטוקול שהוצג חולק לחמישה חלקים: 1) משתתפים, 2) תצורת תוכנת סימולציית נהיגה, 3) הכנת סימולטור נהיגה, 4) תצורה והכנה של ערכת כלים רוטטת, ו -5) ביצוע הניסוי.
במחקר המופתי, המשתתפים לבשו את ערכת הכלים רוטט מישוש וביצעו משימה מבוססת רכב הבא באמצעות תוכנת סימולציה נהיגה אישית. הרכב הקדמי בלם לסירוגין, ואזהרות רוטטות נמסרו בכל פעם שהרכב הקדמי בלם. המשתתפים הונחו להגיב במהירות האפשרית לבלמים הפתאומיים של הרכב הקדמי. דינמיקת הנהיגה, כגון זמן תגובת הבלמים וקצב תגובת הבלמים, תועדה על ידי תוכנת הסימולציה לניתוח נתונים.
הפרוטוקול המוצג מציע תובנה על חקר האפקטיביות של אזהרות מישוש על מיקומי גוף שונים. בנוסף למשימה הבאה המכונית כי הוא הוכיח בניסוי למופת, פרוטוקול זה מספק גם אפשרויות ליישם פרדיגמות אחרות על מחקרי סימולציה נהיגה על ידי ביצוע תצורת תוכנה פשוטה ללא כל פיתוח קוד. עם זאת, חשוב לציין כי בשל מחיר סביר שלה, התוכנה סימולציה נהיגה וחומרה הציג כאן לא יוכלו להתחרות באופן מלא עם סימולטורים אחרים נהיגה מסחרית נאמנות גבוהה. עם זאת, פרוטוקול זה יכול לשמש כחלופה סבירה וידידותית למשתמש לסימולטורים המסחריים הכלליים לנהיגה בנאמנות גבוהה.

המחקר המופתי שדווח במאמר זה ערך את המשימה הבאה ברכב באמצעות סימולטור הנהיגה וערכת הכלים רוטטת, אשר פורסם גם בעבר בכתב עת אקדמי22. ראוי לציין כי הגרסה הישנה יותר של ערכת הכלים רוטט שימש בעת ביצוע המחקר למופת, בעוד גרסה חדשה של ערכת הכלים רוטט הוצג בפרוטוקול לעיל. המחקר היה ניסוי ?...

Watch this Scientific Journal Video about Tactile Vibrating Toolkit and Driving Simulation Platform for Driving-Related Research at JoVE.com

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

פרוטוקול זה מתאר פלטפורמת סימולציית נהיגה וניתוח כלים רוטט מישוש לחקירת מחקר הקשור לנהיגה. מוצג גם ניסוי מופתי הבוחן את האפקטיביות של אזהרות מישוש.

ערכת כלים רוטטת מישוש ופלטפורמת הדמיית נהיגה למחקר הקשור לנהיגה

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

tactile-vibrating-toolkit-driving-simulation-platform-for-driving

Research

JoVE Journal

Behavior

4.4K Views.  Tsinghua University. פרוטוקול זה מתאר פלטפורמת סימולציית נהיגה וניתוח כלים רוטט מישוש לחקירת מחקר הקשור לנהיגה. מוצג גם ניסוי מופתי הבוחן את האפקטיביות של אזהרות מישוש.

Video: 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.

הערכה כמותית של עיבוד בקליפת המוח שמיעתי-מישוש בילדים עם מוגבלויות

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

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.

מדידת סף זיהוי רטט מישוש מרחבי חדות בבני אדם,

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.

בדיקת מישוש מיסוך בין האמות

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.

פלטפורמה Microphysiologic שומן אנושי: דחוקה שומן לבן

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.

הרומן יחיד בעלי חיים המוטורית מעקב המערכת באמצעות תוכנה פשוטה, זמינים

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.

נהיגה בשכרות: כיצד להקשיב למוסיקה משפיע על התנהגויות נהיגה

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.

אפיון התחושה של הסוכנות על הפעולות של תותבות המופעלים באמצעות ממשק עצבית-מכונה

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.

הפרדיגמה חלת דבש לחקר ההתנהגות האנושית הקולקטיבית

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.

החלת גירויים חזותיים קלקל במהלך העברת האובייקט עם משוב Vibro מישוש

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.

מישוש חצי אוטומטי פסיבי אצבע זווית מגרה (TSPAS)

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