AK deseja agradecer Gerry Loeb para discussões úteis sobre o teste de Turing propôs aperto de mão-like. AK e IN desejam agradecer Nathaniel Leibowitz e Lior Botzer que contribuíram para a concepção da primeira versão deste protocolo de volta em 2007. Esta pesquisa foi apoiada pela Fundação Ciência Israel (concessão n º 1018-1008). SL é apoiado por uma bolsa da Fundação Kreitman pós-doutorado. IN é suportado pela fundação Kreitman e do Programa Bolsa Clore.

1. Preparando o sistema de <ol><li> Requisitos de hardware: <ul><li> PHANTOM dois robôs desktop SensAble Technologies, Inc. </li><li> 2 placas paralelas. </li><li> Requisitos mínimos do sistema: Intel ou AMD baseada em PCs; Windows 2000/XP, 250 MB de espaço em disco. </li></ul></li><li> Requisitos de software: <ul><li> Driver- Download de drivers da SensAble tecnologias website <a href="http://www.sensable.com">http://www.sensable.com</a> acordo com o sistema operacional do computador. </li><li> H3DAPI- Baixe o código fonte H3DAPI e instalar de acordo com as instruções exibidas na seção passo a passo de instalação em <a href="http://www.h3dapi.org/modules/mediawiki/index.php/H3DAPI_Installation">http://www.h3dapi.org/modules/mediawiki/index.php/H3DAPI_Installation</a> Nós atualizamos o código para atender nossas exigências que não foram preenchidas no código existente. Os arquivos atualizados podem ser baixados no site do torneio handshake <a href="http://www.bgu.ac.il/~akarniel/HANDSHAKE//index.html">http://www.bgu.ac.il/ ~ akarniel / APERTO / / index.html</a> Cada arquivo deve ser colocado na pasta apropriada, como descrito no site acima. Depois de realizar as mudanças, download CMake e compilar o código. As instruções de compilação pode ser encontrada em <a href="http://www.h3dapi.org/modules/mediawiki/index.php/H3DAPI_Installation">http://www.h3dapi.org/modules/mediawiki/index.php/H3DAPI_Installation</a> </li><li> X3D e python <ul><li> Download python 2.5 a partir <a href="http://www.python.org/download/releases/2.5.5/">http://www.python.org/download/releases/2.5.5/</a> </li><li> Baixe o código python e X3D a partir do site aperto de mão e colocar os arquivos de código em um diretório dedicado, por exemplo: &quot;C: \ codeDirectory&quot; </li><li> Cada modelo de força de aperto de mão deve ser escrito em um arquivo python separado. Veja a Figura 1 para um exemplo de um modelo de força da mola. </li></ul></li><li> psignifit toolbox versão 2.5.6 para Matlab, disponível em <a href="http://www.bootstrap-software.org/psignifit/">http://www.bootstrap-software.org/psignifit/</a> </li></ul></li></ol><img src="/files/ftp_upload/2492/2492fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1. Força função em python. Um exemplo de um modelo de força de mola para um aperto de mão 2. Protocolo Experimental <ul><li> Abra a janela de comando e mude para o diretório de código python e X3D digitando: cd C: \ codeDirectory. </li><li> Crie uma pasta com os nomes dos sujeitos em C: \ codesDirectory. </li><li> , A fim de executar o tipo de experiência: h3dload code_name.x3d. </li><li> Criar um novo arquivo aleatório, digitando: random_file_name.txt. O arquivo aleatório define a ordem em que os apertos de mão diferentes aparecem. </li><li> Digite os nomes dos sujeitos, exatamente como na pasta criada anteriormente. </li><li> Seguindo o conceito original do teste de Turing clássica, cada experimento consiste de três entidades: um ser humano, um computador e um interrogador. Dois sujeitos (humanos e interrogador) cada um mantenha a caneta de um dispositivo háptico Phantom e gerar movimentos aperto de mão. Eles são convidados a seguir as instruções que aparecem na tela (por exemplo: &quot;pressione Page Up para o aperto de mão primeiro&quot;), para as forças de aperto de mão deve ser aplicado. Em todos os métodos a seguir, cada ensaio é composto por 2 apertos de mão, e os sujeitos são obrigados a comparação entre eles. O computador é um modelo simulado handshake que gera um sinal de força em função do tempo ea uma posição da mão dimensional e seus derivados. (1) modelo F (t) = Φ [x (t), t] 0 ≤ t ≤ T F [x, t] significa qualquer operador causal, por exemplo, modelo não-linear variante no tempo mecânica do movimento stylus unidimensional, e T é a duração do aperto de mão. No estudo atual T = 5 segundos. </li></ul><ol><li> Realizar o teste &quot;puro&quot; e cálculo do modelo qualidade semelhante aos homens MHLG p A experiência começa com 12 provas práticas em que todos os apertos de mão (n = 24) são humanos, tal que os sujeitos simplesmente apertar as mãos uns com os outros através do sistema telerobóticos. O objectivo destas provas práticas é permitir aos participantes para se familiarizar com um aperto de mão humana no sistema. No experimento, comparar quatro modelos de computador. Cada bloco experimental consiste em quatro ensaios em que se compara a quatro modelos testados para um aperto de mão humana. Um dos apertos de mão em cada ensaio é uma interação com uma força gerada a partir de um dos quatro modelos (um computador), ea outra é com um humano (o segundo tema). Portanto, os sujeitos funcionar como seres humanos e os interrogadores. A ordem dos testes dentro de cada bloco é aleatório e pré-determinado. Cada experimento consiste em 10 blocos, de forma que cada aperto de mão de computador é repetido 10 vezes. Um blo inicial não analisadack é adicionado para conhecimento geral com o sistema ea tarefa. Para cada modelo, a proporção de apertos de mão em que o sujeito escolhe o aperto de mão modelo sobre o aperto de mão humana como mais humana-como é calculado, para fornecer um valor que é 0,5 quando o modelo é indistinguível de um ser humano. Nós multiplicamos este valor por dois, a fim de obter o p MHLG, de tal forma que MHLG = 0 é claramente não-humanos como e MHLG = 1 significa que o aperto de mão testado é indistinguível do aperto de mão humana. </li><li> Realização da &quot;ponderada humano-modelo&quot; de teste e cálculo do modelo humano semelhança grau MHLG w Neste protocolo, há apenas um sujeito interrogador. As outras funções de sujeito como entidade humana nos apertos de mão. A experiência começa com 30 provas práticas em que o interrogador experiências um aperto de mão humana e um aperto de mão de computador em cada julgamento. No final do julgamento eles são convidados a escolher qual dos dois apertos de mão foi o aperto de mão humana. Se tiverem sucesso, a tela exibe &quot;Correto!&quot;, E se eles não escolheram o aperto de mão direita, um &quot;Errado!&quot; mensagem aparece. Após o bloco de praticar o experimento é conduzido da seguinte forma: Um ensaio consiste em dois apertos de mão. Em um dos apertos de mão-estímulo - o interrogador interage com uma combinação de forças que vem do ser humano e um modelo de handshake computador. (2) F = α • estímulo F humanos + (1-α estímulo) • F stimulusModel estímulo α é igualmente distribuída 0-1, por exemplo: α estímulo = {0, 0,142, 0,284, 0,426, 0,568, 0,710, 0,852, 1} O aperto de mão outros - a referência - é uma combinação fixa de forças geradas a partir do humano e um modelo de referência: (3) F = α referência • F humanos + (1-α de referência) • referenceModel F; referência α = 0,5 No final de cada teste o interrogador é solicitado a escolher o aperto de mão que se sentiu mais parecidos com os humanos. Em cada experimento, comparamos dois modelos de teste e um modelo de base. Cada bloco experimental é composta por 24 ensaios que compõem cada uma das combinações lineares do estímulo e do humano (eq. 2) para cada uma das três combinações modelo: <img src="/files/ftp_upload/2492/2492model1.jpg" alt="Modelo 1" /> A ordem dos testes dentro de cada bloco é aleatório e pré-determinado. Cada experimento consiste em 10 blocos, de modo que cada combinação se repete 10 vezes. Um bloco inicial não analisada é adicionado para conhecimento geral com o sistema ea tarefa. Nos encaixamos uma função logística psicométricas 1 para as respostas do interrogador usando a caixa de ferramentas psignifit versão 2.5.6 para Matlab, disponível em <a href="http://www.bootstrap-software.org/psignifit/">http://www.bootstrap-software.org/psignifit/</a> , com um método de máxima verossimilhança restrita para a estimativa de os parâmetros, e encontrar os intervalos de confiança pelo viés corrigido método bootstrap e acelerado (BCA). A curva mostra a probabilidade de o interrogador a resposta que um aperto de mão estímulo é mais parecidos com os humanos, como uma função de estímulo α - α referência. O ponto de igualdade subjetiva (PSE) é extraído do limiar 0,5 da curva psicométrica, indicando a diferença entre o estímulo e referência α α para os quais os apertos de mão são percebidos como igualmente humanos como. O PSE é usado para o cálculo da w MHLG de acordo com: (4) MHLG w = 0.5-PSE Um modelo que é percebido para ser tão parecidos com os humanos como o modelo de referência produz o MHLG valor w 0,5. Os modelos que são percebidos como menos ou mais humano-como possível, o rendimento MHLG valores w de 0 ou 1, respectivamente. </li><li> Realização da &quot;, acrescentou ruído&quot; de teste e cálculo do modelo humano semelhança grau MHLG n À semelhança do modelo humano ponderada de teste, há apenas um sujeito interrogador. As outras funções de sujeito como entidade humana nos apertos de mão. O bloco de prática também é o mesmo que no método anterior. Após a prática, em um dos dois apertos de mão - o estímulo - o interrogador interage com um aperto de mão modelo de computador. O aperto de mão outros - a referência - é uma força gerada a partir de uma combinação do ruído humanos e branco com uma faixa de freqüência filtrados de acordo com as freqüências que aparecem no aperto de mão humana. (5) F = α • F humanos + (1-α) • F ruído; α é igualmente distribuída 0-1, por exemplo: α = {0, 0,142, 0,284, 0,426, 0,568, 0,710, 0,852, 1} No final de cada teste o interrogador é solicitado a escolher o aperto de mão que se sentiu mais parecidos com os humanos. O experimento é construído da mesma forma que o mo ponderadadel-humanas teste mencionado acima é construído. No entanto, enquanto a calibração no teste humano-modelo ponderada é realizada comparando-se diferentes combinações de um modelo de base para uma combinação fixa de si mesmo, neste experimento o modelo básico é substituir pelo ruído. O PSE é extraída a partir da curva psicométricas e define o n MHLG (6) MHLG n = 1-PSE Os modelos que são percebidos como menos ou mais humano-como possível, o rendimento MHLG n valores de 0 ou 1, respectivamente. </li></ol> 3. Resultados representativos: A Figura 2 demonstra os resultados de um assunto para cada um dos três métodos. Os modelos testados em todos os três experimentos são dois modelos-KB1 viscoelástico: mola K = 50 N / m, amortecedor B = 2 Ns / m; traseiro KB2: mola K = 20 N / m, amortecedor B = 1,3 Ns / m. No teste ponderada modelo humano, o w MHLG é avaliada comparando cada um dos modelos testados para o modelo de base elástica K = 50 N / m. <img src="/files/ftp_upload/2492/2492fig2.jpg" alt="Figura 2" /> Figura 2. Os valores MHLG de dois modelos viscoelásticos de acordo com o protocolo de teste &quot;pura&quot; (a), o &quot;modelo-humano ponderada protocolo&quot; (b) eo &quot;ruído acrescentado&quot; protocolo (c). As barras de erro em (b) e (c) representam intervalos das curvas psicométricas &#39;confiança. As barras pretas representam os graus MHLG para os modelos, e as barras em cinza representam as do modelo base em (b) e do ruído em (c). Os resultados demonstram que o traseiro KB2 modelo viscoelástico é percebida como mais humanos, como que a KB1 outros viscoelástico modelo usando os três métodos de avaliação.

<ol>
	<li>Wichmann, F., Hill, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+psychometric+function:+I.+Fitting,+sampling,+and+goodness+of+fit.">The psychometric function: I. Fitting, sampling, and goodness of fit.</a> Perception &#38; Psychophysics. 63, 1293-1293 (2001).</li><li>Avraham, G., Levy-Tzedek, S., Karniel, 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> , (2009).</li><li>Avraham, G., Levy-Tzedek, S., Karniel, 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> , (2010).</li><li>Avraham, G., Levy-Tzedek, S., Peles, B. C., Bar-Haim, S., Karniel, 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> , (2010).</li><li>Karniel, A., Nisky, I., Avraham, G., Peles, B. C., Levy-Tzedek, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> , (2010).</li><li>Jindai, M., Watanabe, T., Shibata, S., Yamamoto, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> , (2006).</li><li>Kasuga, T., Hashimoto, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> , (2005).</li><li>Ouchi, K., Hashimoto, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Handshake+Telephone+System+to+Communicate+with+Voice+and+Force.">Handshake Telephone System to Communicate with Voice and Force.</a> , 466-471 (1998).</li><li>Bailenson, J., Yee, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Virtual+interpersonal+touch+and+digital+chameleons.">Virtual interpersonal touch and digital chameleons.</a> Journal of Nonverbal Behavior. 31, 225-242 (2007).</li><li>Miyashita, T., Ishiguro, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human-like+natural+behavior+generation+based+on+involuntary+motions+for+humanoid+robots.">Human-like natural behavior generation based on involuntary motions for humanoid robots.</a> Robotics and Autonomous Systems. 48, 203-212 (2004).</li><li>Wang, Z., Lu, J., Peer, A., Buss, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> , (2010).</li><li>IiZuka, H., Ando, H., Maeda, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> , (2010).</li><li>Chaplin, W., Phillips, J., Brown, J., Clanton, N., Stein, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Handshaking,+gender,+personality,+and+first+impressions.">Handshaking, gender, personality, and first impressions.</a> Journal of Personality and Social Psychology. 79, 110-117 (2000).</li><li>Stewart, G., Dustin, S., Barrick, M., Darnold, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploring+the+handshake+in+employment+interviews.">Exploring the handshake in employment interviews.</a> Journal of Applied Psychology. 93, 1139-1146 (2008).</li><li>Van Der Heide, J., Fock, J., Otten, B., Stremmelaar, E., Hadders-Algra, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinematic+characteristics+of+reaching+movements+in+preterm+children+with+cerebral+palsy.">Kinematic characteristics of reaching movements in preterm children with cerebral palsy.</a> Pediatric research. 57, 883 (2005).</li><li>Ronnqvist, L., Rosblad, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinematic+analysis+of+unimanual+reaching+and+grasping+movements+in+children+with+hemiplegic+cerebral+palsy.">Kinematic analysis of unimanual reaching and grasping movements in children with hemiplegic cerebral palsy.</a> Clinical Biomechanics-Kidlington. 22, 165-175 (2007).</li><li>Goodale, M., Milner, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Separate+visual+pathways+for+perception+and+action.">Separate visual pathways for perception and action.</a> Trends in neurosciences. 15, 20-25 (1992).</li><li>Ganel, T., Goodale, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+control+of+action+but+not+perception+requires+analytical+processing+of+object+shape.">Visual control of action but not perception requires analytical processing of object shape.</a> Nature. 426, 664-667 (2003).</li><li>Pressman, A., Nisky, I., Karniel, A., Mussa-Ivaldi, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Probing+Virtual+Boundaries+and+the+Perception+of+Delayed+Stiffness.">Probing Virtual Boundaries and the Perception of Delayed Stiffness.</a> Advanced Robotics. 22, 119-140 (2008).</li><li>Nisky, I., Pressman, A., Pugh, C. M., Mussa-Ivaldi, F. A., Karniel, 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> , 213-218 (2010).</li><li>Karniel, A., Binder, M. D., Hirokawa, N., Windhorst, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Computational+Motor+Control.">Computational Motor Control.</a> Encyclopedia of Neuroscience. , 832-837 (2009).</li></ol>

Não há conflitos de interesse declarados.

Nós apresentamos um novo protocolo para um teste de escolha forçada handshake Turing-like administrado através de um sistema simples telerobóticos. Este protocolo é uma plataforma para a comparação de modelos de aperto de mão artificial, em vez de uma plataforma para determinar semelhança humana absoluta. Este protocolo foi apresentado em algumas conferências 05/02 Nós mostramos aqui que este teste é útil para encontrar os parâmetros das características de movimento passivo, que fornecem a maior parte do sentimento humano-like. Ele pode ser usado em outros estudos, a fim de desenvolver um modelo para um aperto de mão que será tão humano-como possível. Vamos empregar essa plataforma no torneio handshake primeiro Turing-like, que terá lugar no Verão de 2011 [[ <a href="http://www.bgu.ac.il/~akarniel/HANDSHAKE/index.html">http://www.bgu.ac.il/ ~ akarniel / APERTO / index.html</a> ]], onde os modelos concorrentes serão classificados pela sua semelhança humana. O modelo final deve provavelmente considerar as não-linearidades e variáveis ​​no tempo a natureza da impedância humano 21, adaptação mútua com o interrogador e muitos outros aspectos de um aperto de mão natural do ser humano que deve ser testado e classificado usando esta escolha forçada teste handshake Turing-like. O teste proposto é unidimensional e realizada através de uma interface telerobóticos e, portanto, é limitado: ele esconde muitos aspectos do aperto de mão, como informações táteis, temperatura, umidade, e as forças de agarramento. No entanto, em vários estudos uma interface telerobóticos foi usado para explorar handshakes 11/06 e outras formas de humano-humano 12 interação. Além disso, nesta versão do teste, não consideramos a duração do aperto de mão, o início e os tempos de liberação, sua natureza multi-dimensional e as trajetórias mão antes e depois do contato físico. Há também muitos tipos de apertos de mão em função do sexo e da cultura da pessoa 13-14 e, portanto, não se pode esperar para gerar um modelo único aperto de mão ideal humano-like. No entanto, acreditamos que a simplicidade do teste proposto é uma vantagem, pelo menos nesta fase preliminar do estudo. Uma vez que as principais características de um aperto de mão, tais dimensões são devidamente caracterizados podemos passar a considerar essas limitações e ampliar o teste de conformidade. Note-se que um teste de Turing handshake semelhante poderia ser revertida, com o computador em vez de a pessoa ser perguntado sobre a identidade da outra parte. Neste quadro, consideramos a hipótese de handshake seguintes inverso: o propósito de um aperto de mão é para sondar a mão agitada, de acordo com a hipótese inversa aperto de mão, o algoritmo optimal aperto de mão - no sentido de que seja indistinguível de um aperto de mão humana - será melhor facilitar a discriminação entre pessoas e máquinas. Em outras palavras, o modelo trará os melhores aperto de mão de tal forma que um classificador devidamente sintonizado pode distinguir entre humanos e apertos de mão máquina. Se a hipótese inversa aperto de mão é realmente correta, produz uma aplicação clínica para o nosso teste: identificação de deficiências motoras em pessoas que sofrem de motor-neurológicas relacionadas com várias doenças, como paralisia cerebral (CP). Estudos anteriores mostraram diferenças nos parâmetros cinemáticos entre pacientes e indivíduos saudáveis ​​CP ao executar movimentos atingindo 15-16. Recentemente, mostrou que as características dos movimentos diferem entre indivíduos saudáveis ​​e indivíduos com CP quando apertando as mãos através de um sistema de 4 telerobóticos. Esses achados reforçam nossa afirmação de que pessoas com deficiências motoras podem ser distinguidos de pessoas saudáveis, examinando e explorando o movimento aperto de mão de cada indivíduo. Deve-se notar também que o teste aqui discutidos é um teste de percepção e estudos recentes distinguir entre percepção e ação 17-20. Estudos futuros deverão explorar três versões do teste, a fim de avaliar com precisão a natureza do aperto de mão humana-como: (1) um teste psicométrico da semelhança percebida, (2) um teste de comportamento motor (teste motormetric) que irá explorar o motor reação do interrogador que pode diferir do seu / sua semelhança cognitivamente percebido; (3) discriminador um ótimo final, que tenta distinguir entre apertos de mão e máquina humana baseada na força e trajetórias posição. Em termos gerais, podemos afirmar que a compreensão do sistema de controle motor é uma condição necessária para a compreensão da função cerebral, e que tal entendimento pode ser demonstrado através da construção de um robô humanóide indistinguível de um ser humano. O presente estudo centra-se em apertos de mão através de um sistema telerobóticos. Afirmamos que pelo ranking das hipóteses predominantes científica sobre a natureza do controle humano mão movimento utilizando o teste de Turing propôs handshake-like, quedeve ser capaz de extrair propriedades salientes do controle motor humano ou, pelo menos, as propriedades salientes necessário para construir um apêndice artificial que é indistinguível de um braço humano.

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		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Two PHANTOM desktop robots</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>SensAble Technologies</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>2 Parallel cards Minimum system requirements: Intel or AMD-based PCs; Windows 2000/XP, 250 MB of disc space</td>
</tr>
<tr>
<td>SensAble technologies Drivers</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>SensAble technologies</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.sensable.com">http://www.sensable.com</a></td>
</tr>
<tr>
<td>H3DAPI source code</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>H3DAPI</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.h3dapi.org/modules/mediawiki/index.php/H3DAPI_Installation">http://www.h3dapi.org/modules/mediawiki/index.php/H3DAPI_Installation</a></td>
</tr>
<tr>
<td>Python 2.5</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Python</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.python.org/download/releases/2.5.5/">http://www.python.org/download/releases/2.5.5/</a></td>
</tr>
<tr>
<td>x3d codes</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>psignifit toolbox version 2.5.6</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Matlab</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.bootstrap-software.org/psignifit/">http://www.bootstrap-software.org/psignifit/</a></td>
</tr>		</tbody>
		</table>
		</div>

one dimensional turing-like handshake test for motor intelligence

No teste de Turing, um modelo de computador é considerado a &quot;pensar inteligentemente&quot;, se ele pode gerar respostas que não são distinguíveis das de um ser humano. No entanto, este teste é limitado aos aspectos lingüísticos da inteligência da máquina. A função mais salientes do cérebro é o controle do movimento, eo movimento da mão humana é uma manifestação sofisticada desta função. Assim, propomos um teste de Turing aperto de mão-like, para a inteligência do motor da máquina. Nós administramos o teste através de um sistema telerobóticos em que o interrogador está engajado em uma tarefa de realizar uma stylus robótica e interagindo com uma outra parte (humano ou artificial). Em vez de pedir o interrogador se a outra parte é uma pessoa ou um programa de computador, nós empregamos uma alternativa de dois método de escolha forçada e perguntar qual dos dois sistemas é mais semelhante à humana. Extraímos uma nota quantitativa para cada modelo de acordo com a sua semelhança com o movimento aperto de mão humana com o nome &quot;Modelo Grade Humanos Semelhança&quot; (MHLG). Nós apresentamos três métodos para estimar o MHLG. (I) Ao calcular a proporção de respostas dos sujeitos que o modelo é mais semelhante à humana do que os humanos; (ii) da comparação de duas somas ponderadas de apertos de mão humanos e de modelos que se encaixam uma curva psicométricas e extrair o ponto de igualdade subjetiva (PSE ), (iii) Ao comparar um determinado modelo com uma soma ponderada dos sinais humanos e aleatória, nos encaixamos uma curva psicométricos para as respostas do interrogador e extrair o PSE para o peso do ser humano na soma ponderada. Ao todo, oferecemos um protocolo para testar modelos computacionais do aperto de mão humana. Acreditamos que a construção de um modelo é um passo necessário para a compreensão de qualquer fenômeno e, neste caso, na compreensão dos mecanismos neurais responsáveis ​​pela geração do aperto de mão humana.

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One Dimensional Turing-Like Handshake Test for Motor Intelligence

Nós apresentamos um teste de Turing Handshake-like administrado através de um sistema telerobóticos em que o interrogador está segurando uma caneta robótica e interagindo com uma outra parte (humano ou artificial). Usamos um método de escolha forçada, e extrair uma medida para a semelhança do modelo artificial de um aperto de mão humana.

Um teste de Turing Handshake Dimensional-Like para Motor de Inteligência

In the Turing test, a computer model is deemed to "think intelligently" if it can generate answers that are not distinguishable from those of a human.  ...

one-dimensional-turing-like-handshake-test-for-motor-intelligence

Research

JoVE Journal

Neuroscience

26.6K visualizações.  Ben-Gurion University. Nós apresentamos um teste de Turing Handshake-like administrado através de um sistema telerobóticos em que o interrogador está segurando uma caneta robótica e interagindo com uma outra parte (humano ou artificial). Usamos um método de escolha forçada, e extrair uma medida para a semelhança do modelo artificial de um aperto de mão humana.

Vídeo: One Dimensional Turing-Like Handshake Test for Motor Intelligence

Extracellularly Identifying Motor Neurons for a Muscle Motor Pool in Aplysia californica

In animals with large identified neurons (e.g. mollusks), analysis of motor pools is done using intracellular techniques1,2,3,4. Recently, we developed a technique to extracellularly stimulate and record individual neurons in Aplysia californica5. We now describe a protocol for using this technique to uniquely identify and characterize motor neurons within a motor pool.
This extracellular technique has advantages. First, extracellular electrodes can stimulate and record neurons through the sheath5, so it does not need to be removed. Thus, neurons will be healthier in extracellular experiments than in intracellular ones. Second, if ganglia are rotated by appropriate pinning of the sheath, extracellular electrodes can access neurons on both sides of the ganglion, which makes it easier and more efficient to identify multiple neurons in the same preparation. Third, extracellular electrodes do not need to penetrate cells, and thus can be easily moved back and forth among neurons, causing less damage to them. This is especially useful when one tries to record multiple neurons during repeating motor patterns that may only persist for minutes. Fourth, extracellular electrodes are more flexible than intracellular ones during muscle movements. Intracellular electrodes may pull out and damage neurons during muscle contractions. In contrast, since extracellular electrodes are gently pressed onto the sheath above neurons, they usually stay above the same neuron during muscle contractions, and thus can be used in more intact preparations.
To uniquely identify motor neurons for a motor pool (in particular, the I1/I3 muscle in Aplysia) using extracellular electrodes, one can use features that do not require intracellular measurements as criteria: soma size and location, axonal projection, and muscle innervation4,6,7. For the particular motor pool used to illustrate the technique, we recorded from buccal nerves 2 and 3 to measure axonal projections, and measured the contraction forces of the I1/I3 muscle to determine the pattern of muscle innervation for the individual motor neurons.
We demonstrate the complete process of first identifying motor neurons using muscle innervation, then characterizing their timing during motor patterns, creating a simplified diagnostic method for rapid identification. The simplified and more rapid diagnostic method is superior for more intact preparations, e.g. in the suspended buccal mass preparation8 or in vivo9. This process can also be applied in other motor pools10,11,12 in Aplysia or in other animal systems2,3,13,14.

Extracellularly Identifying Motor Neurons for a Muscle Motor Pool in Aplysia californica

In animals with large identified neurons (e.g. mollusks), analysis of motor pools is done using intracellular techniques1,2,3,4. Recently, we developed a technique to extracellularly stimulate and record individual neurons in Aplysia californica5. We now describe a protocol for using this technique to uniquely identify and characterize motor neurons within a motor pool.

Extracelularmente Identificar os neurônios motores de um pool do motor muscular em<em&gt; Aplysia californica</em

In animals with large  identified neurons (e.g. mollusks), analysis of motor pools is done using  intracellular techniques1,2,3,4. Recently,  we developed ...

Neurociência

Why Quantification Matters: Characterization of Phenotypes at the Drosophila Larval Neuromuscular Junction

Most studies on morphogenesis rely on qualitative descriptions of how anatomical traits are affected by the disruption of specific genes and genetic pathways. Quantitative descriptions are rarely performed, although genetic manipulations produce a range of phenotypic effects and variations are observed even among individuals within control groups.&#160;Emerging evidence shows that morphology, size and location of organelles play a previously underappreciated, yet fundamental role in cell function and survival. Here we provide step-by-step instructions for performing quantitative analyses of phenotypes at the Drosophila larval neuromuscular junction (NMJ). We use several reliable immuno-histochemical markers combined with bio-imaging techniques and morphometric analyses to examine the effects of genetic mutations on specific cellular processes. In particular, we focus on the quantitative analysis of phenotypes affecting morphology, size and position of nuclei within the striated muscles of Drosophila larvae. The Drosophila larval NMJ is a valuable experimental model to investigate the molecular mechanisms underlying the structure and the function of the neuromuscular system, both in health and disease. However, the methodologies we describe here can be extended to other systems as well.

Why Quantification Matters: Characterization of Phenotypes at the Drosophila Larval Neuromuscular Junction

Morphology, size and location of intracellular organelles are evolutionarily conserved and appear to directly affect their function. Understanding the molecular mechanisms underlying these processes has become an important goal of modern biology. Here we show how these studies can be facilitated by the application of quantitative techniques.

Por Quantificação Matérias: Caracterização de fenótipos na<em&gt; Drosophila</em&gt; Larval Junção Neuromuscular

Most studies on morphogenesis rely on qualitative descriptions of how anatomical traits are affected by the disruption of specific genes and genetic ...

External Excitation of Neurons Using Electric and Magnetic Fields in One- and Two-dimensional Cultures

A neuron will fire an action potential when its membrane potential exceeds a certain threshold. In typical activity of the brain, this occurs as a result of chemical inputs to its synapses. However, neurons can also be excited by an imposed electric field. In particular, recent clinical applications activate neurons by creating an electric field externally. It is therefore of interest to investigate how the neuron responds to the external field and what causes the action potential. Fortunately, precise and controlled application of an external electric field is possible for embryonic neuronal cells that are excised, dissociated and grown in cultures. This allows the investigation of these questions in a highly reproducible system.
In this paper some of the techniques used for controlled application of external electric field on neuronal cultures are reviewed. The networks can be either one dimensional, i.e. patterned in linear forms or allowed to grow on the whole plane of the substrate, and thus two dimensional. Furthermore, the excitation can be created by the direct application of electric field via electrodes immersed in the fluid (bath electrodes) or by inducing the electric field using the remote creation of magnetic pulses.

Neuronal cultures are a good model for studying emerging brain stimulation techniques via their effect on single neurons or a population of neurons. Presented here are different methods for stimulation of patterned neuronal cultures by an electric field produced directly by bath electrodes or induced by a time-varying magnetic field.

Excitação externa de Neurônios Usando Campos Elétricos e Magnéticos em One e culturas bidimensionais

A neuron will fire an action potential when its membrane potential exceeds a certain threshold. In typical activity of the brain, this occurs as a result ...

A Simple One-step Dissection Protocol for Whole-mount Preparation of Adult Drosophila Brains

There is an increasing interest in using Drosophila to model human brain degenerative diseases, map neuronal circuitries in adult brains, and study the molecular and cellular basis of higher brain functions. A whole-mount preparation of adult brains with well-preserved morphology is critical for such whole brain-based studies, but can be technically challenging and time-consuming. This protocol describes an easy-to-learn, one-step dissection approach of an adult fly head in less than 10 s, while keeping the intact brain attached to the rest of the body to facilitate subsequent processing steps. The procedure helps remove most of the eye and tracheal tissues normally associated with the brain that can interfere with the later imaging step, and also places less demand on the quality of the dissecting forceps. Additionally, we describe a simple method that allows convenient flipping of the mounted brain samples on a coverslip, which is important for imaging both sides of the brains with similar signal intensity and quality. As an example of the protocol, we present an analysis of dopaminergic (DA) neurons in adult brains of WT (w1118) flies. The high efficacy of the dissection method makes it particularly useful for large-scale adult brain-based studies in Drosophila.

A Simple One-step Dissection Protocol for Whole-mount Preparation of Adult Drosophila Brains

The adult Drosophila brain is a valuable system for studying neuronal circuitry, higher brain functions, and complex disorders. An efficient method to dissect whole brain tissue from the small fly head will facilitate brain-based studies. Here we describe a simple, one-step dissection protocol of adult brains with well-preserved morphology.

Um de uma etapa simples protocolo de dissecação para Whole mount-Preparação do Adulto<em&gt; Drosophila</em&gt; Brains

There is an increasing interest in using Drosophila to model human brain degenerative diseases, map neuronal circuitries in adult brains, and study the ...

Fiber Connections of the Supplementary Motor Area Revisited: Methodology of Fiber Dissection, DTI, and Three Dimensional Documentation

The purpose of this study is to show the methodology for the examination of the white matter connections of the supplementary motor area (SMA) complex (pre-SMA and SMA proper) using a combination of fiber dissection techniques on cadaveric specimens and magnetic resonance (MR) tractography. The protocol will also describe the procedure for a white matter dissection of a human brain, diffusion tensor tractography imaging, and three-dimensional documentation. The fiber dissections on human brains and the 3D documentation were performed at the University of Minnesota, Microsurgery and Neuroanatomy Laboratory, Department of Neurosurgery. Five postmortem human brain specimens and two whole heads were prepared in accordance with Klingler's method. Brain hemispheres were dissected step by step from lateral to medial and medial to lateral under an operating microscope, and 3D images were captured at every stage. All dissection results were supported by diffusion tensor imaging. Investigations on the connections in line with Meynert's fiber tract classification, including association fibers (short, superior longitudinal fasciculus I and frontal aslant tracts), projection fibers (corticospinal, claustrocortical, cingulum, and frontostriatal tracts), and commissural fibers (callosal fibers) were also conducted.

The purpose of this study is to show each step of the fiber dissection technique on human cadaveric brains, the 3D documentation of these dissections, and the diffusion tensor imaging of the anatomically dissected fiber pathways.

Conexões de Fibra da Área Suplementar de Motor Revisitada: Metodologia de Dissecção de Fibras, DTI e Documentação Tridimensional

The purpose of this study is to show the methodology for the examination of the white matter connections of the supplementary motor area (SMA) complex ...

In Vivo Single-Molecule Tracking at the Drosophila Presynaptic Motor Nerve Terminal

An increasing number of super-resolution microscopy techniques are helping to uncover the mechanisms that govern the nanoscale cellular world. Single-molecule imaging is gaining momentum as it provides exceptional access to the visualization of individual molecules in living cells. Here, we describe a technique that we developed to perform single-particle tracking photo-activated localization microscopy (sptPALM) in Drosophila larvae. Synaptic communication relies on key presynaptic proteins that act by docking, priming, and promoting the fusion of neurotransmitter-containing vesicles with the plasma membrane. A range of protein-protein and protein-lipid interactions tightly regulates these processes and the presynaptic proteins therefore exhibit changes in mobility associated with each of these key events. Investigating how mobility of these proteins correlates with their physiological function in an intact live animal is essential to understanding their precise mechanism of action. Extracting protein mobility with high resolution in vivo requires overcoming limitations such as optical transparency, accessibility, and penetration depth. We describe how photoconvertible fluorescent proteins tagged to the presynaptic protein Syntaxin-1A can be visualized via slight oblique illumination and tracked at the motor nerve terminal or along the motor neuron axon of the third instar Drosophila larva.

In Vivo Single-Molecule Tracking at the Drosophila Presynaptic Motor Nerve Terminal

Here we illustrate how single molecule photo-activated localization microscopy can be carried out on the motor nerve terminal of a live Drosophila melanogaster third instar larva.

Na Vivo Único-molécula de rastreamento no Terminal do nervo Motor pré-sináptica da drosófila

An increasing number of super-resolution microscopy techniques are helping to uncover the mechanisms that govern the nanoscale cellular world. ...

3D Kinematic Analysis for the Functional Evaluation in the Rat Model of Sciatic Nerve Crush Injury

Compared to the Sciatic Functional Index (SFI), kinematic analysis is a more reliable and sensitive method for performing functional evaluations of sciatic nerve injury rodent models. In this protocol, we describe a novel kinematic analysis method that uses a three-dimensional (3D) motion capture apparatus for functional evaluations using a rat sciatic nerve crush injury model. First, the rat is familiarized with treadmill walking. Markers are then attached to the designated bone landmarks and the rat is made to walk on the treadmill at the desired speed. Meanwhile, the posterior limb movements of the rat are recorded using four cameras. Depending on the software used, marker tracings are created using both automatic and manual modes and the desired data are produced after subtle adjustments. This method of kinematic analysis, which uses a 3D motion capture apparatus, offers numerous advantages, including superior precision and accuracy. Many more parameters can be investigated during the comprehensive functional evaluations. This method has several shortcomings that require consideration: The system is expensive, can be complicated to operate, and may produce data deviations due to skin shifting. Nevertheless, kinematic analysis using a 3D motion capture apparatus is useful for performing functional anterior and posterior limb evaluations. In the future, this method may become increasingly useful for generating accurate assessments of various traumas and diseases.

We introduce a kinematic analysis method that uses a three-dimensional motion capture apparatus containing four cameras and data processing software for performing functional evaluations during fundamental research involving rodent models.

Análise Cinética 3D para a Avaliação Funcional no modelo de rat da lesão ciática de esmagamento nervoso

Compared to the Sciatic Functional Index (SFI), kinematic analysis is a more reliable and sensitive method for performing functional evaluations of ...

Determining the Functional Status of the Corticospinal Tract Within One Week of Stroke

High interindividual variability in the recovery of upper limb (UL) function after stroke means it is difficult to predict an individual&#39;s potential for recovery based on clinical assessments alone. The functional integrity of the corticospinal tract is an important prognostic biomarker for recovery of UL function, particularly for those with severe initial UL impairment. This article presents a protocol for evaluating corticospinal tract function within 1 week of stroke. This protocol can be used to select and stratify patients in trials of interventions designed to improve UL motor recovery and outcomes after stroke. The protocol also forms part of the PREP2 algorithm, which predicts UL function for individual patients 3 months poststroke. The algorithm sequentially combines a UL strength assessment, age, transcranial magnetic stimulation, and stroke severity, within a few days of the stroke. The benefits of using PREP2 in clinical practice are described elsewhere. This article focuses on the use of a UL strength assessment and transcranial magnetic stimulation to evaluate corticospinal tract function.

This protocol is for evaluating corticospinal tract function within 1 week of stroke. It can be used to select and stratify patients in trials of interventions designed to improve upper limb motor recovery and outcomes and in clinical practice for predicting upper limb functional outcomes 3 months after stroke.

Determinando o Status Funcional do Trato Corticorrindiano dentro de uma semana de Derrame

High interindividual variability in the recovery of upper limb (UL) function after stroke means it is difficult to predict an individual&#39;s potential ...

Three-Dimensional Motor Nerve Organoid Generation

A fascicle of axons is one of the major structural motifs observed in the nervous system. Disruption of axon fascicles could cause developmental and neurodegenerative diseases. Although numerous studies of axons have been conducted, our understanding of formation and dysfunction of axon fascicles is still limited due to the lack of robust three-dimensional in vitro models. Here, we describe a step-by-step protocol for the rapid generation of a motor nerve organoid (MNO) from human induced pluripotent stem (iPS) cells in a microfluidic-based tissue culture chip. First, fabrication of chips used for the method is described. From human iPS cells, a motor neuron spheroid (MNS) is formed. Next, the differentiated MNS is transferred into the chip. Thereafter, axons spontaneously grow out of the spheroid and assemble into a fascicle within a microchannel equipped in the chip, which generates an MNO tissue carrying a bundle of axons extended from the spheroid. For the downstream analysis, MNOs can be taken out of the chip to be fixed for morphological analyses or dissected for biochemical analyses, as well as calcium imaging and multi-electrode array recordings. MNOs generated with this protocol can facilitate drug testing and screening and can contribute to understanding of mechanisms underlying development and diseases of axon fascicles.

This protocol provides a comprehensive procedure to fabricate human iPS cell-derived motor nerve organoid through spontaneous assembly of a robust bundle of axons extended from a spheroid in a tissue culture chip.

Geração organoide do nervo motor tridimensional

A fascicle of axons is one of the major structural motifs observed in the nervous system. Disruption of axon fascicles could cause developmental and ...

In Vivo Wireless Optogenetic Control of Skilled Motor Behavior

Fine motor skills are essential in everyday life and can be compromised in several nervous system disorders. The acquisition and performance of these tasks require sensory-motor integration and involve precise control of bilateral brain circuits. Implementing unimanual behavioral paradigms in animal models will improve the understanding of the contribution of brain structures, like the striatum, to complex motor behavior as it allows manipulation and recording of neural activity of specific nuclei in control conditions and disease during the performance of the task. 
Since its creation, optogenetics has been a dominant tool for interrogating the brain by enabling selective and targeted activation or inhibition of neuronal populations. The combination of optogenetics with behavioral assays sheds light on the underlying mechanisms of specific brain functions. Wireless head-mounted systems with miniaturized light-emitting diodes (LEDs) allow remote optogenetic control in an entirely free-moving animal. This avoids the limitations of a wired system being less restrictive for animals' behavior without compromising light emission efficiency. The current protocol combines a wireless optogenetics approach with high-speed videography in a unimanual dexterity task to dissect the contribution of specific neuronal populations to fine motor behavior.

In Vivo Wireless Optogenetic Control of Skilled Motor Behavior

The present protocol describes how to use wireless optogenetics combined with high-speed videography in a single pellet reach-to-grasp task to characterize the neural circuits involved in the performance of skilled motor behavior in freely moving mice.

In vivo Controle Optogenético Sem Fio do Comportamento Motor Qualificado

Fine motor skills are essential in everyday life and can be compromised in several nervous system disorders. The acquisition and performance of these ...