Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.

В этой статье

  • Резюме
  • Аннотация
  • Введение
  • протокол
  • Результаты
  • Обсуждение
  • Раскрытие информации
  • Благодарности
  • Материалы
  • Ссылки
  • Перепечатки и разрешения

Резюме

Моторные образы в среде виртуальной реальности имеют широкое применение в системах интерфейса мозг-компьютер. В этой рукописи описывается использование персонализированных цифровых аватаров, которые напоминают участников, выполняющих движения, воображаемые участником в среде виртуальной реальности, для усиления погружения и ощущения владения телом.

Аннотация

Это исследование представляет инновационную основу для неврологической реабилитации путем интеграции интерфейсов мозг-компьютер (BCI) и технологий виртуальной реальности (VR) с настройкой трехмерных (3D) аватаров. Традиционные подходы к реабилитации часто не в полной мере вовлекают пациентов, в первую очередь из-за их неспособности обеспечить глубокое погружение и интерактивный опыт. Данное исследование пытается восполнить этот пробел с помощью методов моторного воображения (ИМ), когда участники визуализируют физические движения без фактического выполнения. Этот метод использует нейронные механизмы мозга, активируя области, участвующие в выполнении движений при воображении движений, тем самым облегчая процесс восстановления. Интеграция иммерсивных возможностей виртуальной реальности с точностью электроэнцефалографии (ЭЭГ) для захвата и интерпретации активности мозга, связанной с воображаемыми движениями, составляет основу этой системы. Цифровые двойники в виде персонализированных 3D-аватаров используются для значительного усиления ощущения погружения в виртуальную среду. Это обостренное чувство телесности имеет решающее значение для эффективной реабилитации, направленной на укрепление связи между пациентом и его виртуальным двойником. Таким образом, система не только стремится улучшить производительность моторных изображений, но и стремится обеспечить более увлекательный и эффективный опыт реабилитации. С помощью приложения BCI в режиме реального времени система позволяет напрямую переводить воображаемые движения в виртуальные действия, выполняемые 3D-аватаром, предлагая немедленную обратную связь пользователю. Эта петля обратной связи необходима для укрепления нейронных путей, участвующих в управлении моторикой и восстановлении. Конечная цель разработанной системы – значительно повысить эффективность упражнений на моторное воображение за счет того, чтобы сделать их более интерактивными и отзывчивыми к когнитивным процессам пользователя, тем самым проложив новый путь в области неврологической реабилитации.

Введение

Парадигмы реабилитации пациентов с неврологическими нарушениями претерпевают трансформационный сдвиг с интеграцией передовых технологий, таких как интерфейсы мозг-компьютер (BCI) и иммерсивная виртуальная реальность (VR), предлагая более тонкий и эффективный метод содействия выздоровлению. Моторная визуализация (ИМ), техника, лежащая в основе реабилитации на основе ИМК, включает в себя мысленную репетицию физических движений без фактическогомоторного исполнения. ИМ использует нейронный механизм, при котором представление движения запускает паттерн мозговой активности, который близко отражает активность самого физического действия.

протокол

Настоящее исследование направлено на изучение возможности управления 3D-аватаром в режиме реального времени в среде виртуальной реальности с использованием сигналов MI, записанных с помощью ЭЭГ. Исследование сосредоточено на усилении погружения и чувстве владения телом путем персонализации аватара, чтобы он был максимально похож на объект. Протокол получил одобрение Наблюдательного совета Веллорского технологического института. Участники предоставили письменное информированное согласие после ознакомления с целью, процедурами и потенциальными рисками исследования.

1. Экспериментальная установка

ПРИМ....

Результаты

Показанные результаты получены от 5 человек, которые следовали описанному выше протоколу. Всего в исследовании приняли участие 5 здоровых взрослых (3 женщины) в возрасте от 21 до 38 лет.

Результаты индивидуальной классификации для каждого участника как в условиях обучения м.......

Обсуждение

Применение ИМ в сочетании с технологией виртуальной реальности предлагает многообещающий путь для реабилитации за счет использования естественных механизмов мозга для моторного планирования и выполнения. Способность ИМ вызывать десинхронизацию, связанную с событиями, в определенн?.......

Раскрытие информации

Авторы не имеют никакого конфликта интересов, который можно было бы раскрыть.

Благодарности

Авторы благодарят всех участников за уделенное время и участие.

....

Материалы

NameCompanyCatalog NumberComments
Alienware LaptopDellHigh-end gaming laptop with GTX1070 Graphics Card
Oculus Rift-S VR headsetMetaVR headset
OpenBCI Cyton DaisyOpenBCIEEG system
OpenBCI Gel-free capOpenBCIGel-free cap for placing the EEG electrodes over the participant's scalp

Ссылки

  1. Andrade, J., Cecílio, J., Simões, M., Sales, F., Castelo-Branco, M. Separability of motor imagery of the self from interpretation of motor intentions of others at the single trial level: An eeg study. J. NeuroEng. Rehabil. 14 (1), 1-13 (2017).
  2. Lorey, B., et al.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи

Запросить разрешение

Смотреть дополнительные статьи

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Исследования

Образование

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены