作者要感谢玛德琳·纽科姆对人物一代的贡献。这项工作由美国纳税人通过国家卫生研究院、共同基金主任办公室、转型 r01 研究奖 (赠款 #1R01NS081710-01) 和国防高级研究计划局 (合同号 n660001-15--4015) 资助。生物技术办公室项目经理 d. weber)。

该议定书先前已获得批准, 并遵循克利夫兰诊所人类研究伦理委员会的指导方针。
1. nmi 的硬件和软件
<ol><li>建立每个参与者的 nmi 控制和反馈, 以便当他们尝试执行一个运动时, 他们看到并感觉到一个虚拟的假体完成了该运动。<ol>
<li>通过参与者的 nmi 生成手的运动感感知, 并通过让参与者用他们完整的手展示他们的感受来捕捉感知运动的运动学。 注: 其他作品8已经说明了?...

<ol>
	<li>Kuiken, T. A., Marasco, P. D., Lock, B. A., Harden, R. N., Dewald, J. P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Redirection+of+cutaneous+sensation+from+the+hand+to+the+chest+skin+of+human+amputees+with+targeted+reinnervation.">Redirection of cutaneous sensation from the hand to the chest skin of human amputees with targeted reinnervation.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 104 (50), 20061-20066 (2007).</li><li>Hebert, J. S., 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=Novel+targeted+sensory+reinnervation+technique+to+restore+functional+hand+sensation+after+transhumeral+amputation.">Novel targeted sensory reinnervation technique to restore functional hand sensation after transhumeral amputation.</a> IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 22 (4), 765-773 (2014).</li><li>Tan, D. W., 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=A+neural+interface+provides+long-term+stable+natural+touch+perception.">A neural interface provides long-term stable natural touch perception.</a> Science Translational Medicine. 257 (6), (2014).</li><li>Oddo, C. M., 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=Intraneural+stimulation+elicits+discrimination+of+textural+features+by+artificial+fingertip+in+intact+and+amputee+humans.">Intraneural stimulation elicits discrimination of textural features by artificial fingertip in intact and amputee humans.</a> eLife. 5 (MARCH2016), (2016).</li><li>Raspopovic, S., 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=Bioengineering:+Restoring+natural+sensory+feedback+in+real-time+bidirectional+hand+prostheses.">Bioengineering: Restoring natural sensory feedback in real-time bidirectional hand prostheses.</a> Science Translational Medicine. 6 (222), (2014).</li><li>Flesher, S. N., 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=Intracortical+microstimulation+of+human+somatosensory+cortex.">Intracortical microstimulation of human somatosensory cortex.</a> Science Translational Medicine. 8 (361), (2016).</li><li>Tabot, G. A., 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=Restoring+the+sense+of+touch+with+a+prosthetic+hand+through+a+brain+interface.">Restoring the sense of touch with a prosthetic hand through a brain interface.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 110 (45), 18279-18284 (2013).</li><li>Marasco, P. D., 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=Illusory+movement+perception+improves+motor+control+for+prosthetic+hands.">Illusory movement perception improves motor control for prosthetic hands.</a> Science Translational Medicine. 10 (432), (2018).</li><li>Horch, K., Meek, S., Taylor, T. G., Hutchinson, D. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Object+discrimination+with+an+artificial+hand+using+electrical+stimulation+of+peripheral+tactile+and+proprioceptive+pathways+with+intrafascicular+electrodes.">Object discrimination with an artificial hand using electrical stimulation of peripheral tactile and proprioceptive pathways with intrafascicular electrodes.</a> IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 19 (5), 483-489 (2011).</li><li>Braun, N., 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=The+senses+of+agency+and+ownership:+A+review.">The senses of agency and ownership: A review.</a> Frontiers in Psychology. 9 (APR), (2018).</li><li>Van Den Bos, E., Jeannerod, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sense+of+body+and+sense+of+action+both+contribute+to+self-recognition.">Sense of body and sense of action both contribute to self-recognition.</a> Cognition. 85 (2), 177-187 (2002).</li><li>Botvinick, M., Cohen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rubber+hands+&amp;#34;feel&amp;#34;+touch+that+eyes+see.">Rubber hands &amp;#34;feel&amp;#34; touch that eyes see.</a> Nature. 391 (6669), 756 (1998).</li><li>Gallagher, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Philosophical+conceptions+of+the+self:+Implications+for+cognitive+science.">Philosophical conceptions of the self: Implications for cognitive science.</a> Trends in Cognitive Sciences. 4 (1), 14-21 (2000).</li><li>Niedernhuber, M., Barone, D. G., Lenggenhager, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prostheses+as+extensions+of+the+body:+Progress+and+challenges.">Prostheses as extensions of the body: Progress and challenges.</a> Neuroscience &amp; Biobehavioral Reviews. 92, 1-6 (2018).</li><li>Marasco, P. D., Kim, K., Colgate, J. E., Peshkin, M. A., Kuiken, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robotic+touch+shifts+perception+of+embodiment+to+a+prosthesis+in+targeted+reinnervation+amputees.">Robotic touch shifts perception of embodiment to a prosthesis in targeted reinnervation amputees.</a> Brain. 134 (3), 747-758 (2011).</li><li>Rognini, G., Blanke, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cognetics:+Robotic+Interfaces+for+the+Conscious+Mind.">Cognetics: Robotic Interfaces for the Conscious Mind.</a> Trends in Cognitive Sciences. 20 (3), 162-164 (2016).</li><li>Dewey, J. A., Knoblich, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Do+implicit+and+explicit+measures+of+the+sense+of+agency+measure+the+same+thing.">Do implicit and explicit measures of the sense of agency measure the same thing.</a> PLoS ONE. 9 (10), (2014).</li><li>Edwards, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Adaptive and Autonomous Switching: Shared Control of Powered Prosthetic Arms Using Reinforcement Learning. , (2016).</li><li>Desai, M., Stubbs, K., Steinfeld, A., Yanco, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Creating+trustworthy+robots:+Lessons+and+inspirations+from+automated+systems.">Creating trustworthy robots: Lessons and inspirations from automated systems.</a> Adaptive and Emergent Behaviour and Complex Systems - Proceedings of the 23rd Convention of the Society for the Study of Artificial Intelligence and Simulation of Behaviour, AISB 2009. , 49-56 (2009).</li><li>Lee, J. D., See, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trust+in+automation:+designing+for+appropriate+reliance.">Trust in automation: designing for appropriate reliance.</a> Human Factors. 46 (1), 50-80 (2004).</li><li>Moore, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+is+the+sense+of+agency+and+why+does+it+matter?.">What is the sense of agency and why does it matter?.</a> Frontiers in Psychology. 7 (AUG), 1-9 (2016).</li><li>Obhi, S. S., Hall, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sense+of+agency+in+joint+action:+Influence+of+human+and+computer+co-actors.">Sense of agency in joint action: Influence of human and computer co-actors.</a> Experimental Brain Research. 211 (3-4), 663-670 (2011).</li><li>Saha&#239;, A., Pacherie, E., Grynszpan, O., Berberian, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Co-representation+of+human-generated+actions+vs.+machine-generated+actions:+Impact+on+our+sense+of+we-Agency?.">Co-representation of human-generated actions vs. machine-generated actions: Impact on our sense of we-Agency?.</a> 2017 26th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN). , (2017).</li><li>Biddiss, E., Chau, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Upper+limb+prosthesis+use+and+abandonment:+A+survey+of+the+last+25+years.">Upper limb prosthesis use and abandonment: A survey of the last 25 years.</a> Prosthetics and Orthotics International. 31 (3), 236-257 (2007).</li><li>Atkins, D. J., Heard, D. C. Y., Donovan, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epidemiologic+overview+of+individuals+with+upper-limb+loss+and+their+reported+research+priorities.">Epidemiologic overview of individuals with upper-limb loss and their reported research priorities.</a> Journal of Prosthetics and Orthotics. 8 (1), 2-11 (1996).</li><li>Kalckert, A., Ehrsson, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Moving+a+Rubber+Hand+that+Feels+Like+Your+Own:+A+Dissociation+of+Ownership+and+Agency.">Moving a Rubber Hand that Feels Like Your Own: A Dissociation of Ownership and Agency.</a> Frontiers in Human Neuroscience. 6 (March), 1-14 (2012).</li><li>Caspar, E. A., Cleeremans, A., Haggard, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+relationship+between+human+agency+and+embodiment.">The relationship between human agency and embodiment.</a> Consciousness and Cognition. 33, 226-236 (2015).</li><li>Haggard, P., Clark, S., Kalogeras, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Voluntary+action+and+conscious+awareness.">Voluntary action and conscious awareness.</a> Nature Neuroscience. 5 (4), 382-385 (2002).</li><li>Engbert, K., Wohlschl&#228;ger, A., Haggard, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Who+is+causing+what?+The+sense+of+agency+is+relational+and+efferent-triggered.">Who is causing what? The sense of agency is relational and efferent-triggered.</a> Cognition. 107 (2), 693-704 (2008).</li><li>Moore, J. W., Wegner, D. M., Haggard, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulating+the+sense+of+agency+with+external+cues.">Modulating the sense of agency with external cues.</a> Consciousness and Cognition. 18 (4), 1056-1064 (2009).</li><li>Kumar, V., Todorov, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MuJoCo+HAPTIX:+A+virtual+reality+system+for+hand+manipulation.">MuJoCo HAPTIX: A virtual reality system for hand manipulation.</a> 2015 IEEE-RAS 15th International Conference on Humanoid Robots (Humanoids). , (2015).</li><li>Kuiken, T. A., 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=Targeted+reinnervation+for+enhanced+prosthetic+arm+function+in+a+woman+with+a+proximal+amputation:+a+case+study.">Targeted reinnervation for enhanced prosthetic arm function in a woman with a proximal amputation: a case study.</a> Lancet. 369 (9559), 371-380 (2007).</li></ol>

这里提出了一个方法框架, 以描述机构形成的经验,而通过nmi 操作的感觉假体。在这种背景下, 机构尤其重要, 因为它将身体动作与塑造感知的背景认知过程联系起来。通过参与者的假体和 nmi, 我们可以直接获得一些建立代理感的关键要素: 意图、运动输出和运动感觉。对于先进的假肢控制非常重要的是, 本工作中提供的工具利用这种直接访问来帮助了解这些元素如何促进用户对其行为的控制?...

随着机器人假体的日益先进, 相关感官反馈的重要性将继续增长。感官反馈会影响人类感知、与之互动, 甚至将机器整合到他们的身体图式中的方式。最近的 nmi 技术现在可以为假肢使用者提供直观的控制, 并实现与触摸1,2,3,4,5 ,6相关的感觉,7和运动异常 (运动感)8,9在缺失的四肢。当这些感官信息与在手术中观察假肢所提供的视觉信息配对时, 我们可以接触到指导自我与他人区别的关键要素。利用这种访问可能有助于使假肢使用者更接近于将假肢作为身体的一部分来操作, 而不仅仅是一种工具。
身体意识和体现感产生于机构的建立 (对肢体行为的作者身份的体验) 和所有权 (肢体是身体的一部分的感觉) 10、11.所有权主要是通过触摸和视觉信息的集成来中介的。机构产生于意图、运动感觉 (运动感)、视觉信息和预测认知模型的整合, 11。在执行志愿行动的过程中, 当这种行动的感官后果与表演者的意图和表演者内部模型13的预测相一致时, 就会形成代理。代理与所有权是分开和不同的。假肢文献14中经常研究肢体所有权的概念。当触摸反馈在空间和时间上是适当的, 通过问卷显式或通过残余肢体温度的变化或时间顺序判断隐式测量15时, nmi 参与者就形成了肢体所有权感。然而, 在 nmi16的背景下, 探索机构的机会较少。最近与 nmi 参与者开展的工作表明, 可以有目的地促进机构, 并将其与所有权的经验分开8。
机构在机器人假肢的操作中特别重要, 因为它是一种认知环节, 通过因果关系的体验、控制假肢或引起某些东西的感觉来控制假肢的身体行为。发生17。机器人假肢是先进的电脑机器, 用户必须与之合作, 以有效地完成任务。一些假肢已纳入自主功能, 如夹滑检测和矫正;然而, 这些系统的采用有限, 因为在用户控制之外运行的功能如果没有适当实现8、18, 就会被视为令人沮丧。这带来了一个根本性的挑战, 在人类与自主机器合作的应用中得到了响应。也就是说, 人类通常相信自己的行为而不是与计算机或机器合作所产生的行动, 这种信任直接影响到运营商使用自主函数19、20 的可能性。作为人类, 我们天生相信自己和我们的身体来执行我们所意愿的行动;当这一点实现时, 我们就建立了一种内在的代理意识。有趣的是, 代理的形成受到了合作人机行动的影响。在人与人的合作任务中, 可以在运动21上形成共同的代理意识;然而, 文献表明, 在人机合作过程中, 共享机构是有阻碍的 22,23。这些挑战反映在假肢上肢的使用上, 机器人设备的拒绝率仍然很高, 23%-39% 的用户停止使用这些设备24。事实上, 许多假肢用户仍然更喜欢身体驱动的系统25。这些系统将计算机机器从控制回路中移除, 并更紧密地通过电线将用户的身体运动与假体运动结合起来。这进一步加强了认知整合在使用先进假肢装置方面的重要性。我们建议, nmi 系统可以提供一些必要的感官和运动部件, 帮助使假肢更接近于建立合作的代理意识, 这将有助于促进这些东西的接受和真正的整合电脑与他们的用户。
可以通过多种方式来衡量机构。最简单的方法是使用心理物理问卷或量表, 明确询问参与者将事件归咎于谁或他们所将什么归因于 17、26、27。这取决于个人对 "自我" 的现有看法, 要求参与者对自我归属作出推断性判断 (即明确判断 "我" 或另一实体是否对某一行为或事件负责)。内隐措施提供了对运动动作和感官事件中发生的背景认知过程的洞察。这种对机构的看法试图衡量个人没有明确感受到的东西。通常, 这是通过让参与者描述自我产生的和外部产生的行为的感知差异来实现的, 例如, 让参与者报告他们认为在自我和外部生成的事件之间发生的时间长度17,28. 在执行自行产生的行动期间, 机构含蓄地表现为行动与其感官后果之间的时间感知压缩, 即所谓的有意约束28。当个人报告他们认为在行动和结果之间发生的时间时, 较短的时间时间相当于更强烈形成的机构意识 29,30。有趣的是, 事实表明, 明示和暗示的措施可能并不直接关联, 因为它们很可能是不同的感知机制17的特点, 这些机制共同为代理意识提供了信息。因此, 在假体使用过程中更全面地了解机构的形成, 可能需要采用显性和隐式措施的实验方案。
这项工作描述了一个方法框架, 可以用来明确和含蓄地描述的机构感开发的 nmi 控制的感觉虚拟或机器人假肢手。重点介绍了在传感器运动对象抓取任务的执行过程中测量代理的两种技术。使用既定的心理物理问卷来捕捉代理的明确经验, 而使用时间间隔估计 (有意绑定) 来含蓄地衡量代理意识。
该协议的范围是评估代理的感觉, 在 nmi 的背景下, 提供生理相关的主动运动控制和动觉反馈。这些技术可推广到虚拟或物理假肢 nmi 系统。对可能为执行该议定书而招募的人口有最低限度的限制。例如, 参与者上肢的活动能力不能受到双边影响 (它们必须有一个肢体), 他们必须具备认知能力, 才能做出基于时间的判断和表达有经验的感觉。

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>LabVIEW 2015, Service Pack 1, Version 15.0.1f2 64-bit</td>
			<td>National Instruments, Austin, TX, USA</td>
			<td>Full or Pro Version</td>
			<td>We wrote custom software in LabVIEW to coordinate virtual prosthesis control with kinesthetic feedback as well as to present experimental conditions and record data.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8-Slot, USB CompactDAQ Chassis</td>
			<td>National Instruments, Austin, TX, USA</td>
			<td>cDAQ-9178</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#177;60 V, 800 kS/s, 12-Bit, 8-Channel C Series Voltage Input Module</td>
			<td>National Instruments, Austin, TX, USA</td>
			<td>NI-9221</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100 kS/s/ch Simultaneous, &#177;10 V, 4-Channel C Series Voltage Output Module</td>
			<td>National Instruments, Austin, TX, USA</td>
			<td>NI-9263</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Custom Wearable Kinesthetic Tactor</td>
			<td>HDT Global, Solon, OH, USA</td>
			<td>N/A</td>
			<td>This item was custom made. Other methods of delivering kinesthetic feedback are acceptable as long as the participant feels the sensation of the hand moving in real-time with the movements of the virtual hand.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MuJoCo Physics Engine, HAPTIX Version</td>
			<td>Roboti LLC, Redmond, WA, USA</td>
			<td>mjhaptix150</td>
			<td>Newer versions of MuJoCo should be acceptable as well. We used the MPL Gripper Model.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Myobock Electrodes, powered by Otto Bock EnergyPack in MyoBoy Battery Receptacle</td>
			<td>Ottobock, Duderstadt, Germany</td>
			<td>electrodes: 13E200=60 
			battery: 757B21 
			battery receptacle: 757Z191=2</td>
			<td>Any setup that provides an amplified, filtered, and rectified EMG or neural control signal could be used.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

characterization of the sense of agency over the actions of neural-machine interface-operated prostheses

这项工作描述了一个方法框架, 可以用来明确和含蓄地描述的代理意识开发的神经机接口 (nmi) 控制的感觉虚拟或机器人假肢手。代理的形成是区分我们用四肢所做的行为是我们自己的行为的根本。通过努力将先进的上肢假体纳入这些相同的感知机制, 我们可以开始将假肢更紧密地集成到用户现有的肢体控制认知框架中。这对于促进用户接受、使用和有效控制高级上肢假体具有重要意义。在这个协议中, 参与者控制一个虚拟的假手, 并通过他们先前存在的 nmi 接受运动感觉反馈。对动觉反馈和虚拟手部运动进行了一系列虚拟抓取任务, 并系统地引入了扰动。采用了两种单独的代理度量标准: 建立的心理物理调查表 (以反映代理的显性经验) 和时间间隔估计任务, 以捕获机构的隐含意义 (有意约束)。该协议的结果 (问卷评分和时间间隔估计) 可以进行分析, 以量化代理形成的程度。

实验协议是由三名截肢者通过他们的 nmi 8 操作一个感觉虚拟假体进行的 ( 图 1)。该设置使用了一个参与式可控的虚拟手移动通过预编程的运动学配置文件使用 mujoco haaptix 物理引擎31。虚拟的手被显示在一个水平的显示器在前面的参与者在空间上与他们丢失的肢体一致。nmi 参与者以前曾接受过手术神经重新?...

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Characterization of the Sense of Agency over the Actions of Neural-machine Interface-operated Prostheses

神经机台面假体作用的代理感特征

在这里, 我们提出了一个协议, 其特点是在控制感觉虚拟或机器人假肢手的代理的感觉。利用心理物理问卷来捕捉代理的显性经验, 并使用时间间隔估计 (有意绑定) 来含蓄地衡量代理意识。

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

真正的肢体置换需要模糊自我和机器之间的认知感知线。代理是感知由自我和故意产生的假肢行为的关键桥梁。此技术提供了人类用户和机器之间认知感知通信有效性的独特见解。这种方法可以扩展到任何检查的反馈对机构的影响，如与骨髓电或身体动力假肢，皮质刺激，中风，甚至手部移植。证明这个程序的是迪伦贝克勒和扎卡里图姆瑟，研究工程师在我们的实验室。护送学员进入测试室，让他们坐在监视器前。首先通过参与者的神经机器界面（NMI）生成手动感感知，并通过让参与者演示他们使用完整手的感觉来捕捉感知运动的运动学。使用虚拟手或假肢模拟来重现运动感知的运动学。接下来，设置硬件以捕获来自参与者的 NMI 的有意手部移动控制信号。将此控制信号映射到虚拟假肢的活动。然后，创建一个主控制程序，以协调 NMI 控制信号的采集、虚拟假体的移动以及运动 NMI 反馈的生成。在监视器上显示虚拟假肢并调整其大小和位置，以便与显示器缺失肢体的位置一致定位。然后，在虚拟环境中渲染对象（如浮球）以维修手的关闭和打开位置的停止点。最后，配置主控制程序，以便当虚拟数字接触虚拟停止点时，在可调时间延迟后播放听觉音。在开始实验之前，为主控制程序构建一个输入文件，指定每个试验的设置以及控制和实验条件。计划其他条件，旨在分析对运动意图、运动感觉和与虚拟假肢显示的运动学的时态不匹配的贡献。例如，考虑使用以下五个条件，相反的运动，太快，太慢，发病延迟，没有反馈。要启动每个试验，请按主控制程序上的"开始"按钮，该按钮将虚拟手移动到开始位置，从而发出试用的开始信号。在第一个练习单元中，让参与者将手驱动到运动终点，并在虚拟数字到达虚拟停止点 10 次试验后播放听觉音 1，000 毫秒。在第二个练习单元中，再次让学员将手驱动到运动终点。随机化听觉音调，以便每个 300、500 和 700 毫秒的延迟间隔至少显示五次。记录参与者口头报告的时间延迟间隔的估计。最后，对每种情况进行15个试验的实验。以随机顺序显示条件，并在每个条件结束时管理调查问卷。在这里，结果指示四个机构问题的平均分数，以及每个参与者的四个控制问题，以及每个反馈条件。平均评级大于 1 表示与给定语句的协议，零表示协议的中立性。然后，对三个参与者的实际和感知时间间隔之间的差异进行平均，并相对于基线反馈条件显示。较大的负面差异表示具有更强的隐性代理意识，例如状态过快。此外，这些结果表明了对明确和隐式机构措施的比较。过快的状况表明，无论是明确的，也是隐含的，都显示了机构的最强大形态。稍作修改可以扩展我们的技术，以研究其他传感器模式，如触摸，以及它们如何影响代理。此外，添加肢体所有权度量可以帮助我们理解代理和实施例之间的相互关系。这项技术使得探索感知运动反馈在神经机界面中的作用，即大脑用来建立对预期运动的作者感的内在机制。

神经机台面假体作用的代理感特征

Abstract