Name: development of an audio-based virtual gaming environment to assist with navigation skills in the blind
Uploaded: 2013-03-27T08:55:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Development of an Audio-based Virtual Gaming Environment to Assist with Navigation Skills in the Blind at JoVE.com

Gli autori desiderano ringraziare Rabih Dow, Padma Rajagopal, Molly Connors e il personale del Centro di Carroll per i Ciechi (Newton MA, USA) per il supporto nella realizzazione di questa ricerca. Questo lavoro è stato supportato dal NIH / NEI sovvenzione: RO1 EY019924.

1. Partecipanti Popolazione Si tratta di un continuo studio che recluta ciechi partecipanti uomini e donne di età compresa tra 18-45 anni. Tutti i partecipanti sono legalmente cieco di esordio precoce (documentato prima dell&#39;età di 3) e di varie eziologie oculari. Nessuno dei partecipanti allo studio erano precedentemente familiarità con la disposizione spaziale dell&#39;edificio bersaglio fisico. 2. Preparazione e familiarizzazione con Abes <ol><li> Forni...

<ol>
	<li>Loomis, J. M., Klatzky, R. L., Golledge, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Navigating+without+vision:+basic+and+applied+research.">Navigating without vision: basic and applied research.</a> Optom. Vis. Sci. 78, 282-289 (2001).</li><li>Siegel, A. W., White, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+development+of+spatial+representations+of+large-scale+environments.">The development of spatial representations of large-scale environments.</a> Adv. Child Dev. Behav. 10, 9-55 (1975).</li><li>Strelow, E. R. <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+needed+for+a+theory+of+mobility:+direct+perception+and+cognitive+maps--lessons+from+the+blind.">What is needed for a theory of mobility: direct perception and cognitive maps--lessons from the blind.</a> Psychol. Rev. 92, 226-248 (1985).</li><li>Giudice, N. A., Bakdash, J. Z., Legge, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wayfinding+with+words:+spatial+learning+and+navigation+using+dynamically+updated+verbal+descriptions.">Wayfinding with words: spatial learning and navigation using dynamically updated verbal descriptions.</a> Psychol. Res. 71, 347-358 (2007).</li><li>Ashmead, D. H., Hill, E. W., Talor, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Obstacle+perception+by+congenitally+blind+children.">Obstacle perception by congenitally blind children.</a> Percept. Psychophys. 46, 425-433 (1989).</li><li>Dede, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immersive+interfaces+for+engagement+and+learning.">Immersive interfaces for engagement and learning.</a> Science. 323, 66-69 (2009).</li><li>Bavelier, 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=Brains+on+video+games.">Brains on video games.</a> Nat. Rev. Neurosci. 12, 763-768 (2011).</li><li>Bavelier, D., Green, C. S., Dye, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Children,+wired:+for+better+and+for+worse.">Children, wired: for better and for worse.</a> Neuron. 67, 692-701 (2010).</li><li>Lange, B., 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=Designing+informed+game-based+rehabilitation+tasks+leveraging+advances+in+virtual+reality.">Designing informed game-based rehabilitation tasks leveraging advances in virtual reality.</a> Disabil. Rehabil. , (2012).</li><li>Merabet, L., S&#225;nchez, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Audio-based+Navigation+Using+Virtual+Environments:+Combining+Technology+and+Neuroscience.">Audio-based Navigation Using Virtual Environments: Combining Technology and Neuroscience.</a> AER Journal: Research and Practice in Visual Impairment and Blindness. 2, 128-137 (2009).</li><li>Kalia, A. A., Legge, G. E., Roy, R., Ogale, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+Indoor+Route-finding+Technology+for+People+with+Visual+Impairment.">Assessment of Indoor Route-finding Technology for People with Visual Impairment.</a> J. Vis. Impair. Blind. 104, 135-147 (2010).</li><li>Lahav, O., Schloerb, D. W., Srinivasan, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Newly+blind+persons+using+virtual+environment+system+in+a+traditional+orientation+and+mobility+rehabilitation+program:+a+case+study.">Newly blind persons using virtual environment system in a traditional orientation and mobility rehabilitation program: a case study.</a> Disabil. Rehabil. Assist Technol. , (2011).</li></ol>

Descriviamo interattiva audio-based simulatore virtuale ambiente progettato per migliorare la generale consapevolezza spaziale e capacità di navigazione in cieco. Abbiamo dimostrato che l&#39;interazione con Abes fornisce indicazioni precise che descrivono le relazioni spaziali tra gli oggetti e la disposizione complessiva dell&#39;ambiente di destinazione. Vedenti possono generare accurati mappe spaziali cognitive basate su tali informazioni uditivo e interagendo con l&#39;ambiente virtuale immersiva. Inoltre, interag...

Orientarsi in un ambiente sconosciuto si presenta come una sfida significativa per i non vedenti. Navigazione con successo richiede una comprensione delle relazioni spaziali esistenti tra se stessi e gli oggetti del 1,2 ambiente. La rappresentazione mentale che descrive lo spazio circostante viene indicato come una mappa cognitiva del territorio 3. Persone non vedenti in grado di raccogliere informazioni spaziali rilevanti per quanto riguarda l&#39;ambiente circostante tramite altri canali sensoriali (ad esempio l&#39;udito) che consentono la generazione di una precisa mappa spaziale cognitiva ai fini delle funzioni reali di navigazione del mondo 4,5. Notevole interesse è sorta per quanto riguarda il potenziale educativo degli ambienti virtuali e videogiochi d&#39;azione come mezzo per imparare e padroneggiare le abilità di 6-9. In effetti, molte strategie e gli approcci sono stati sviluppati per i non vedenti per questo scopo (cfr. 4,10-12). Abbiamo sviluppato Audio basata Simulator Ambiente (Abes), un utente-centrico audio-based ambiente virtuale che permette la navigazione simulata e l&#39;esplorazione di un edificio esistente fisico. Attingendo originali planimetrie architettoniche, una rappresentazione virtuale di un moderno edificio a due piani (che si trova presso il Centro Carroll per i ciechi, Newton, MA) è stato generato con il software Abes (Figure 1A e B). Abes incorpora una metafora gioco d&#39;azione con una premessa progettato per promuovere l&#39;esplorazione completa dello spazio dell&#39;edificio. Utilizzo di semplici combinazioni di tasti e spunti sonori spazializzati, gli utenti a navigare ed esplorare l&#39;intero edificio di raccogliere un numero massimo di gioielli nascosti nelle varie stanze. Gli utenti devono evitare di vagante mostri che li può portare via e nasconderli altrove nell&#39;edificio (Figura 1C). Abbiamo dimostrato che l&#39;interazione con Abes consente a un utente non vedente per generare una accurata mappa spaziale cognitiva di un edificio di destinazione sulla base di informazioni uditive uncquired nel contesto di una metafora gioco d&#39;azione. Ciò è confermato da una serie di post-formazione test di performance comportamentali destinati a valutare il trasferimento delle informazioni spaziali acquisite da un ambiente virtuale di un mondo reale e su larga scala attività di navigazione interna (vedere la figura 2 per il disegno generale dello studio). I nostri risultati mostrano che gli utenti non vedenti sono in grado di navigare con successo all&#39;interno di un edificio per il quale erano in precedenza sconosciuta, nonostante il fatto che in nessun momento erano informati dello scopo generale dello studio, né erano istruiti a ricordare la disposizione spaziale del costruire durante il gioco.

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome di attrezzature </td><th > Commenti </td></tr><tr><td> Computer portatile </td><td > Computer portatile utilizzato esclusivamente per i partecipanti alla formazione e la raccolta di dati </td></tr><tr><td> Cuffie stereo (completamente chiusa disegno circumaurale) </td><td > Indossato da tutti i partecipanti durante l&#39;allenamento </td></tr><tr><td> Benda </td><td > Indossato da tutti i partecipanti durante l&#39;allenamento e le prove </td></tr></tbody></table>

development of an audio-based virtual gaming environment to assist with navigation skills in the blind

Audio-based Simulator Ambiente (Abes) è un software ambiente virtuale progettato per migliorare le reali doti di navigazione mondiali nel cieco. Utilizzando solo segnali audio based e si inserisce nel contesto di una metafora videogioco, gli utenti di raccogliere informazioni pertinenti riguardanti il ​​layout dello spazio di un edificio. Questo consente all&#39;utente di sviluppare una accurata mappa spaziale cognitiva di un grande spazio tridimensionale che può essere manipolata per fini di un compito reale navigazione interna. Dopo il gioco, i partecipanti vengono valutati sulla loro capacità di navigare all&#39;interno del palazzo di destinazione fisica rappresentata nel gioco. I risultati preliminari indicano che i primi utenti non vedenti sono in grado di acquisire le informazioni utili per quanto riguarda la disposizione spaziale di un edificio in precedenza sconosciuto, come indicizzato da loro prestazioni su una serie di compiti di navigazione. Questi compiti inclusi percorso trovando attraverso l&#39;edificio virtuale e fisico, nonché una serie di drop off compiti. Troviamo che la coinvolgentee la natura altamente interattivo del software Abes sembra coinvolgere notevolmente l&#39;utente non vedente di esplorare attivamente l&#39;ambiente virtuale. Le applicazioni di questo approccio può estendersi ai più grandi popolazioni di individui con disabilità visive.

I risultati di tre partecipanti i primi ciechi (di età compresa tra 19 e 22 anni) sono riportati (cfr. tabella 1 per le caratteristiche dei partecipanti). In sintesi, tutti e tre i partecipanti hanno mostrato un alto livello di successo su tutti e tre i compiti di navigazione seguendo gioco con il software Abes. Ciò è stato confermato dal punteggio di prestazione (media di gruppo e individuali) su tutte e tre le attività comportamentali (vedi Figura 6). La performance percentuale co...

Watch this Scientific Journal Video about Development of an Audio-based Virtual Gaming Environment to Assist with Navigation Skills in the Blind at JoVE.com

Development of an Audio-based Virtual Gaming Environment to Assist with Navigation Skills in the Blind

Audio-based Simulator Ambiente (Abes) è un software ambiente virtuale progettato per migliorare le reali doti di navigazione mondiali nel cieco.

Sviluppo di un audio-based ambiente di gioco virtuale per assistere con doti di navigazione in the Blind

Audio-based Environment Simulator (AbES) is virtual environment software designed to improve real world navigation skills in the blind. Using only audio ...

Research

JoVE Journal

Medicine

The Measurement and Treatment of Suppression in Amblyopia

La misurazione e trattamento di soppressione in Ambliopia

Amblyopia, a developmental disorder of the visual cortex, is one of the leading causes of visual dysfunction in the working age population. Current ...

Ricerca

Medicina

Using Quantitative Real-time PCR to Determine Donor Cell Engraftment in a Competitive Murine Bone Marrow Transplantation Model

Utilizzando quantitativa real-time PCR per la determinazione cellulare attecchimento dei donatori in un modello murino competitivo trapianto di midollo osseo

Murine bone marrow transplantation models provide an important tool in measuring hematopoietic stem cell (HSC) functions and determining genes/molecules ...

Development of an Algorithm to Perform a Comprehensive Study of Autonomic Dysreflexia in Animals with High Spinal Cord Injury Using a Telemetry Device

Sviluppo di un algoritmo di effettuare uno studio globale di autonomica disreflessia in animali con alta ferita del midollo spinale Uso di un dispositivo di telemetria

Spinal cord injury (SCI) is a debilitating neurological condition characterized by somatic and autonomic dysfunctions. In particular, SCI above the ...

An Improved Method for Rapid Intubation of the Trachea in Mice

Un metodo migliore per Rapid intubazione della trachea nei topi

Despite some anatomical and physiological differences, mouse models continue to be an essential tool for studying human lung disease. Bleomycin toxicity ...

Determination of the Relative Potency of an Anti-TNF Monoclonal Antibody (mAb) by Neutralizing TNF Using an In Vitro Bioanalytical Method

Determination of the Relative Potency of an Anti-TNF Monoclonal Antibody mAb by Neutralizing TNF Using an In Vitro Bioanalytical Method

Determinazione della potenza relativa di un Anti-TNF anticorpo monoclonale (mAb) di neutralizzante TNF utilizzando un metodo di Bioanalytical In Vitro

This protocol shows the measurement of the apoptotic activity neutralization of TNF&#945; in a mouse fibroblast cell model (WEHI 164) using an ...

Re-Arterialized Rat Partial Liver Transplantation with an in vivo Vessel-Oriented 70% Hepatectomy

Re-Arterialized Rat Partial Liver Transplantation with an in vivo Vessel-Oriented 70% Hepatectomy

Ri-Arterialized trapianto parziale di fegato del ratto con un in vivo vaso-Oriented 70% Hepatectomy

Split liver transplantation and living liver donor liver transplantation were developed in the clinic to utilize liver organs in a more efficient manner. ...

Assessment of the Efficacy of An Osteopathic Treatment in Infants with Biomechanical Impairments to Suckling

Valutazione dell'efficacia di un trattamento osteopatico in infanti con menomazioni biomeccanici di maialino da latte

Breastfeeding can be challenging for mother-infant dyads experiencing biomechanical suckling difficulties. Although lactation consultants (LCs) all over ...

A Computerized Functional Skills Assessment and Training Program Targeting Technology Based Everyday Functional Skills

Un programma computerizzato di valutazione e formazione delle competenze funzionali, destinato alle competenze funzionali quotidiane basate sulla tecnologia

Today, many functional skills are technology-based, so development of a technology-based training program has broad importance. Here we present a ...

Blind Endotracheal Intubation in Neonatal Rabbits

Intubazione endotracheale cieca nei conigli neonatale

The newborn rabbit is a useful animal model for various pathologies and procedures. Airway management of the rabbit is complex due to its anatomical ...

Real-Time Dynamic Navigation System for the Precise Quad-Zygomatic Implant Placement in a Patient with a Severely Atrophic Maxilla

Sistema di navigazione dinamica in tempo reale per il posizionamento preciso dell'impianto quad-zigomatico in un paziente con mascella gravemente atrofica

Zygomatic implants (ZIs) are an ideal way to address cases of a severely atrophic edentulous maxilla and maxilla defects because they replace extensive ...