Name: applying incongruent visual-tactile stimuli during object transfer with vibro-tactile feedback
Uploaded: 2019-05-23T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Applying Incongruent Visual-Tactile Stimuli during Object Transfer with Vibro-Tactile Feedback at JoVE.com

Cette étude n’a pas été financée.

Le protocole suivant suit les directives du Comité d’éthique de la recherche humaine de l’Université. Voir le tableau des matériaux pour référence aux produits commerciaux.
NOTE: après avoir reçu l’approbation du Comité d’éthique universitaire, 20 personnes en bonne santé (7 mâles et 13 femelles, moyenne et écart-type [SD] d’âge 30,2 ± 16,3 ans) ont été recrutées. Chaque sujet a lu et signé un formulaire de consentement éclairé préjugé. Les cri...

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	<li>Aggelopoulos, N. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perceptual+inference.">Perceptual inference.</a> Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 55, 375-392 (2015).</li><li>van der Groen, O., van der Burg, E., Lunghi, C., Alais, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Touch+influences+visual+perception+with+a+tight+orientation-tuning.">Touch influences visual perception with a tight orientation-tuning.</a> PloS One. 8 (11), e79558 (2013).</li><li>Pei, Y. C., 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=Cross-modal+sensory+integration+of+visual-tactile+motion+information:+instrument+design+and+human+psychophysics.">Cross-modal sensory integration of visual-tactile motion information: instrument design and human psychophysics.</a> Sensors. 13 (6), 7212-7223 (2013).</li><li>Kording, K. P., Wolpert, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bayesian+integration+in+sensorimotor+learning.">Bayesian integration in sensorimotor learning.</a> Nature. 427 (6971), 244-247 (2004).</li><li>Tajadura-Jimenez, A., Banakou, D., Bianchi-Berthouze, N., Slater, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Embodiment+in+a+Child-Like+Talking+Virtual+Body+Influences+Object+Size+Perception,+Self-Identification,+and+Subsequent+Real+Speaking.">Embodiment in a Child-Like Talking Virtual Body Influences Object Size Perception, Self-Identification, and Subsequent Real Speaking.</a> Scientific Reports. 7 (1), (2017).</li><li>Campos, J. L., Butler, J. S., Bulthoff, 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=Multisensory+integration+in+the+estimation+of+walked+distances.">Multisensory integration in the estimation of walked distances.</a> Experimental Brain Research. 218 (4), 551-565 (2012).</li><li>Sun, H. J., Campos, J. L., Chan, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multisensory+integration+in+the+estimation+of+relative+path+length.">Multisensory integration in the estimation of relative path length.</a> Experimental Brain Research. 154 (2), 246-254 (2004).</li><li>Parmentier, F. B., Ljungberg, J. K., Elsley, J. V., Lindkvist, 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+behavioral+study+of+distraction+by+vibrotactile+novelty.">A behavioral study of distraction by vibrotactile novelty.</a> Journal of Experimental Psychology, Human Perception, and Performance. 37 (4), 1134-1139 (2011).</li><li>Sigrist, R., Rauter, G., Riener, R., Wolf, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Augmented+visual,+auditory,+haptic,+and+multimodal+feedback+in+motor+learning:+a+review.">Augmented visual, auditory, haptic, and multimodal feedback in motor learning: a review.</a> Psychonomic Bulletin &amp; Review. 20 (1), 21-53 (2013).</li><li>Hebert, J. S., Lewicke, J., Williams, T. R., Vette, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Normative+data+for+modified+Box+and+Blocks+test+measuring+upper-limb+function+via+motion+capture.">Normative data for modified Box and Blocks test measuring upper-limb function via motion capture.</a> Journal of Rehabilitation Research and Development. 51 (6), 918-932 (2014).</li><li>Raveh, E., Portnoy, S., Friedman, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adding+vibrotactile+feedback+to+a+myoelectric-controlled+hand+improves+performance+when+online+visual+feedback+is+disturbed.">Adding vibrotactile feedback to a myoelectric-controlled hand improves performance when online visual feedback is disturbed.</a> Human Movement Science. 58, 32-40 (2018).</li><li>Raveh, E., Friedman, J., Portnoy, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+the+effects+of+adding+vibrotactile+feedback+to+myoelectric+prosthesis+users+on+performance+and+visual+attention+in+a+dual-task+paradigm.">Evaluation of the effects of adding vibrotactile feedback to myoelectric prosthesis users on performance and visual attention in a dual-task paradigm.</a> Clinical Rehabilitation. 32 (10), 1308-1316 (2018).</li><li>Raveh, E., Portnoy, S., Friedman, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myoelectric+Prosthesis+Users+Improve+Performance+Time+and+Accuracy+Using+Vibrotactile+Feedback+When+Visual+Feedback+Is+Disturbed.">Myoelectric Prosthesis Users Improve Performance Time and Accuracy Using Vibrotactile Feedback When Visual Feedback Is Disturbed.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. , (2018).</li><li>Raveh, E., Friedman, J., Portnoy, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visuomotor+behaviors+and+performance+in+a+dual-task+paradigm+with+and+without+vibrotactile+feedback+when+using+a+myoelectric+controlled+hand.">Visuomotor behaviors and performance in a dual-task paradigm with and without vibrotactile feedback when using a myoelectric controlled hand.</a> Assistive Technology: The Official Journal of RESNA. , 1-7 (2017).</li><li>Dienes, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+Bayes+to+get+the+most+out+of+non-significant+results.">Using Bayes to get the most out of non-significant results.</a> Frontiers in Psychology. 5, 781 (2014).</li><li>Shams, L., Murray, M. M., Wallace, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+Integration+and+Bayesian+Causal+Inference+in+Multisensory+Perception.">Early Integration and Bayesian Causal Inference in Multisensory Perception.</a> The Neural Bases of Multisensory Processes. , (2012).</li><li>D'Amour, S., Pritchett, L. M., Harris, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bodily+illusions+disrupt+tactile+sensations.">Bodily illusions disrupt tactile sensations.</a> Journal of Experimental Psychology, Human Perception, and Performance. 41 (1), 42-49 (2015).</li><li>Tidoni, E., Fusco, G., Leonardis, D., Frisoli, A., Bergamasco, M., Aglioti, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Illusory+movements+induced+by+tendon+vibration+in+right-+and+left-handed+people.">Illusory movements induced by tendon vibration in right- and left-handed people.</a> Experimental Brain Research. 233 (2), 375-383 (2015).</li><li>Fuentes, C. T., Gomi, H., 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=Temporal+features+of+human+tendon+vibration+illusions.">Temporal features of human tendon vibration illusions.</a> The European Journal of Neuroscience. 36 (12), 3709-3717 (2012).</li><li>de Vignemont, F., Ehrsson, H. H., 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=Bodily+illusions+modulate+tactile+perception.">Bodily illusions modulate tactile perception.</a> Current Biology. 15 (14), 1286-1290 (2005).</li><li>Marotta, A., Tinazzi, M., Cavedini, C., Zampini, M., Fiorio, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Individual+Differences+in+the+Rubber+Hand+Illusion+Are+Related+to+Sensory+Suggestibility.">Individual Differences in the Rubber Hand Illusion Are Related to Sensory Suggestibility.</a> PloS One. 11 (12), e0168489 (2016).</li><li>Stevenson, R. A., Zemtsov, R. K., Wallace, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Individual+differences+in+the+multisensory+temporal+binding+window+predict+susceptibility+to+audiovisual+illusions.">Individual differences in the multisensory temporal binding window predict susceptibility to audiovisual illusions.</a> Journal of Experimental Psychology, Human Perception, and Performance. 38 (6), 1517-1529 (2012).</li><li>Maravita, A., Spence, C., Driver, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multisensory+integration+and+the+body+schema:+close+to+hand+and+within+reach.">Multisensory integration and the body schema: close to hand and within reach.</a> Current Biology. 13 (13), R531-R539 (2003).</li><li>Carey, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multisensory+integration:+attending+to+seen+and+felt+hands.">Multisensory integration: attending to seen and felt hands.</a> Current Biology. 10 (23), R863-R865 (2000).</li><li>Tsakiris, 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=The+rubber+hand+illusion+revisited:+visuotactile+integration+and+self-attribution.">The rubber hand illusion revisited: visuotactile integration and self-attribution.</a> Journal of Experimental Psychology, Human Perception, and Performance. 31 (1), 80-91 (2005).</li></ol>

Dans cette étude, un protocole qui quantifie l’effet de l’ajout de VTF sur la cinématique de transfert d’objet en présence de stimuli visuels-tactiles incongrés a été présenté. Au meilleur de notre connaissance, c’est le seul protocole disponible pour tester l’effet de VTF sur la réponse à des stimuli visuels-tactiles incongrents. Les différentes étapes critiques impliquées dans l’application de stimuli visuels-tactiles incongri lors du transfert d’objet avec VTF sont les suivantes: fixation du...

Les illusions sont des exploitations des limites de nos sens, car nous percevons à tort des informations qui s’écartent de la réalité objective. Notre inférence perceptuelle est basée sur notre expérience dans l’interprétation des données sensorielles et sur le calcul de notre cerveau de l’estimation la plus fiable de la réalité en présence d’une entrée sensorielle ambiguë1.
Une sous-catégorie dans la recherche des illusions est celle qui combine des signaux sensoriels incongrents. L’illusion qui résulte de signaux sensoriels incongruents provient de l’intégration multisensorielle constante effectuée par notre cerveau. Bien qu’il existe de nombreuses études concernant l’incongruité dans les signaux visuels-auditifs, l’incongruité dans d’autres paires sensorielles est moins rapportée. Cette différence dans le nombre de rapports peut être attribuée à la plus grande simplicité dans la conception d’une installation qui incorpore l’incongruence visuelle-auditive. Cependant, les études qui rapportent des résultats concernant d’autres modalités de paires sensorielles, sont intéressantes. Par exemple, l’effet de signaux haptiques visuels incongru sur la sensibilité visuelle2 a été étudié à l’aide d’un système où les stimuli visuels et haptiques ont été appariés en fréquence spatiale; Cependant, l’orientation haptique et visuelle était identique (congruent) ou orthogonale (incongru). Dans une autre étude, l’effet des stimuli visuels-tactiles incongres sur la direction visuelle perçue du mouvement a été étudié à l’aide d’un stimulateur d’intégration multimodale visuelle-tactile avec un panneau éclairé qui présente des stimuli visuels et un stimulateur qui présente des stimuli de mouvement tactiles avec une direction de mouvement arbitraire, une vitesse et une profondeur d’indentation dans la peau3. Il a été suggéré que nous représentons à l’interne la répartition statistique de la tâche et notre incertitude sensorielle, en les combinant de manière cohérente avec un processus bayésien optimisé pour la performance4.
La réalité virtuelle a fait la capacité de tromper la rétroaction visuelle au sujet d’une tâche facile. Plusieurs études ont utilisé la réalité virtuelle multisensorielle pour déaligner les informations visuelles et somatosensorielles. Par exemple, la réalité virtuelle a récemment été utilisée pour induire l’incorporation dans le corps d’un enfant, avec ou sans activation d’une distorsion de la voix de l’enfant5. Dans un autre exemple, la présentation visuelle de la distance de marche pendant l’auto-mouvement a été prolongée et était donc incongrée avec la distance de déplacement ressentie par les repères à base de corps6. Une configuration de réalité virtuelle similaire a été conçue pour une activité cycliste7. Toute la littérature susmentionnée, cependant, n’a pas combiné une interférence à l’un des sens, en plus du signal incongrent. Nous avons choisi le sens tactile pour recevoir une telle perturbation.
Notre système sensoriel tactile fournit des preuves directes quant à savoir si un objet est saisi. Nous prévoyons donc que lorsque la rétroaction visuelle directe est déformée ou indisponible, le rôle du système sensoriel tactile dans les tâches de manipulation d’objet sera important. Cependant, que se passerait-il si le canal sensoriel tactile était également perturbé? Il s’agit d’un résultat possible de l’utilisation de rétroaction vibrotactile (VTF) pour l’augmentation sensorielle, car il capte l’attention de l’individu8. Aujourd’hui, la rétroaction augmentée de différentes modalités est utilisée comme un outil externe, destiné à améliorer notre rétroaction sensorielle interne et à améliorer les performances lors de l’apprentissage moteur, dans le sport et dans les paramètres de réadaptation9.
L’étude des stimuli visuels-tactiles incongres peut améliorer notre compréhension en ce qui concerne la perception de l’apport sensoriel. En particulier, la quantification de l’additif ou de la valeur réductive de VTF pendant la fonction motrice qui implique des stimuli visuels-tactiles incongrents, peut aider dans la conception de prothèses futures, le sport-wear intelligent, ou tout autre vêtement qui incorporent le VTF. Étant donné que les amputés sont privés de stimuli tactiles à l’aspect distal de leur résidu, leur utilisation quotidienne du VTF, incorporée dans la prothèse pour transmettre la connaissance de préhension, par exemple, pourrait influencer la façon dont ils perçoivent la rétroaction visuelle. La compréhension du mécanisme de perception dans ces conditions, permettra aux ingénieurs de perfectionner les modalités de VTF pour réduire l’effet négatif sur les utilisateurs de VTF.
Nous avons cherché à tester l’effet de la VTF sur la réponse à des stimuli visuels-tactiles incongrents. Dans la configuration présentée, la rétroaction tactile est acquise en saisissant un bloc et en le déplaçant sur une partition; la rétroaction visuelle est une présentation virtuelle en temps réel du bloc mobile et de la partition (acquise à l’aide d’un système de capture de mouvement). Étant donné que le sujet est empêché de voir le mouvement de la main réelle, la seule rétroaction visuelle est le virtuel. La rétroaction congruente est la présentation fiable du mouvement du bloc, de sorte que le sujet sent que le bloc est saisi et le voit se déplacer avec le chemin de la main. La rétroaction incongri apparaît comme le mouvement du bloc détourne de la trajectoire de mouvement réelle, de sorte qu’il semble tomber de la main quand il est effectivement encore détenu par le sujet, ce qui contredit la rétroaction tactile. Trois hypothèses ont été testées: lors du déplacement d’un objet d’un endroit à un autre à l’aide d’une rétroaction visuelle virtuelle, (i) le chemin et la durée du mouvement de transfert de l’objet augmentent lorsque des stimuli visuels-tactiles incongrés sont présentés, (II) ce changement sera augmentation lorsque des stimuli visuels-tactiles incongris sont présentés et que le VTF est activé sur le bras mobile, et (III) une corrélation positive sera trouvée entre le niveau de Difficulté perçu de l’exécution de la tâche avec le VTF activé et la trajectoire et la durée de la mouvement de transfert de l’objet. La première hypothèse provient de la littérature susmentionnée qui signale que diverses modalités de rétroaction incongri affectent nos réponses. La deuxième hypothèse porte sur les constatations antérieures selon lesquelles le VTF saisit l’attention de l’individu. Pour la troisième hypothèse, nous avons supposé que les sujets qui étaient plus perturbés par le VTF, feront confiance à la rétroaction visuelle virtuelle plus que leur sens tactile.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>3D printer</td>
			<td>Makerbot</td>
			<td></td>
			<td>https://www.makerbot.com/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Box and Blocks test</td>
			<td>Sammons Preston</td>
			<td></td>
			<td>https://www.performancehealth.com/box-and-blocks-test</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flexiforce sensors (1lb)</td>
			<td>Tekscan Inc.</td>
			<td></td>
			<td>https://www.tekscan.com/force-sensors</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>JASP</td>
			<td>JASP Team</td>
			<td></td>
			<td>https://jasp-stats.org/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Labview</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td></td>
			<td>http://www.ni.com/en-us/shop/labview/labview-details.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro Arduino</td>
			<td>Arduino LLC</td>
			<td></td>
			<td>https://store.arduino.cc/arduino-micro</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Motion capture system</td>
			<td>Qualisys</td>
			<td></td>
			<td>https://www.qualisys.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Shaftless vibration motor</td>
			<td>Pololu</td>
			<td></td>
			<td>https://www.pololu.com/product/1638</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SPSS</td>
			<td>IBM</td>
			<td></td>
			<td>https://www.ibm.com/analytics/spss-statistics-software</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

applying incongruent visual-tactile stimuli during object transfer with vibro-tactile feedback

L’application de signaux sensoriels incongrés impliquant des retours tactiles perturbés est rarement explorée, en particulier avec la présence de rétroaction vibrotactile (VTF). Ce protocole vise à tester l’effet de la VTF sur la réponse à des stimuli visuels-tactiles incongrents. La rétroaction tactile est acquise en saisissant un bloc et en le déplaçant sur une partition. La rétroaction visuelle est une présentation virtuelle en temps réel du bloc mobile, acquise à l’aide d’un système de capture de mouvement. La rétroaction congruente est la présentation fiable du mouvement du bloc, de sorte que le sujet estime que le bloc est saisi et le voir se déplacer avec le chemin de la main. La rétroaction incongri apparaît comme le mouvement du bloc détourne de la trajectoire de mouvement réelle, de sorte qu’il semble tomber de la main quand il est effectivement encore détenu par le sujet, ce qui contredit la rétroaction tactile. Vingt sujets (âge 30,2 ± 16,3) ont répété 16 transferts de blocs, tandis que leur main était cachée. Ceux-ci ont été répétés avec VTF et sans VTF (total de 32 transferts de blocs). Des stimuli incongres ont été présentés au hasard deux fois dans les 16 répétitions dans chaque condition (avec et sans VTF). Chaque sujet a été invité à évaluer le niveau de difficulté de l’exécution de la tâche avec et sans le VTF. Il n’y avait pas de différences statistiquement significatives dans la longueur des trajectoires des mains et des durées entre les transferts enregistrés avec des signaux visuels-tactiles congruents et incongres – avec et sans le VTF. Le niveau de Difficulté perçu de l’exécution de la tâche avec le VTF a fortement corrélé avec la longueur de chemin normalisée du bloc avec VTF (r = 0,675, p = 0,002). Cette configuration est utilisée pour quantifier l’additif ou la valeur réductive de VTF pendant la fonction motrice qui implique des stimuli visuels-tactiles incongrents. Les applications possibles sont la conception de prothèses, le sport-wear intelligent, ou tout autre vêtement qui incorpore le VTF.

Nous avons utilisé la technique décrite pour tester les trois hypothèses que lors du déplacement d’un objet d’un endroit à un autre en utilisant la rétroaction visuelle virtuelle: (i) le chemin et la durée du mouvement de transfert de l’objet augmentera lorsque des stimuli visuels-tactiles incongrés sont présenté (II) ce changement augmentera lorsque des stimuli visuels-tactiles incongris sont présentés et que le VTF est activé sur le bras mobile; et (III) une corrélation positive sera trouvée entre ...

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Applying Incongruent Visual-Tactile Stimuli during Object Transfer with Vibro-Tactile Feedback

Application de stimuli visuels-tactiles Incongrs lors du transfert d’objet avec rétroaction vibro-tactile

Nous présentons un protocole pour appliquer des stimuli visuels-tactiles incongrents lors d’une tâche de transfert d’objet. Plus précisément, pendant les transferts de blocs, exécutés pendant que la main est masquée, une présentation virtuelle du bloc montre des occurrences aléatoires de faux blocs. Le protocole décrit également l’ajout d’une rétroaction vibrotactile lors de l’exécution de la tâche moteur.

The application of incongruent sensory signals that involves disrupted tactile feedback is rarely explored, specifically with the presence of vibrotactile ...

Le protocole teste l’effet de la rétroaction vibro-tactile sur la réponse aux stimuli visuels-tactiles incongrus. Un système de capture de mouvement calcule les coordonnées 3D d’un bloc transféré sur une partition. Ainsi, l’analyse du temps de déplacement et du chemin du bloc dans chaque répétition peut être effectuée efficacement et précisément à la fin de l’essai.La réaction du sujet aux stimuli visualo-tactiles incongrus en présence de rétroaction vibro-tactile peut être facilement quantifiée. La quantification de la contribution positive ou négative de la rétroaction vibro-tactile pendant la fonction motrice qui implique des stimuli visualo-tactiles incongrus peut aider à la conception future des prothèses opératoires, des haptiques, et des outils chirurgicaux, des vêtements de sport intelligents, ou de tout autre vêtement qui incorpore la rétroaction vibro-tactile. N’importe quel système de capture de mouvement et système de rétroaction vibro-tactile peut être utilisé pour reproduire notre protocole.Commencez par obtenir une boîte en bois avec une cloison de 15,2 centimètres de haut au centre. Placez une couche d’éponge molle des deux côtés de la cloison. Ensuite, placez six marqueurs réfléchissants passifs sur l’aspect opposé à l’écran aux quatre coins et aux deux extrémités de la cloison.Utilisez une imprimante 3D pour fabriquer un cube avec des dimensions de 2,5 centimètres par 2,5 centimètres par 2,5 centimètres attachés à une base avec des dimensions de 4,5 centimètres par 4,5 centimètres par un centimètre. Ensuite, placez un grand écran, d’environ 1,5 mètre, devant une table et placez la boîte sur la table, à 10 centimètres du bord opposé à l’écran. Enfin, utilisez un système de capture de mouvement à six caméras activé à 100 hertz pour visualiser la partition et le mouvement du bloc en temps réel.Calibrez le système de capture de mouvement avec une baguette instrumentée de sorte que le bloc et la cloison de la boîte soient reconnus comme des corps rigides. Ensuite, placez la boîte sur la table à 10 centimètres du bord opposé à l’écran. Tout d’abord, demandez au sujet d’enlever toutes les montres, bracelets et bagues.Attachez le contrôleur du système VTF à leur avant-bras. Ensuite, fixez deux capteurs de force minces et flexibles à l’aspect palmaire du pouce et de l’index sur une fine couche spongiuse. Placez un brassard sur la peau du haut du bras du sujet et assurez-vous qu’il est assis confortablement.Appuyez sur le bouton pour activer la batterie attachée à la manette. Et puis demandez au sujet d’appuyer légèrement sur son pouce et ses index. Demandez au sujet de s’entraîner pendant 10 minutes en saisissant le bloc aussi légèrement que possible, en utilisant seulement les deux doigts instrumentés.Demandez-leur de soulever le bloc, de le déplacer et de le remettre sur la table plusieurs fois, en essayant d’appliquer un minimum de force sur le bloc. Ensuite, demandez au sujet de se tenir près de la table où la boîte et la cloison sont placées. Placez un diviseur au bord de la table près du sujet et au-dessus de la boîte de sorte que le sujet est incapable de voir la boîte, mais peut facilement voir l’écran en face de lui.Ensuite, placez le bloc au milieu du compartiment droit de la boîte et guidez la main du sujet à elle. Démarrez le logiciel contrôlant les caméras du système de capture de mouvement. Dans le panneau de contrôle du logiciel de rétroaction visuelle, sélectionnez avec/sans VTF, tapez le code du sujet, cliquez sur exécuter, connecter, ouvrir et démarrer.Demandez au sujet de transférer le bloc 16 fois avec les capteurs de force instrumentés à la main, tout en regardant le mouvement du bloc virtuel sur l’écran. Après chaque transfert, déplacez le bloc à travers la partition à son emplacement de départ. Une fois que le sujet a terminé les 16 répétitions, cliquez sur arrêter dans le logiciel.Enfin, demandez au sujet d’évaluer le niveau de difficulté d’effectuer la tâche de transférer le bloc 16 fois deux fois, avec et sans le VTF, selon l’échelle suivante. Zéro n’est pas difficile du tout, un est un peu difficile, deux est modérément difficile, trois est très difficile, et quatre est extrêmement difficile. Les résultats ont indiqué que le niveau de difficulté perçu de zéro à quatre de l’exécution de la tâche avec le VTF significativement corrélé avec la longueur normalisée de chemin du bloc avec VTF.La longueur normalisée du chemin en présence de signaux visualo-tactiles incongrus était plus longue pour les sujets qui percevaient la tâche comme plus difficile lors de l’utilisation du VTF. En outre, la longueur normalisée du chemin était significativement plus longue pour les sujets qui percevaient la tâche comme plus difficile lors de l’utilisation du VTF. Il est essentiel que le sujet ne soit pas au courant de la possibilité d’une rétroaction trompeuse pendant le procès.Pour ce faire, le fond de la boîte est tapissé d’une couche d’éponge molle et le sujet porte des écouteurs circonstancifiques pour éliminer la rétroaction auditive du bloc tombant et frappant la boîte en bois. En outre, les deux transferts avec rétroaction incongrue devraient être choisis au hasard sur les 16 transferts effectués.

Research

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A Method for Manipulating Blood Glucose and Measuring Resulting Changes in Cognitive Accessibility of Target Stimuli

Un procédé de manipulation de la glycémie et de mesure résultant Changements dans Cognitive Accessibilité de la cible Stimuli

Much research in social psychology has investigated the impact of bodily energy need on cognition and decision-making.  As such, blood glucose, the body's ...

Novel Object Exploration as a Potential Assay for Higher Order Repetitive Behaviors in Mice

Novel Exploration de l&#39;objet comme un test potentiel pour ordre supérieur Comportements répétitifs chez la souris

Restricted, repetitive behaviors (RRBs) are a core feature of autism spectrum disorder (ASD) and disrupt the lives of affected individuals.  RRBs are ...

Novel Object Recognition Test for the Investigation of Learning and Memory in Mice

Test de reconnaissance d’objet nouveau pour la recherche sur l’apprentissage et la mémoire chez les souris

The object recognition test (ORT) is a commonly used behavioral assay for the investigation of various aspects of learning and memory in mice. The ORT is ...

The (Spatial) Memory Game: Testing the Relationship Between Spatial Language, Object Knowledge, and Spatial Cognition

The Spatial Memory Game: Testing the Relationship Between Spatial Language, Object Knowledge, and Spatial Cognition

Le jeu de mémoire (spatiale) : Tester la relation entre la langue spatiale, la connaissance de l’objet et Cognition spatiale

The memory game paradigm is a behavioral procedure to explore the relationship between language, spatial memory, and object knowledge. Using two different ...

Control of Eating Behavior Using a Novel Feedback System

Contrôle de comportement à l’aide d’un système de rétroaction roman de manger

Subjects eat food from a plate that sits on a scale connected to a computer that records the weight loss of the plate during the meal and makes up a curve ...

Novel Object Recognition and Object Location Behavioral Testing in Mice on a Budget

Reconnaissance d’objets nouveaux et emplacement de l’objet comportementale essais chez la souris sur un Budget

Ethologically relevant behavioral testing is a critical component of any study that uses mouse models to study the cognitive effects of various ...

A Vibrotactile Feedback Device for Seated Balance Assessment and Training

Un appareil de rétroaction Vibrotactile pour l’évaluation de l’équilibre assis et formation

Postural perturbations, motion tracking, and sensory feedback are modern techniques used to challenge, assess, and train upright sitting, respectively. ...