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

מחקר זה לא מומן.

הפרוטוקול הבא עוקב אחר ההנחיות של ועדת האתיקה של המחקר האנושי של האוניברסיטה. ראה טבלת חומרים להתייחסות למוצרים המסחריים.
הערה: לאחר קבלת אישור ועדת האתיקה של האוניברסיטה, 20 אנשים בריאים (7 זכרים ו -13 נקבות, ממוצע וסטיית תקן [SD] של גיל 30.2 ± 16.3 שנים) גויסו. כל נושא לקרוא ...

<ol>
	<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>

במחקר זה, פרוטוקול המכמת את ההשפעה של הוספת VTF על העברת האובייקט kinאמאם בנוכחות של גירויים חזותיים קלקל מישוש הוצג. למיטב ידיעתנו, זהו הפרוטוקול היחיד הזמין כדי לבדוק את ההשפעה של VTF על התגובה לגירויים חזותיים קלקל-מישוש. השלבים הקריטיים מספר מעורב ביישום של גירויים חזותיים קלקל במהלך העבר?...

האשליות מגבמות את מגבלות החושים שלנו, כפי שאנו תופסים בטעות מידע שחורג מהמציאות האובייקטיבית. היסק התפיסתי שלנו מבוסס על הניסיון שלנו בפענוח נתוני חישה ובחישוב המוח של האומדן האמין ביותר של המציאות בנוכחות קלט חושי מעורפל1.
תת-קטגוריה בחקר האשליות היא אחת המשלבת אותות חישה קלקל. האשליה שנובעת מאותות קלקל חושים מקורו באינטגרציה רבת החושים המתמדת שבוצעה על-ידי המוח שלנו. אמנם יש מחקרים רבים בנוגע incongruence אותות חזותיים-שמיעתי, incongruence בזוגות חושים אחרים הוא פחות דיווח. הבדל זה במספר הדוחות עשוי להיות מיוחס לפשטות גבוהה יותר בעיצוב התקנה המשלבת incongruence ויזואלית שמיעתי. עם זאת, מחקרים המדווחים על תוצאות הנוגעות לזוגות סנסוריים אחרים, מעניינים. לדוגמה, ההשפעה של אותות חזותיים מקלקל על רגישות חזותית2 נחקרה באמצעות מערכת שבה הגירויים החזותיים והאפוטיים התאימו בתדר המרחבי; עם זאת, האוריינטציה האפוטית והחזותית הייתה זהה (מדומה) או אורתוגונלי (קלקל). במחקר אחר, ההשפעה של גירוי תנועה חזותית קלקל על הכיוון החזותי הנתפס של התנועה נחקר באמצעות מקשה שילוב חזותי-מודאלי ויזואלי עם פאנל מואר המציג גירויים חזותיים ומישוש מגירוי המציג גירויים בתנועה מישוש עם כיוון תנועה שרירותי, מהירות, ועומק כניסות בעור3. הוצע כי אנו מייצגים באופן פנימי הן את התפלגות סטטיסטית של המשימה ואת חוסר הוודאות החושי שלנו, שילוב אותם בצורה עקבית עם ביצועים-אופטימיזציה תהליך בייסיאנית4.
המציאות הווירטואלית הפכה את היכולת להטעות את המשוב החזותי לנושא משימה קלה. מספר מחקרים השתמשו במציאות וירטואלית מרובת חושים כדי ליישר מידע חזותי והמגע המיחושי. לדוגמה, מציאות וירטואלית השתמשה לאחרונה כדי לגרום להתגלמות בגוף של ילד, עם או בלי הפעלה של עיוות קול בצורה של ילד5. בדוגמה אחרת, המצגת החזותית של מרחק ההליכה במהלך התנועה העצמית הורחבה ולכן קלקל עם מרחק הנסיעה הרגיש על ידי הסימנים המבוססים על הגוף6. מלכודת דומה של מציאות וירטואלית תוכננה עבור פעילות רכיבה על אופניים7. עם זאת, כל הספרות הנ ל לא משלבות הפרעה לאחד החושים, בנוסף לאות הקלקל. בחרנו בחוש המישוש. לקבל הפרעה כזו
מערכת חושי המישוש שלנו מספקת ראיות ישירות לשאלה אם האובייקט נתפס. לפיכך, אנו מצפים כי כאשר משוב חזותי ישיר הוא מעוות או לא זמין, התפקיד של מערכת חושית מישוש במשימות מניפולציה האובייקט יהיה בולט. עם זאת, מה יקרה אם ערוץ החישה מישוש היה גם מופרע? זוהי תוצאה אפשרית של שימוש במשוב vibrotactile (VTF) עבור הגדלת חושים, כפי שהוא לוכדת את תשומת הלב של הפרט8. כיום, משוב מוגבר של שיטות שונות משמש ככלי חיצוני, שנועד לשפר את המשוב החושי הפנימי שלנו ולשפר את הביצועים במהלך למידה מוטורית, בספורט ובהגדרות שיקום9.
המחקר של גירויים חזותיים קלקל המישוש עשוי לשפר את ההבנה שלנו לגבי תפיסת הקלט החושי. במיוחד, כימות של ערך התוסף או התהליך של VTF במהלך פונקציה מוטורית המערבת גירויים חזותיים קלקל, יכול לסייע בעיצוב תותבות בעתיד, ספורט הלבוש החכם, או כל בגדים אחרים המשלבים VTF. מאז נכים מונעים גירויים מישוש בהיבט המרוחק של שלהם, השימוש היומיומי שלהם של VTF, מוטבע התותבת להעביר ידע של אוחז, למשל, יכול להשפיע על איך הם תופסים משוב חזותי. הבנה של מנגנון התפיסה תחת תנאים אלה, יאפשר למהנדסים המושלמת שיטות VTF להפחית את ההשפעה השלילית על משתמשי VTF.
כיוונו לבדוק את ההשפעה של VTF על התגובה לגירויים חזותיים קלקל. בכיוונון המוצג, המשוב מישוש נרכש על ידי האוחז בבלוק והזזתו לאורך מחיצה; המשוב החזותי הוא מצגת וירטואלית בזמן אמת של הבלוק הנע והמחיצה (הנרכשת באמצעות מערכת לכידת תנועה). מכיוון שהנושא נמנע מלראות את תנועת היד הממשית, המשוב החזותי היחיד הוא הווירטואלי. המשוב התואם הוא התצוגה המהימנה של תנועת הבלוק, כך שהנושא מרגיש שהבלוק נתפס ורואה אותו זז יחד עם דרך היד. המשוב הקלקל מופיע כאשר התנועה של הבלוק מבליטה את נתיב התנועה בפועל, כך שנראה לרדת מן היד כאשר הוא עדיין מוחזק על ידי הנושא, ובכך סותר את המשוב מישוש. שלושה השערות נבדקו: בעת הזזת אובייקט ממקום אחד למשנהו באמצעות משוב חזותי וירטואלי, (i) את הנתיב והמשך של תנועת ההעברה של האובייקט יגדל כאשר הקלקל גירויים חזותיים מישוש מוצג, (ii) שינוי זה יהיה להגדיל כאשר גירויים חזותיים קלקל מוצג ו vtf מופעל על הזרוע הנעה, ו (iii) מתאם חיובי יימצא בין רמת הקושי נתפסת של ביצוע המשימה עם vtf מופעל הנתיב והמשך של ה תנועה העברה של האובייקט. ההשערה הראשונה נובעת מהספרות המוזכרת לעיל, אשר מדווחת כי שיטות שונות של משוב קלקל משפיעות על תגובותינו. ההשערה השנייה מתייחסת לממצאים הקודמים כי VTF לוכדת את תשומת הלב של הפרט. עבור ההשערה השלישית, הנחנו שנושאים שהיו מופרעים יותר על-ידי VTF, יוכלו לבטוח במשוב החזותי הווירטואלי יותר מאשר חוש המישוש שלהם.

<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

היישום של אותות חישה קלקל המערבת משוב מישוש מקבל לעתים רחוקות לחקור, במיוחד עם נוכחות של משוב vibrotactile (VTF). פרוטוקול זה נועד לבחון את ההשפעה של VTF על התגובה לגירויים חזותיים קלקל. המשוב מישוש נרכש על ידי האוחז בלוק והזזתו על פני מחיצה. המשוב החזותי הוא מצגת וירטואלית בזמן אמת של הבלוק נע, הנרכש באמצעות מערכת לכידת תנועה. המשוב התואם הוא התצוגה המהימנה של תנועת הבלוק, כך שהנושא מרגיש שהבלוק נתפס ורואה אותו זז יחד עם הדרך של היד. המשוב הקלקל מופיע כאשר התנועה של הבלוק מבליטה את נתיב התנועה בפועל, כך שנראה לרדת מן היד כאשר הוא עדיין מוחזק על ידי הנושא, ובכך סותר את המשוב מישוש. עשרים נושאים (גיל 30.2 ± 16.3) חוזרים על 16 בלוק העברות, בעוד היד שלהם היה מוסתר. אלה חזרו עם VTF ומבלי VTF (סך של 32 בלוק העברות). גירויים קלקל הוצגו באקראי פעמיים בתוך 16 חזרות בכל תנאי (עם ובלי VTF). כל נושא התבקש לדרג את רמת הקושי של ביצוע המשימה עם ובלי VTF. לא היו הבדלים משמעותיים מבחינה סטטיסטית באורך נתיבי היד ומשכים בין העברות שנרשמו עם אותות חזותיים וקלקל מישוש ויזואלי – עם ובלי VTF. רמת הקושי נתפסת של ביצוע המשימה עם VTF בקורלציה משמעותית עם אורך הנתיב מנורמל של הבלוק עם VTF (r = 0.675, p = 0.002). הגדרה זו משמשת לכמת את ערך התוסף או הקשר של VTF במהלך התפקוד המוטורי הכרוך קלקל גירויים חזותיים מישוש. יישומים אפשריים הם עיצוב תותבת, ספורט ללבישה חכמים, או כל בגדים אחרים המשלבים VTF.

השתמשנו בטכניקה המתוארת כדי לבחון את שלושת ההשערות שכאשר מעבירים אובייקט ממקום אחד למשנהו באמצעות משוב חזותי וירטואלי: (i) הנתיב והמשך של תנועת ההעברה של האובייקט יגדל כאשר גירויים חזותיים קלקל מישוש וצגים (ii) שינוי זה יגדל כאשר גירויים חזותיים קלקל ויזואלית מוצג VTF מופעל על הזרוע הנעה; ו-(ii...

Watch this Scientific Journal Video about Applying Incongruent Visual-Tactile Stimuli during Object Transfer with Vibro-Tactile Feedback at JoVE.com

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

החלת גירויים חזותיים קלקל במהלך העברת האובייקט עם משוב Vibro מישוש

אנו מציגים פרוטוקול להחלת גירויים חזותיים קלקל במהלך משימת העברת אובייקט. באופן ספציפי, במהלך העברות בלוקים, ביצוע כאשר היד מוסתרת, מצגת וירטואלית של הבלוק מראה מופעים אקראיים של טיפות בלוק שווא. הפרוטוקול גם מתאר הוספת משוב vibrotactile ישוש בעת ביצוע משימה מוטורית.

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

הפרוטוקול בוחן את ההשפעה של משוב vibro-מישוש על התגובה לגירויים חזותיים-מישוש לא מדויקים. מערכת לכידת תנועה מחשבת את הקואורדינטות תלת-מימדיות של בלוק המועבר על-פני מחיצה. אז הניתוח של זמן התנועה ואת הנתיב של הבלוק בכל חזרה יכול להתבצע ביעילות ובדיוק בסוף המשפט.התגובה של הנושא לגירויים חזותיים-מישוש לא מדויק בנוכחות משוב vibro-מישוש ניתן לכמת בקלות. כימות התרומה החיובית או השלילית של משוב vibro-מישוש במהלך תפקוד מוטורי הכולל גירויים חזותיים-מישוש לא מדויקים יכול לסייע בתכנון עתידי של תותבות אופרטיביות, haptics, וכלים כירורגיים, בגדי ספורט חכמים, או כל בגדים אחרים המשלבים משוב vibro-מישוש. כל מערכת לכידת תנועה ומערכת משוב vibro-מישוש יכול לשמש כדי לשכפל את הפרוטוקול שלנו.התחל בהשגת קופסת עץ עם מחיצה בגובה 15.2 ס"מ במרכז. מניחים שכבת ספוג רכה משני צידי המחיצה. לאחר מכן, מקם שישה סמנים רפלקטיביים פסיביים בהיבט שממול למסך בארבע הפינות ובשני קצות המחיצה.השתמש במדפסת תלת מימד לייצור קוביה באורך 2.5 ס"מ על 2.5 ס"מ על 2.5 ס"מ המחוברת לבסיס עם מידות של 4.5 ס"מ על 4.5 ס"מ בסנטימטר אחד. לאחר מכן, מניחים מסך גדול, כ-1.5 מטרים, לפני שולחן וממקמים את התיבה על השולחן, 10 ס"מ מהקצה שממול למסך. לבסוף, השתמש במערכת לכידת תנועה עם שש מצלמות המופעלת ב- 100 הרץ כדי לדמיין את המחיצה ואת תנועת הבלוק בזמן אמת.כייל את מערכת לכידת התנועה עם שרביט כלים כך שהבלוק ומחיצה של התיבה יוכרו כגוף נוקשה. לאחר מכן, הנח את התיבה על השולחן 10 ס"מ מהקצה שממול למסך. ראשית, הורה לנושא להסיר שעונים, צמידים וטבעות.חבר את בקר מערכת VTF לאמה שלהם. לאחר מכן, חבר שני חיישני כוח דקים וגמישים להיבט הדק של האגודל והצמד אצבעות על שכבה דקה וספוגית. מניחים שרוול על העור של הזרוע העליונה של הנושא ולהבטיח שהוא יושב בנוחות.לחץ על הלחצן כדי להפעיל את הסוללה המחוברת לבקר. ואז לבקש מהנושא ללחוץ על האגודל שלהם ואת אצבעות האינדקס יחד בקלילות. הנחה את הנושא להתאמן במשך 10 דקות בתפיסת הבלוק בקלילות ככל האפשר, תוך שימוש בשתי האצבעות הנתקעות בלבד.יש להם להרים את הבלוק, להזיז אותו, ולהחיל אותו בחזרה על השולחן מספר פעמים, מנסה להחיל כמות מינימלית של כוח על הבלוק. לאחר מכן, הנחה את הנושא לעמוד קרוב לטבלה שבה ממוקמים התיבה והמחיצה. מקם מחיצה בקצה הטבלה ליד הנושא ומעל התיבה כך שהנושא לא יוכל לראות את התיבה, אך יוכל לראות בקלות את המסך שלפניו.לאחר מכן, הנח את הבלוק באמצע התא הימני של התיבה והנחה את ידו של הנושא אליו. הפעל את התוכנה השולטת במצלמות של מערכת לכידת התנועה. בלוח הבקרה של תוכנת המשוב החזותי, בחר עם/בלי VTF, הקלד את הקוד של הנושא, לחץ על הפעל, התחבר, פתח והתחל.הנחה את הנושא להעביר את הבלוק 16 פעמים עם חיישני הכוח ביד, תוך הצגת התנועה של הבלוק הווירטואלי על המסך. לאחר כל העברה, העבר את הבלוק בחזרה לאורך המחיצה למיקום ההתחלה שלו. לאחר שהנושא משלים את כל 16 חזרות, לחץ על עצור בתוכנה.לבסוף, בקש מהנושא לדרג את רמת הקושי של ביצוע המשימה של העברת הבלוק 16 פעמים פעמיים, עם VTF וללאו, בהתאם לקנה המידה הבא. אפס זה לא קשה בכלל, אחד קצת קשה, שניים זה קשה למדי, שלושה זה קשה מאוד, וארבעה זה קשה מאוד. התוצאות הראו כי רמת הקושי הנתפסת מאפס לארבעה של ביצוע המשימה עם VTF מתואמת באופן משמעותי עם אורך הנתיב מנורמל של הבלוק עם VTF.אורך הנתיב המנורמל בנוכחות אותות חזותיים-מישוש לא מדויקים היה ארוך יותר עבור נבדקים אשר תפסו את המשימה כקשה יותר בעת שימוש ב- VTF. יתר על כן, אורך הנתיב מנורמל היה ארוך באופן משמעותי עבור נושאים אשר תפסו את המשימה כקשה יותר בעת שימוש VTF. זה קריטי כי הנושא אינו מודע לאפשרות של משוב מטעה במהלך המשפט.כדי להבטיח זאת, החלק התחתון של התיבה מרופד בשכבת ספוג רכה והנושא לובש אוזניות היקפיות כדי למנוע משוב שמיעתי של הבלוק נופל ופוגע בתיבת העץ. כמו כן, יש לבחור באופן אקראי את שתי ההעברות עם משוב לא מעניין מתוך 16 ההעברות שבוצעו.

Research

JoVE Journal

Behavior

Irrelevant Stimuli and Action Control: Analyzing the Influence of Ignored Stimuli via the Distractor-Response Binding Paradigm

גירויים לא רלוונטיים ופעולת בקרה: ניתוח ההשפעה של גירויים שהתעלמו מן באמצעות המסיח-תגובת איגוד פרדיגמה

Selection tasks in which simple stimuli (e.g. letters) are presented and a target stimulus has to be selected against one or more distractor stimuli are ...

Applying Stereotactic Injection Technique to Study Genetic Effects on Animal Behaviors

יישום טכניקת הזרקת stereotactic לחקר השפעות גנטיות על התנהגות בעלי החיים

Stereotactic injection is a useful technique to deliver high titer lentiviruses to targeted brain areas in mice. Lentiviruses can either overexpress or ...

Force and Position Control in Humans - The Role of Augmented Feedback

בקרת חיל ומיקום בבני אדם - תפקידה של משוב Augmented

During motor behaviour, humans interact with the environment by for example manipulating objects and this is only possible because sensory feedback is ...

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

שיטה מניפולציה הגלוקוז בדם ועל השינויים הנובעים מדידה קוגניטיבי נגישות של יעד גירויים

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

חיפושי אובייקט רומן בתור Assay פוטנציאל התנהגויות חוזרות מסדר גבוה של עכברים

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

אובייקט הרומן מבחן ההכרה לחקירה של למידה וזיכרון בעכברים

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

משחק זיכרון (המרחבי): בדיקת הקשר בין השפה המרחבית, עצם הידע קוגניציה מרחבית

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

שליטה של אכילה, התנהגות באמצעות מערכת משוב הרומן

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

הרומן וראייה ומיקום אובייקט ההתנהגותי בוחן בעכברים על תקציב

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

מכשיר Vibrotactile משוב הערכת האיזון ישובים והדרכה

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