方法探索自上而下视觉过程对电机性能的影响

该过程的总体目标是开发一种使用 3D 深度反转错觉的方法，以阐明自上而下的视觉过程对运动动作的作用。这是通过首先构建一个提供强大的 3D 反向透视刺激的装置来实现的，以在不同的感知状态下进行到达。该程序的第二步是设置一个动作捕捉系统来记录参与者与该刺激的交互。

第三步是创建一个平台，允许参与者到达他们最后感知到刺激上目标的位置，而无需任何在线视觉校正或触觉反馈。最后一步是分析向前伸展数据以及手臂的非指示后缩，以建立在这种情况下视觉运动行为的综合模型。最终，通过该范式中提供的运动学评估，结果可以显示不同感知状态下到达动态的变化。

与利用空心面部错觉的现有方法相比，该技术的主要优点是，相应的刺激允许在垂直和幻觉感知状态下的表面方向产生近 90 度的最大差异。这种新方法可以帮助回答感知科学领域的关键问题，并开始通过超越人类口头自我报告或按键的新技术建立更客观的心理科学，这两个假设的预测截然不同。换句话说，电机控制系统是否受到错觉的影响使我们能够检验这一假设。

今天演示该程序的是 Jay Val、CD pathak 和 R Sadik，他们是我们实验室的研究助理。首先，构建一个 65 x 55 厘米的活动平台，并在 55 厘米长的滑轨上移动。各种刺激将放置在平台上。

刺激必须以视线水平呈现给坐着的参与者，因此轨道应固定在适当的高度。平台应具有可伸缩的弹簧机构。将此机制连接到电路板，该电路板可同步参与者座位后面的各种事件。

设置灯以均匀照亮平台。将灯连接到参与者座位扶手下方的同一电路板。固定一个开关盒，该开关盒很容易被参与者抬起手压下。

将开关连接到电路板上的电路板。将输出引脚连接到微控制器的引脚以激活刺激。当参与者用手臂向外伸出按下扳机盒时，平台应缩回，灯应熄灭。

使用MATLAB控制微控制器记录试验序列，并指示实验者每次试验需要哪些观察条件。现在构建正确的透视刺激并构建反向透视刺激。尽管中央建筑看起来是凸的，但在两个刺激下，它在物理上都凹向中线的右侧。

连接一个红色平面圆盘。从每个面板上的矩形面板构建两个训练刺激。用红色圆盘表示中间建筑物的孤立右表面之一。

一个面板用于反向透视刺激，另一个面板用于正确的透视刺激。首先，使用兰德点立体测试测试参与者的立体视觉。还要确定他们的眼睛优势。

接下来，设置由 14 个 240 赫兹电磁传感器和运动跟踪软件组成的动作捕捉系统。使用运动带将 14 个传感器中的 12 个放在参与者身上。将它们连接到头部、躯干、两个肩膀、上臂、前臂以及作开关的手的食指和拇指上。

将另外两个传感器放在红色圆盘后面的两个刺激的背面。参与者在测试前不应看到刺激。关闭除用于照亮刺激平台的灯外的所有灯。

调暗所有计算机屏幕并让它们远离实验设置。向参与者简要介绍实验流程以及他们将如何触发开关盒。演示参与者如何只抓住可见的平台。

现在，对刺激进行练习试验。只送一块带有杆子的黑板来悬挂物品。让参与者伸手去拿杆子，把手放回原处。

以参与者舒适的速度这样做三次。使用两种训练刺激开始启动试验。让参与者在每次试验后闭上眼睛，这样他们就不会看到刺激被交换。

软件随机设置两个刺激各显示四次的顺序。现在开始实验试验。这些试验包括三个条件。

一种是在虚幻的感知下观看反向规范。下一个条件是在垂直感知下观看反向透视。当然，第三个是正确的视角。

先呈现反向透视刺激，询问参与者是否能稳定中楼弹出的虚幻感知。如果参与者无法稳定在非优势眼上播放散焦镜片的错觉，如果需要镜片，请将其用于每次回顾性幻觉试验。其余试验的顺序应随机化。

每种情况总共提出了 12 项试验，产生了 36 项实验试验。试验总数为47项。这包括实践培训和实验试验。

为回顾性幻觉试验的每次试验给出口头指示，正确的透视试验指导参与者将中间的建筑视为为观察的弹出。垂直试验指示参与者将中间建筑视为塌陷。始终要求参与者仅在感知稳定后才伸出援手。

该协议最关键的部分是确保参与者在整个试验期间保持虚幻或垂直的感知。我们允许参与者花时间来实现这一目标，如果有疑问，则重复试验。Wilkes Lambda 检验统计量是用于分析的指标之一。

代表的手部路径数据。受试者在各自刺激的绿色垂直感知和蓝色幻觉感知下执行的受试者到达的手部路径轨迹曲线表现出显着差异。这种垂直和幻觉下手部路径曲率的差异也体现在手臂的非指示回缩中。

比较纵向正确视角，在检查接近刺激期间手的方向时，文本协议中详细介绍了向前伸展和手缩讨论的预期显着差异的数据。绿色反向视觉垂直刺激下的手接近向量与其他两种刺激条件不同。手中的手动接近向量。

方向明显相似。一旦掌握了这项技术，如果作正确，大约可以在一小时内完成。在参加此程序时，记住记录手臂的连续完整运动非常重要，包括向前伸向目标的手和自发的手缩回。

梯子在开发后无需任何说明即可自动执行。这项技术可以为神经科学领域的研究人员探索典型发育人群和病理人群中自上而下的控制与感觉运动处理之间的关系铺平道路。