Visualisierungsmethode für Propriozeptive Drift auf einer 2D-Ebene Verwenden von Support Vector Machine

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, die propriozeptive Drift in 2D abzuschätzen und zu visualisieren, wobei die Handposition des Teilnehmers frei wählbar ist. Diese Methode kann helfen, zentrale Fragen in der Psychophysik, der Ingenieurwissenschaft und der Rehabilitationsmedizin zu beantworten, indem sie die Möglichkeit untersucht, das Empfinden des eigenen Körpers zu steuern. Der Hauptvorteil dieser Technik liegt darin, die propriozeptive Drift in 2D unter Bedingungen zu schätzen und darzustellen, bei denen die Teilnehmer ihre Handpositionen frei wählen können.

Das Selbstbewusstsein wird ursprünglich im Bereich der körperlichen Rehabilitation erforscht. Mittlerweile hat sich das Konzept jedoch auf die Ingenieurwissenschaften im Kontext der Verkörperung ausgeweitet, beispielsweise auf virtuelle Avatare und künstliche Körper. Weisen Sie den Teilnehmer zunächst an, eine Klopfbewegung auszuführen, wobei die Handwurzel stets mit dem Spiegel in Kontakt bleibt.

Starten Sie dann das Metronom mit einem Tempo von 60 Schlägen pro Minute. Weisen Sie den Teilnehmer an, beide Hände synchron zum Klang des Metronoms zu bewegen. Stellen Sie sicher, dass die Abfolge der Handbewegungen des Teilnehmers nahezu einem Zyklus pro Sekunde entspricht, indem Sie diese mehrere Minuten nach Beginn des Antippens mit dem Klang des Metronoms vergleichen.

Beginnen Sie damit, je nach Bedingung einen Spiegel oder eine Tafel auf dem Stativ zu befestigen. Verwenden Sie einen Spiegel für die Bedingung mit visuellem Feedback und eine Tafel für eine gegenläufige Bedingung ohne visuelles Feedback. Platzieren Sie den Teilnehmer nahe an dem Spiegel, der entlang ihrer mittleren Sagittalebene positioniert ist.

Stellen Sie sicher, dass der Teilnehmer nur das Spiegelbild seiner linken Hand sehen kann und seine eigentliche rechte Hand nicht einsehen kann. Weisen Sie den Teilnehmer anschließend an, während des Experiments die Aufmerksamkeit auf das Bild seiner linken Hand im Spiegel zu richten. Bringen Sie retroreflektierende Marker an der Fingerspitze des rechten Zeigefingers und am Handgelenk des Teilnehmers an.

Bestätigen Sie mit dem Teilnehmer, dass die haptische Wahrnehmung seiner rechten Hand durch die Marker im Vergleich zur linken Hand nicht wesentlich verändert wird. Anschließend setzen Sie geräuschunterdrückende Kopfhörer über die Ohren des Teilnehmers, damit er den Metronomton nicht hört. Weisen Sie den Teilnehmer an, seine linke Hand 30 Zentimeter vertikal und 30 Zentimeter horizontal von der unteren rechten Ecke des Spiegels wegzubewegen und diese Position während des Experiments beizubehalten.

Legen Sie diese Position als Ursprung der Oberfläche der 2D-Ebene fest. Weisen Sie den Teilnehmer schließlich an, seine rechte Hand auf der anderen Seite des Spiegels in beliebiger Position abzulegen und diese Position bis zum Ende des Versuchs beizubehalten. Zu Beginn eines Versuchs weisen Sie den Teilnehmer an, den mittleren Knopf des Fußpedals zu betätigen, wodurch ein Signalton über den Kopfhörer als Rückmeldung des Pedaldrucks ertönt.

Nach dem Signalton weisen Sie die Versuchsperson an, synchron mit beiden Händen mit einer Frequenz von einem Hertz auf den Spiegel zu tippen. Sobald die Versuchsperson sechs Handbewegungen abgeschlossen hat, weisen Sie sie an, anzuhalten und eine Frage zu beantworten, ob sie das Gefühl hat, dass sich die rechte und linke Hand in derselben Position befinden. Verwenden Sie das rechte Fußpedal für „Ja“ und das linke Fußpedal für „Nein“.

Weisen Sie den Teilnehmer dann an, seine rechte Hand in eine andere, selbst gewählte Position zu bewegen. Starten Sie dann den Versuch erneut wie geübt. Stellen Sie sicher, dass der Teilnehmer die Aufgabe verstanden hat, und beginnen Sie anschließend das Experiment.

Während des gesamten Experiments überprüfen Sie, ob die Frequenz des Tippen des Teilnehmers bei etwa einem Hertz bleibt, indem Sie die Bewegungen im Vergleich zum Metronom beobachten. Gewähren Sie nach 100 Durchgängen eine Pause und führen Sie das Experiment für die andere Bedingung an einem separaten Tag durch. Beginnen Sie damit, 13 rechte Handpositionen zur Erfassung der Antworten auf einem Fragebogen zum Gefühl der Zugehörigkeit und Handlungssteuerung festzulegen.

Informieren Sie den Teilnehmer darüber, dass er das gleiche Verfahren wie zuvor durchführen wird. Nachdem er sechsmal synchron mit der rechten und linken Hand getippt hat, weisen Sie ihn an, Fragen zum Gefühl der Zugehörigkeit und Handlungskontrolle mündlich anhand einer siebenstufigen Likert-Skala zu beantworten. Tragen Sie die Bewertungen im Fragebogen entsprechend seinen Antworten ein.

Zeigen Sie Bewertungen von minus drei, was vollständige Ablehnung bedeutet, bis plus drei, was vollständige Zustimmung bedeutet, wobei null keine Zustimmung oder Ablehnung bzw. Unsicherheit anzeigt. Stellen Sie sicher, dass der Teilnehmer die Aufgabe versteht. Bringen Sie schließlich die rechte Hand des Teilnehmers in die nächste Position und lassen Sie ihn den Versuch erneut durchführen.

Die Formen der Bereiche, in denen der Teilnehmer den räumlichen Versatz zwischen der Position der linken und rechten Hand nicht wahrnehmen konnte, unterscheiden sich zwischen den Bedingungen. Außerdem sind die Größen dieser Bereiche sowie die Bedingung mit visuellem Feedback signifikant größer als in der Bedingung ohne visuelles Feedback, was darauf hindeutet, dass der erforderliche Versatz zwischen visuellem und propriozeptivem Feedback, um einen propriozeptiven Drift aufrechtzuerhalten, etwa 10 Zentimeter beträgt. Hier zeigt der Vergleich zwischen der Visualisierung des propriozeptiven Drifts und den Ergebnissen des Fragebogens zur Wahrnehmung von Zugehörigkeit und Handlungssteuerung, dass die Bereiche des Versatzes, die notwendig sind, um diese Phänomene aufrechtzuerhalten, konzentrisch angeordnet sind und sich nahezu überlappen.

Diese Technik kann in einer Stunde abgeschlossen werden, wenn sie ordnungsgemäß durchgeführt wird. Bei der Durchführung dieses Verfahrens ist es wichtig, daran zu denken, zu überprüfen, ob die Versuchsperson die Aufgabe korrekt ausgeführt hat. Nach ihrer Entwicklung ebnete diese Technik den Forschern auf den Gebieten der Psychophysik, des Ingenieurwesens und der Rehabilitation den Weg, diese dimensionsbasierte Methode für das Gefühl der Zugehörigkeit und Handlungssteuerung in mehreren Dimensionen zu erforschen.

Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie eine gute Vorstellung davon haben, wie man die menschliche Handlung während dieses Experiments zur Bewegung der rechten Hand des Teilnehmers abschätzen kann.