Verwendung von Virtual Reality motorischen Wissenstransfer aus einer Hand zur anderen

Das übergeordnete Ziel dieses Trainingsaufbaus mit virtueller Realität besteht darin, die Leistungssteigerungen bei einer einfachen motorischen Fertigkeit eines Gliedes zu erhöhen, ohne dass eine willkürliche physische Bewegung erfolgt. Diese Methode kann helfen, zentrale Fragen auf dem Gebiet des motorischen Fertigkeitserwerbs zu beantworten, beispielsweise zur Rolle der sensorischen Wahrnehmung beim Erlernen von Fertigkeiten. Der Hauptvorteil dieser Technik liegt darin, dass sie eine vollständige Kontrolle über visuelle und propriozeptive Eingaben während des Trainings ermöglicht.

Die Auswirkungen dieser Technik könnten sich auf die Therapie von obere Extremität betreffender Hemiparese erstrecken, da die Kontrolle der gesunden Hand genutzt wird, um die betroffene Hand zu trainieren. Die Durchführung der Prozedur wird Shiri, eine wissenschaftliche Mitarbeiterin aus meinem Labor, demonstrieren. Beginnen Sie damit, die Versuchsperson zum Prüfungsstuhl zu begleiten.

Und lassen Sie sie sich setzen, wobei die Hände nach vorne gerichtet und die Handflächen nach unten zeigen. Setzen Sie dem Probanden die Virtual-Reality- oder VR-Brille mit der am Kopf befestigten 3D-Kamera auf, um eine Online-Visualisierung der realen Umgebung bereitzustellen. Stellen Sie sicher, dass das Video der Kamera in der VR-Brille dargestellt wird.

Als Nächstes bringen Sie bewegungssensitive, MR-kompatible Handschuhe an den Händen des Probanden an, die eine Online-Überwachung der individuellen Fingerbeugung an jeder Hand ermöglichen. Stellen Sie sicher, dass der Proband nur die virtuellen Hände sieht, wenn er an die Stelle blickt, an der sich seine echten Hände befinden würden. Danach platzieren Sie die Hände des Probanden in einer speziellen Bewegungssteuervorrichtung und befestigen die rechten und linken Finger einzeln an den Kolben.

Stellen Sie sicher, dass die Probanden ihre rechten Handfinger einzeln bewegen können. Überprüfen Sie abschließend, ob die willkürliche Bewegung der linken Handfinger eingeschränkt ist, indem Sie die Probanden auffordern, ihre linke Hand zu bewegen, während diese sich innerhalb des Geräts befindet. Beginnen Sie damit, dass Sie die Hände des Probanden von der Bewegungssteuerungsvorrichtung lösen.

Danach führen die Probanden mit der nicht trainierenden Hand wiederholt eine einhändige Fünf-Finger-Sequenzbewegung so genau und schnell wie möglich über einen Zeitraum von 30 Sekunden aus. Anschließend befestigen Sie die Hände des Probanden am Bewegungssteuerungsgerät. Danach geben Sie dem Probanden einen Hinweis auf die bevorstehende Trainingsphase, in der die Sequenz der Fingerbewegungen mit der aktiven Hand in eigenem Tempo durchgeführt werden soll.

Nach der Auswertung analysieren Sie die Daten in einer benutzerdefinierten Software, die die Handkonfiguration aus den Handschuhen während des Experiments aufzeichnet. Klicken Sie auf „Sitzung linke Datei“ und wählen Sie die Dateien aus dem Erfassungsordner der linken Hand des betreffenden Probanden aus. Klicken Sie anschließend auf „Sitzung rechte Datei“ und wählen Sie die Dateien aus dem Erfassungsordner der rechten Hand des betreffenden Probanden aus.

Klicken Sie anschließend auf „Sitzung abspielen“, um die virtuellen Handbewegungen während jeder Evaluierungsphase basierend auf den Daten, die von den Sensoren im Bewegungsverfolgungshandschuh aufgezeichnet wurden, erneut abzuspielen und zu visualisieren. Zählen Sie abschließend für jeden Evaluierungsschritt und jeden Probanden separat die Anzahl der vollständigen und korrekten Fingersequenzen, die mit der nicht trainierten Hand durchgeführt wurden, und berechnen Sie anschließend den Index für Leistungssteigerungen. Die Leistungssteigerungen der linken Hand nach Training in der Bedingung der kreuzweisen Erziehung (CE) und visuellen Manipulation waren signifikant höher im Vergleich zu den Steigerungen nach Beobachtung des linken Hands trainings oder nach Training der rechten Hand mit kongruentem visuellem Feedback, was die traditionelle Form der CE darstellt. Bei einer weiteren Gruppe gesunder Probanden, bei denen drei Trainingsarten durchgeführt wurden, zeigten die Ergebnisse, dass die Hinzunahme passiver Fingerbewegungen der linken Hand zur visuellen Manipulation die höchsten Leistungssteigerungen der linken Hand bewirkte, die signifikant höher lagen als die Leistungssteigerungen nach alleiniger visueller Manipulation.

Wenn man die Technik einmal beherrscht, kann sie bei ordnungsgemäßer Durchführung in etwa 20 Minuten durchgeführt werden. Während des Trainings ist es wichtig, zwischen den Trainingseinheiten ausreichend Pausen einzulegen. Da die Handschuhe und der Versuchsaufbau MRI-kompatibel sind, kann das Verfahren innerhalb eines MRI-Scanners durchgeführt werden, um zusätzliche Fragen zu den zugrundeliegenden neurologischen Mechanismen zu beantworten.

Nach ihrer Entwicklung ebnete diese Technik Forschern auf dem Gebiet des motorischen Lernens den Weg, um Manipulationen sensorischer Eingaben – sowohl visueller als auch propriozeptiver Art – während des Erwerbs von Fertigkeiten zu untersuchen. Nach dem Anschauen dieses Videos sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man eine Extremität ohne deren freiwillige physische Bewegung trainiert. Vergessen Sie nicht, dass die Arbeit mit einem passiven Bewegungsgerät anstrengend sein kann; deshalb sollten Pausen während des Trainings eingeplant werden.