Aplicación de estímulos visuales-táctiles incongruentes durante la transferencia de objetos con retroalimentación Vibro-táctil

El protocolo prueba el efecto de la retroalimentación vibroctil en la respuesta a estímulos visual-táctiles incongruentes. Un sistema de captura de movimiento calcula las coordenadas 3D de un bloque transferido a través de una partición. Por lo tanto, el análisis del tiempo de movimiento y la trayectoria del bloque en cada repetición se puede realizar de manera eficiente y precisa al final del ensayo.

La reacción del sujeto a los estímulos visual-táctiles incongruentes en presencia de retroalimentación vibrocáctil se puede cuantificar fácilmente. La cuantificación de la contribución positiva o negativa de la retroalimentación vibrocáctica durante la función motora que implica estímulos visual-táctiles incongruentes puede ayudar en el diseño futuro de prótesis operativas, hápticas y herramientas quirúrgicas, ropa deportiva inteligente o cualquier otra prenda que incorpore retroalimentación vibro-táctil. Cualquier sistema de captura de movimiento y sistema de retroalimentación vibro-táctil se puede utilizar para replicar nuestro protocolo.

Comience por obtener una caja de madera con una partición de 15,2 centímetros de altura en el centro. Coloque una capa de esponja suave en ambos lados de la partición. A continuación, coloque seis marcadores reflectantes pasivos en el aspecto opuesto a la pantalla en las cuatro esquinas y en ambos extremos de la partición.

Utilice una impresora 3D para fabricar un cubo con las dimensiones de 2,5 centímetros por 2,5 centímetros por 2,5 centímetros unidos a una base con las dimensiones de 4,5 centímetros por 4,5 centímetros por un centímetro. A continuación, coloque una pantalla grande, aproximadamente 1,5 metros, delante de una mesa y coloque la caja sobre la mesa, a 10 centímetros del borde opuesto a la pantalla. Por último, utilice un sistema de captura de movimiento de seis cámaras activado a 100 hercios para visualizar la partición y el movimiento del bloque en tiempo real.

Calibre el sistema de captura de movimiento con una varita instrumentada para que el bloque y la partición de la caja se reconozcan como sólidos rígidos. A continuación, coloque la caja en la mesa a 10 centímetros del borde opuesto a la pantalla. En primer lugar, instruya al sujeto a quitar cualquier reloj, pulsera y anillo.

Conecte el controlador del sistema VTF a su antebrazo. A continuación, conecte dos sensores de fuerza delgados y flexibles al aspecto palmar del pulgar y los dedos índice sobre una capa delgada y esponjista. Coloque un brazalete en la piel de la parte superior del brazo del sujeto y asegúrese de que se siente cómodamente.

Pulse el botón para activar la batería conectada al mando. Y luego pida al sujeto que presione sus dedos pulgar e índice juntos ligeramente. Instruir al sujeto a entrenar durante 10 minutos en el agarre del bloque tan ligeramente como sea posible, utilizando sólo los dos dedos instrumentados.

Pídales que levanten el bloque, lo muevan y vuelvan a colocarlo sobre la mesa varias veces, intentando aplicar una cantidad mínima de fuerza en el bloque. A continuación, indique al sujeto que se acerque a la tabla donde se colocan el cuadro y la partición. Coloque un divisor en el borde de la mesa cerca del sujeto y encima de la caja para que el sujeto no pueda ver la caja, pero pueda ver fácilmente la pantalla delante de él o ella.

A continuación, coloque el bloque en el centro del compartimiento derecho de la caja y guíe la mano del sujeto a ella. Inicie el software que controla las cámaras del sistema de captura de movimiento. En el panel de control del software de retroalimentación visual, seleccione con/sin VTF, escriba el código del sujeto, haga clic en ejecutar, conectar, abrir e iniciar.

Instruya al sujeto para transferir el bloque 16 veces con la mano instrumentada de los sensores de fuerza, mientras ve el movimiento del bloque virtual en la pantalla. Después de cada transferencia, mueva el bloque de nuevo a través de la partición a su ubicación inicial. Después de que el sujeto complete las 16 repeticiones, haga clic en detener en el software.

Por último, pida al sujeto que califique el nivel de dificultad de realizar la tarea de transferir el bloque 16 veces dos veces, con y sin el VTF, de acuerdo con la siguiente escala. Cero no es difícil en absoluto, uno es un poco difícil, dos es moderadamente difícil, tres es muy difícil, y cuatro es extremadamente difícil. Los resultados indicaron que el nivel de dificultad percibido de cero a cuatro de realizar la tarea con el VTF se correlacionó significativamente con la longitud de trayecto normalizado del bloque con VTF.

La longitud de trayecto normalizada en presencia de señales visual-táctiles incongruentes era más larga para los sujetos que percibían la tarea como más difícil cuando se utiliza el VTF. Además, la longitud de la ruta normalizada era significativamente más larga para los sujetos que percibían la tarea como más difícil cuando se usaba el VTF. Es fundamental que el sujeto no sea consciente de la posibilidad de retroalimentación engañosa durante el ensayo.

Para asegurar esto, la parte inferior de la caja está forrada con una capa de esponja suave y el sujeto usa auriculares circun-oreja para eliminar la retroalimentación auditiva del bloque que cae y golpea la caja de madera. Además, las dos transferencias con retroalimentación incongruente deben ser elegidas al azar de las 16 transferencias realizadas.