Method Article

Méthode de visualisation pour Drift proprioceptive sur un plan 2D Utilisation Support Vector Machine

DOI:

10.3791/53970

October 27th, 2016

In This Article

Summary

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Cet article décrit une nouvelle méthode pour estimer la dérive proprioceptive sur un plan 2D en utilisant l'illusion de miroir et en combinant une procédure psychophysique avec une analyse en utilisant l'apprentissage machine.

Abstract

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La dérive proprioceptive, qui est un changement perceptuel de la position d’une partie du corps du corps du corps invisible à une image visible semblable à un corps, a été mesurée comme le corrélat comportemental du sentiment de propriété. Auparavant, l’estimation de la dérive proprioceptive était limitée à une dimension spatiale, telle que la hauteur, la largeur ou la profondeur. Comme la main peut se déplacer librement en 3D, la mesure de la dérive proprioceptive dans une seule dimension n’est pas suffisante pour estimer la dérive dans des situations réelles. Dans cet article, nous proposons une nouvelle méthode pour estimer la dérive proprioceptive sur un plan 2D à l’aide de l’illusion de miroir en combinant une mesure comportementale objective (suivi de la position de la main) et une évaluation phénoménologique subjective (évaluation subjective de la position de la main et questionnaire) avec une approche sophistiquée d’apprentissage automatique. Cette technique permet non seulement d’étudier les mécanismes sous-jacents du sentiment d’appartenance et d’agentivité, mais aussi d’aider à la réhabilitation d’un membre manquant ou paralysé et à la conception de systèmes de contrôle en temps réel avec une utilisabilité semblable à celle du corps personnel, dans lesquels l’opérateur contrôle le système comme s’il faisait partie de son propre corps.

Introduction

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Au cours des dernières années, la recherche sur le sens ou l'expérience de l'auto-corps, qui est, de son propre corps, a augmenté dans le contexte de réalisation. La forme de réalisation se réfère à l'idée ou le concept d'avoir un corps physique ou virtuel qui peut interagir avec l'environnement, tels que les atteindre, saisir, et touchante. Par exemple, les humains peuvent toucher un objet ou un autre humain positionné dans l'environnement en déplaçant leur propre corps, dans ce cas, leur propre bras et la main. De nos jours, cette interaction ou de communication ne se limite pas à l'utilisation de son propre corps naturel. En raison des ....

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Protocol

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Tous les aspects de l'expérience ont été approuvés par le Comité d'éthique de l'Institut de Technologie de Tokyo.

1. Configuration expérimentale

  1. Matériel et configuration pour la mesure de la dérive proprioceptive.
    1. Obtenir un support qui peut contenir une plaque cm 100 x 100 verticalement (Figure 1).
    2. Obtenir une chaise sur laquelle le participant peut asseoir confortablement pendant l'expérience.
    3. Obtenir un miroir acrylique 100 x 100 cm et tableau noir mat.
    4. Obtenir la position traqueur (par exemple, SLC-C02, Cyverse) pour suivre la position de la main droite du participant. La ....

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Results

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Les résultats représentatifs d'une étude précédente sont présentés pour illustrer la méthode 16. La figure 3A montre que les formes de la région où le participant n'a pas pu détecter le décalage entre la position de la main gauche et à droite spatiale différaient entre les conditions avec (miroir) et sans (tableau noir) visuel . rétroaction Figure 3B montre que la taille de la zone dans l'état avec un retour visuel sont significativement plus .......

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Discussion

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Nous démontrons une méthode pour estimer la dérive proprioceptive dans un plan 2D au cours de l'illusion de miroir à l'aide SVM et de comparer le résultat avec les réponses au questionnaire pour le sens de la propriété et l'agence. Cette nouvelle méthode a révélé que le décalage nécessaire entre la rétroaction visuelle et proprioceptive pour maintenir la dérive proprioceptive est d'environ 10 cm et que ce décalage de près chevauche le décalage nécessaire pour maintenir le sentiment de propriété et de l&#.......

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Disclosures

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Les auteurs déclarent qu’ils n’ont pas d’intérêt financier concurrent.

Acknowledgements

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Cette recherche a été soutenue par le programme du Centre d’innovation de l’Agence japonaise des sciences et de la technologie, JST.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Miroir
Tableau noir
supportpar exemple poteau en bois ou tuyau en PVC (poly chlorure de vinyle)  ;
Chaise
PédaleP.I. EngineeringClassic X-keys USB et PS/2 Pédales D’autresdispositifs de réponse peuvent être disponibles.
Capteur de positionCyVerseSLC-C02D’autres capteurs de position peuvent être disponibles.
rétroréfléchissant sur mesureLe marqueur fourni par le fournisseur de capture de mouvement peut être disponible.
Noise canselling casqueboseQuiet Comfort 3Un autre casque peut être disponible.
PCSourisNG-N-i300GA D’autresPC peuvent être disponibles.
acricmat sur mesureMarqueur

References

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  1. Alimardani, M., Nishio, S., Ishiguro, H. Humanlike robot hands controlled by brain activity arouse illusion of ownership in operators. Sci. Rep. 3, 2396(2013).
  2. Fernando, C. L., et al. Design of TELESAR V for transferring bodily consciousness in telexistence. Intelligent Robots and Systems (IROS), 2012 IEEE/RSJ International Conference, Vilamoura, , 5112-5118 (2012).
  3. Ramachandran, V. S., Rogers-Ramachandran, D. C.

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Proprioceptive Drift2D PlaneSupport Vector MachineHand Position TrackingMirror IllusionSense of OwnershipAgency AssessmentVisual FeedbackRehabilitation EngineeringPsychophysics Experiment

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