April 16th, 2014
On ne sait pas comment les signaux de haut en bas de la voie visuelle ventrale affectent mouvement. Nous avons développé un modèle pour tester le comportement du moteur vers une cible sur une profondeur 3D inversion illusion. Des différences significatives sont signalées dans les deux mouvements dirigés vers un but délibérées et les actions automatiques dans des conditions d'écoute illusoires et véridiques.
L’objectif général de cette procédure est de développer une méthodologie utilisant une illusion d’inversion de profondeur 3D pour clarifier le rôle des processus visuels descendants sur l’action motrice. Ceci est accompli en construisant d’abord un appareil qui présente un stimulus de perspective inversée 3D robuste pour effectuer des portées sous différents états perceptifs. La deuxième étape de la procédure consiste à mettre en place un système de capture de mouvement pour enregistrer l’interaction d’un participant avec ce stimulus.
La troisième étape consiste à créer une plate-forme qui permet aux participants d’atteindre l’endroit où ils ont perçu pour la dernière fois une cible située sur le stimulus sans aucune correction visuelle en ligne ni retour haptique. La dernière étape consiste à analyser à la fois les données de portée vers l’avant ainsi que la rétraction non ordonnée du bras afin de construire un modèle complet du comportement moteur visuel dans ce contexte. En fin de compte, les résultats peuvent montrer des changements dans la dynamique de la portée sous différents états perceptifs grâce à l’évaluation cinématique fournie dans ce paradigme.
Le principal avantage de cette technique par rapport aux méthodes existantes comme celles qui utilisent l’illusion du visage creux est que le stimulus respectif permet des différences maximales de près de 90 degrés dans l’orientation de la surface sous des états perceptifs verticaux et illusoires. Cette nouvelle méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine de la science perceptuelle et commencer à construire une science psychologique plus objective avec de nouvelles techniques qui vont au-delà des auto-rapports verbaux humains ou des pressions sur les touches, les prédictions très différentes des deux hypothèses. En d’autres termes, le fait que le système de contrôle moteur soit influencé ou non par l’illusion nous permet de tester cette hypothèse.
Jay Val, CD pathak et R Sadik, qui sont assistants de recherche dans nos laboratoires, feront la démonstration de la procédure aujourd’hui. Construisez d’abord une plate-forme mobile de 65 x 55 centimètres qui se déplace sur une piste coulissante de 55 centimètres de long. Les différents stimuli seront placés sur la plateforme.
Les stimuli doivent être présentés à la hauteur des yeux d’un participant assis, de sorte que la piste doit être fixée à la hauteur appropriée. La plate-forme doit être équipée d’un mécanisme à ressort rétractable. Connectez ce mécanisme à un circuit imprimé qui synchronise divers événements derrière le siège du participant.
Installez les lampes pour éclairer uniformément la plate-forme. Connectez les lampes au même circuit imprimé sous les repose-mains du siège du participant. Fixez une boîte de commutation qui est facilement enfoncée lorsque le participant lève la main.
Connectez l’interrupteur à la carte de circuit imprimé sur la carte de circuit imprimé. Connectez les broches de sortie aux broches du microcontrôleur pour l’activation du stimulus. La plate-forme doit se rétracter et la lumière doit s’éteindre lorsque la boîte de déclenchement est enfoncée par le participant qui tend le bras vers l’extérieur.
Utilisez MATLAB pour contrôler le microcontrôleur, enregistrer la séquence d’essai et indiquer à l’expérimentateur les conditions d’observation nécessaires pour chaque essai. Maintenant, construisez le stimulus de perspective approprié et construisez le stimulus de perspective inverse. Même s’il semble que le bâtiment central soit convexe, il est physiquement concave à droite de la ligne médiane sur les deux stimuli.
Fixez un disque planaire rouge. Construisez les deux stimuli d’entraînement à partir de panneaux rectangulaires sur chaque panneau. Représenter l’une des surfaces droites isolées du bâtiment central avec le disque rouge.
Un panneau est destiné au stimulus de perspective inverse et l’autre au stimulus de perspective approprié. Tout d’abord, testez la stéréopsie des participants à l’aide d’un test stéréo de points Rand. Déterminez également leur dominance oculaire.
Ensuite, mettez en place le système de capture de mouvement composé de 14 capteurs électromagnétiques à 240 hertz et d’un logiciel de suivi de mouvement. Placez 12 des 14 capteurs sur le participant à l’aide de bandes de sport. Fixez-les à la tête, au tronc, aux deux épaules, au haut des bras, aux avant-bras, à l’index et au pouce de la main qui actionne l’interrupteur.
Placez les deux autres capteurs à l’arrière des deux stimuli derrière les disques rouges. Le participant ne doit pas voir les stimuli avant le test. Éteignez toutes les lumières à l’exception des lampes utilisées pour éclairer la plate-forme de stimulus.
Tamisez tous les écrans d’ordinateur et gardez-les détournés de la configuration expérimentale. Informez le participant sur le flux expérimental et sur la façon dont il déclenchera le boîtier de commutation. Montrez que le participant ne doit s’agripper à la plate-forme que là où elle est visible.
Maintenant, effectuez un essai d’entraînement pour un stimulus. N’envoyez qu’un tableau noir avec un poteau dessus pour accrocher des objets. Demandez au participant d’atteindre le poteau et de ramener sa main pour qu’elle se repose.
Faites cela trois fois au rythme de confort du participant. Commencez les essais d’initiation en utilisant les deux stimuli d’entraînement. Demandez au participant de fermer les yeux après chaque essai afin qu’il ne voie pas les stimuli échangés.
Le logiciel définit de manière aléatoire l’ordre d’affichage des deux stimuli quatre fois chacun. Commençons maintenant les essais expérimentaux. Ces essais comportent trois conditions.
L’un d’eux est de voir la spécification inverse sous une perception illusoire. La condition suivante est l’affichage de la perspective inverse sous perception verticale. La troisième, bien sûr, est la bonne perspective.
Présentez d’abord le stimulus de perspective inverse et demandez au participant s’il peut stabiliser la perception illusoire de l’apparition du bâtiment du milieu. Si le participant ne peut pas stabiliser l’illusion en jouant une lentille défocalisée sur l’œil non dominant, si la lentille est nécessaire, utilisez-la pour chaque essai illusoire rétrospectif. L’ordre des autres essais doit être randomisé.
Au total, 12 essais pour chaque condition sont présentés, ce qui donne lieu à 36 essais expérimentaux. Le nombre total d’essais s’élève à 47. Cela comprend la pratique, la formation et les essais expérimentaux.
Donnez des instructions verbales pour chaque essai pour l’essai illusoire rétrospectif et l’essai de perspective approprié demande au participant de voir le bâtiment du milieu comme sortant pour le spectif. Les essais verticaux demandent au participant de voir le bâtiment du milieu comme un effondrement. Demandez toujours au participant de ne tendre la main qu’une fois que la perception s’est stabilisée.
La partie la plus critique du protocole est de s’assurer que le participant maintient la perception illusoire ou verticale pendant toute la durée de l’essai. Nous permettons au participant de prendre son temps pour y parvenir, et en cas de doute, l’essai est répété. La statistique du test Wilkes Lambda est l’une des mesures utilisées pour l’analyse.
Données de trajectoire de main pour un représentant. Le sujet a montré des différences significatives dans les profils de trajectoire de la main pour les portées du sujet effectuées sous la perception verticale en vert et la perception illusoire en bleu du stimulus respectif. Cette différence de courbure de la trajectoire de la main sous la perception verticale et illusoire est également observée dans la rétraction non instruite des bras.
En comparant la perspective verticale spective propre, les données ont révélé comme prévu des différences significatives pour l’extension de la portée vers l’avant et dans la rétraction de la main, les discussions sur les statistiques sont détaillées dans le protocole de texte lors de l’examen de l’orientation de la main lors de l’approche des stimuli. Les vecteurs d’approche de la main sous le stimulus vertical spectif inverse en vert différaient des deux autres conditions de stimulus. Vecteurs d’approche à la main.
Les orientations étaient nettement similaires. Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en environ une heure si elle est effectuée correctement. Lors de cette procédure, il est très important de se rappeler d’enregistrer un mouvement continu et complet du bras, y compris le mouvement de la main vers l’avant vers la cible et la rétraction spontanée de la main.
L’échelle s’est déroulée automatiquement sans aucune instruction après son développement. Cette technique peut ouvrir la voie aux chercheurs dans le domaine des neurosciences pour explorer la relation entre le contrôle descendant et le traitement sensorimoteur dans les populations en développement typique et pathologiques.
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Cette étude examine comment les processus visuels descendants du flux visuel ventral influencent les actions motrices. À l'aide d'une illusion d'inversion de profondeur en 3D, la recherche examine à la fois les mouvements délibérés et automatiques dans des conditions perceptuelles variables.
This methodology enables mechanistic de-risking of target validation by isolating top-down visual influences on motor behavior, providing quantitative readouts for perceptual-motor integration. It supports predictive confidence in early discovery by modeling how perceptual states alter spontaneous and deliberate actions, informing assay design for neuroscience target engagement. The approach enhances translational biomarker alignment through objective kinematic assessment, reducing reliance on subjective reports in preclinical validation.
Positions the method within early discovery to lead identification, where perceptual confounds in motor assays must be de-risked before compound screening.