הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

מסגרת ניתוח וידאו של תנועות יד להבין הייחודית בבני אדם

8.6K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/56733

⸱

15 בינואר 2018

 ,  ,  , 
1Department of Psychology, Thompson Rivers University, 2Department of Neuroscience, University of Lethbridge

במאמר זה

סיכום

פרוטוקול זה מתאר כיצד להשתמש מסגרת ניתוח וידאו לכמת הייחודית תנועות יד להבין בבני אדם. ניתוח השוואתי של להגיע ברואי לעומת מבוגרים בריאים unsighted משמש כדי להדגים את הטכניקה, אך ניתן להחיל את השיטה גם במחקר של אוכלוסיות התפתחותית וקלינית.

תקציר

Prehension, מעשה להגיע לאחוז בחפץ, הוא מרכזי החוויה האנושית. נוכל להשתמש בה כדי להזין את עצמנו, לטפח את עצמנו ולטפל חפצים וכלים בסביבה שלנו. התנהגות כזו הם לקוי על ידי הפרעות sensorimotor רבים, אולם ההבנה הנוכחית שלנו של שליטה עצבית שלהם רחוקה מלהיות מלאה. טכנולוגיות הנוכחי עבור תנועות יד להבין האדם חוקר לעיתים קרובות לנצל את ההצעה מעקב מערכות יכול להיות יקר, דורשים את הקובץ המצורף של סמנים או חיישנים הידיים, לעכב את התנועה הטבעית ומשוב חושית וספק קנטית פלט זה יכול להיות קשה לפרש. אמנם בדרך כלל יעיל לימוד התנועות להגיע להבין סטריאוטיפית של מבוגרים בריאים רואי, פנים רבות של טכנולוגיות אלה מגבלות נוספות כאשר מנסים ללמוד את התנועות להגיע להבין לא צפוי וייחודית של תינוקות קטנים unsighted מבוגרים, חולים עם הפרעות נוירולוגיות. לפיכך, אנו מציגים פרוטוקול הרומן, זול, ואני מאוד אמין עדיין גמיש לכימות תנועת מבנה זמני וברמות קינמטיות הייחודית תנועות יד להבין בבני אדם. מצלמות וידאו במהירות גבוהה לכידת תצוגות מרובות של תנועת יד להבין. מסגרת ניתוח וידאו משמש לאחר מכן כדי לתעד את התזמון ואת גודל מוגדר מראש אירועים התנהגותיים כגון תנועה התחלה, אוסף, גובה מקסימלי, שיא הצמצם, המפגש הראשון תפיסתו הסופי. המבנה הזמני של התנועה נבנה על ידי המתעד את המספר המסגרת היחסי של כל אירוע בעוד המבנה קנטית של היד הוא לכמת באמצעות פונקציית הסרגל או מדד לעריכת תוכנה לכיול 2 ממדי ליניארי המרחקים בין שני חלקי הגוף או בין איבר גוף היעד. מסגרת ניתוח וידאו יכול לספק תיאור כמותי ומקיף של תנועות יד להבין הייחודית ויאפשר חוקרים להרחיב את תחום חקירה כדי לכלול טווח גדול יותר של נטורליסטי התפיסה התנהגויות, מונחה על ידי מגוון רחב יותר של שיטות חושית, באוכלוסיות בריא והן קליניים.

מבוא

Prehension, מעשה להגיע לאחוז בחפץ, המשמש עבור פונקציות רבות מדי יום, כולל רכישת פריטי מזון אכילה, טיפוח, מניפולציה אובייקטים, ואוחז כלי של תקשורת באמצעות מחוות, כתוב את המילה. התיאוריה הבולטים הנוגעים שליטה neurobehavioral של prehension, ערוץ כפול Visuomotor תורת1,2,3,4, מציעה prehension הזה מורכב שתי תנועות - מוגזם זה מסיע את היד אל המיקום של המטרה, הבנה נפתח, צורות, ונסגר את היד על הגודל והצורה של היעד. שתי התנועות הן מתווכת על-ידי dissociable אבל שמעצבת המסלולים העצביים מן חזותי כדי motor cortex דרך ה באונה הקודקודית1,2,3,4. תמיכה התנהגותית על התיאוריה ערוץ כפול Visuomotor כבר חד משמעיים, בעיקר בשל העובדה כי תנועת יד להבין מופיע כאקט חלקה אחת, מתגלה עם מעט מאמץ מודע. בכל זאת, prehension הוא למד כמעט תמיד בהקשר של prehension מונחה באופן חזותי, שבו משתתף בריא מגיע לתפוס אובייקט היעד גלוי. בנסיבות אלה בפעולה מופיעים תנועה יחיד זה מתגלה באופן צפוי, סטריאוטיפית. לפני תחילת יד שמלמדות העיניים על המטרה. כמו היד משתרעת הספרות פתח, preshape בהתאם לגודל האובייקט ולאחר מכן מתחילות להיסגר. העיניים להתנתק מן המטרה בדיוק לפני היעד קשר, תפיסתו הסופי של היעד עוקב כמעט מיד לאחר מכן5. כאשר החזון מוסר, עם זאת, המבנה של התנועה הוא שונות במהותן. התנועה dissociates למרכיביו המרכיבים אותה כך יד open-handed משמש הראשון כדי לאתר את המטרה על ידי נגיעה זה, ואז המספקת ברמזים הקשורים היעד קשר בעיצוב הוראות הסגר של היד לאחוז6.

כימות של תנועת יד להבין מושגת בדרך כלל באמצעות מערכת מעקב תנועה תלת-ממדי (3D) 3. אלה יכולים לכלול ומערכות מעקב אינפרא-אדום, אלקטרומגנטית מערכות, מעקב או מעקב מערכות מבוססות וידאו. בעוד מערכות כאלה הן שיהיו בתוקף עבור רכישת אמצעים קנטית של prehension משתתפים מבוגרים בריאים ביצוע תנועות יד להבין סטריאוטיפית כלפי מטרה גלויה אובייקטים, להם יש מספר חסרונות. בנוסף להיותו מאוד יקר, מערכות אלו מחייבים ההחזקה של חיישנים או סמני זרוע, יד, ועל ספרות של המשתתף. בדרך כלל אלה מחוברים באמצעות הקלטת רפואי, אשר יכול לעכב משוב משושי מהיד, לשנות את ההתנהגות המוטורית הטבעיים, להסיח את המשתתפים7. מערכות אלו בדרך כלל לייצר הפלט המספרי הקשורים משתנים קנטית שונים כגון תאוצה, ההאטה מהירות הם גם לא אידיאלי עבור חוקרים איך היד קשר המטרה. בעת שימוש במערכות אלה, חיישנים נוספים או ציוד נדרשים כדי לקבוע איזה חלק של היד הופכת ליצור קשר עם המטרה, היכן המטרה קשר מתרחשת וכיצד התצורה של היד עשוי להשתנות ב כדי לתפעל את המטרה. בנוסף, מערכות מעקב אינפרא אדום, אשר בדרך כלל העובדים, דורשים שימוש מצלמה ייעודית כדי לעקוב אחר מיקום הסמנים מצד במרחב תלת-ממדי6. זה דורש קו ראיה ישיר בין המצלמה החיישנים על היד. ככזה, כל השגעונות בתנועה נוטים לטשטש את הראיה, לגרום לאובדן נתונים קנטית קריטיים. עם זאת, ישנם מספר רב של מופעים שבה שגעונות בתנועת יד להבין הם למעשה הנורמה. אלה כוללים במהלך התפתחות מוקדמת כאשר תינוקות לומדים רק יגיע, הבנת האובייקטים; כאשר אובייקט היעד אינו גלוי של חוש המישוש יש להשתמש רמזים כדי להדריך להישג לתפוס; כאשר אובייקט היעד הוא צורה מוזרה או מרקם; כאשר המשתתף מציג עם כל אחד מגוון רחב של הפרעות sensorimotor כגון שבץ, מחלת הנטינגטון, מחלת פרקינסון, שיתוק מוחין, וכו בכל המקרים האלה, תנועת יד להבין הוא לא צפוי ולא סטריאוטיפי, ולא זה בהכרח מונחה על ידי חזון. כתוצאה מכך, היכולת של תנועה תלת-ממד מערכות מעקב אמין לכמת את המבנה טמפורלית. וברמות קינמטיות של תנועות אלה יכולים להיות מוגבלים בשל הפרעות משוב חושית מהיד, שינויים בהתנהגות מוטורית טבעי, אובדן נתונים, ו/או קשיים לפרש את הפלט קנטית הייחודית מהתקנים אלה.

המאמר הנוכחי מתאר טכניקה הרומן לכימות תנועת הייחודית תנועות יד להבין באוכלוסיות אנושיות שונות הוא סביר, לא לעכב משוב חושית יד או התנהגות מוטורית טבעי, ולא אמינה אך יכולה להיות גמישה לשנות כדי להתאים מגוון של פרדיגמות ניסיוני. הטכניקה כולל באמצעות מצלמות וידאו מהיר מרובים כדי להקליט את תנועת יד להבין מזוויות מרובות. הוידאו ואז ניתוח במצב לא מקוון על ידי להתקדם דרך מסגרות וידאו אחד בכל פעם באמצעות בדיקה ויזואלית המסמך לאירועים התנהגותית מפתח זה, ביחד, לספק תיאור כימות של ארגון טמפורלית. וברמות קינמטיות יד להבין תנועה. המאמר הנוכחי מתאר את ניתוח השוואתי של חזותית - לעומת מונחה nonvisually תנועות יד להבין מבוגרים אדם בריא6,8,9,10 כדי להדגים את היעילות לשיטת; עם זאת, גרסאות של הטכניקה גם שימשו כדי לכמת את הפעולות יד להבין של תינוקות אנושיים11 וקופים12. התוצאות מקיף של מסגרת ניתוח וידאו ממחקרים אלה הם בין הראשונים לספק עדויות התנהגותיות לתמיכה ערוץ כפול Visuomotor תורת prehension.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

כל ההליכים מעורבים משתתפים האנושי אושרו על ידי וועדת המחקר באוניברסיטת Lethbridge נושאים אנושיים ואתיקה את תומפסון ריברס אוניברסיטת מחקר על הלוח נושאים אנושיים.

1. המשתתפים

  1. להשיג הסכמה מדעת של מבוגרים בעלי ראייה רגיל או תוקנו-כדי-נורמלית, הן של בריאות טובה ללא היסטוריה של הפרעות נוירולוגיות או sensorimotor (אלא אם כן המטרה היא לחקור אוכלוסייה קלינית מסוימת).

2. הגדרת הניסוי

  1. בחר אוכמניות, כדורי סופגניות ופרוסות תפוז כדי לשמש להשיג מטרות. למדוד תת-קבוצה של עשר של כל אחד המטרות על פני הציר הארוך שלהם כדי לקבוע את האורך הממוצע של כל מטרה.
    הערה: לנצל את מטרות שאינן אחידות גודל וצורה. הגודל הממוצע של המטרות אוכמניות היה ± 12.41 0.33 מ מ, גודל אכזרי של המטרות הכדור סופגנייה היה 28.82 ± מ"מ 1.67 והגודל הממוצע של המטרות תפוז היה 60.53 ± מ מ 0.83.
  2. לקבוע את מספר הניסיון ואת סדר לניסוי. ליידע את המשתתפים כי הם יהיה להשלים סך של 60 להגיע ניסויים הפרדתו 4 רחובות (2 רחובות במצב הראייה), ו-2 רחובות בחיזיון. לא עם כל בלוק בהיקף של 15 להגיע ניסויים (5 חזרות עבור כל אחד מהאובייקטים יעד 3). ליידע המשתתף כי עבור כל בלוק האובייקטים היעד, יוצגו בסדר אקראי כפי שנקבע על ידי מחולל מספרים אקראיים. ודא כי הסדר של בלוק המצגת היא אוזנו על פני המשתתפים.
  3. מושב המשתתף על כיסא חסר הזרוע נייחים בחדר שקט, מואר היטב נקי מהפרעות. תגיד המשתתף לשבת ישר על כיסא עם הרגליים מנוחה שטוח וגם על הרצפה והידיים שלהם נח פתח ריבוע, כף היד כלפי מטה על החלק העליון של הירכיים העליונות שלהם.
  4. להתאים את הגובה של הדום העומד בפני עצמו, גובהו של המשתתף יושב המטען אורך כך העליון של הכן ניצב באמצע הדרך בין החלק העליון של הירך של המשתתף החזה של המשתתף. מקם את המעמד ישירות מול קו האמצע של המשתתף.
  5. תגיד המשתתף כדי להרחיב את היד הדומיננטית שלהם ישירות כלפי החלק העליון של המעמד. להתאים את המיקום של הכן כך ממוקם בקו האמצע של המשתתף, אך ממרחק מקביל של המשתתף מורחב במלואו זרוע וכף יד כזה של המשתתף מתוחות האצבע האמצעית תיצור קשר בקצה הדיסטלי של המעמד. לאחר מיקום הכן, מבקשים את המשתתף לחזור שלהם המושטת הברכיים שלהם.
  6. מיקום 1 במהירות גבוהה מצלמת וידאו הסאגיטלי אל המשתתף, באותו צד כמו היד האחרת של המשתתף במרחק 1 מ' מן המעמד כדי להקליט תצוגה יד בצד של היד הדומיננטית של המשתתף. התאימו את המיקום ואת הזום של המצלמה עד החלק העליון של הראש של המשתתף, נקודת ההתחלה של היד על הירך, המטרה להשיג על המעמד הכל בבירור את זווית המצלמה.
  7. הצב מצלמת וידאו השני 1 מ' לפני המעמד כדי ללכוד תצוגה מקדימה-של המשתתף. התאם את המיקום ואת הזום של המצלמה עד החלק העליון של הראש של המשתתף, מיקום ההתחלה של היד על הירך, לבין המטרה להשיג על הכן גלויים הכל בבירור את זווית המצלמה.
    הערה: מצלמות וידאו נוספים עשויים למקם מעל, מתחת או מול משתתף הדום כרצונכם.
  8. להגדיר כל מצלמה כדי להקליט וידאו לרזולוציה הגבוהה ביותר האפשרי בקצב של 60, 120 או 300 פריימים לשנייה עם מהירות תריס של 1/250th (או עד 1/1000th אם התנועה יבוצעו מהר מאוד) של שניה. הגדר שתי מצלמות כדי לאחסן את כל קובץ וידאו כקובץ AVI, MP4, או MOV. השתמש מנורה חזקה המכיל מגניב נורות LED (אשר לייצר חום זניח) כדי להאיר אזור משתתף הבדיקה. הגדר כל מצלמה כדי להתמקד המרכז של המעמד.
    הערה: אלה קצב גבוה, מהירויות תריס מנורה חזקה נחוץ כדי להאיר אזור משתתף הבדיקה. פעולה זו תבטיח כי מסגרות וידאו בודדות הן מספיק מואר, ללא תנועה חפצים.
  9. להורות המשתתף כדי להתחיל בכל ניסוי להשיג בידיים פתוחות, רגוע, מונחת כף היד למטה dorsum של הירכיים העליונות שלהם.
  10. תגיד המשתתף כי בתחילת כל משפט, הנסיין למקם אובייקט היעד – אוכמניות, כדור סופגנייה או פרוסה כתום – על הכן, כי המשתתף הוא לחכות עד הנסיין מספק מילולית ' 1, 2, 3 , נלך ' הפקודה כדי להושיט יד דומיננטית שלהם, לתפוס אובייקט היעד, ולאחר מכן מקם אובייקט היעד בפה כאילו שהם הולכים לאכול אותו.
  11. תגיד המשתתף כי הם צריכים לבצע את המשימה באופן טבעי ככל האפשר, אבל הם למעשה שאין לאכול אובייקט היעד. להורות המשתתף כי לאחר הצבת אובייקט היעד בתוך הפה שהם צריכים להשתמש אז היד הלא-הדומיננטי שלהם כדי לאחזר את המטרה מהפה שלהם ולמקם אותו במיכל סילוק הממוקמת בקומה ה סמוכים היד האחרת של המשתתף. להורות המשתתף לחזור אז בשתי ידיים מיקום ההתחלה על הירכיים העליונות שלהם לקראת המשפט הבא.
  12. בחר כיסוי אינה מסורבלת, אך occlude חזון foveal והן היקפיים של היעד. לספק כיסוי העיניים הזה לכל המשתתפים בתחילת כל הבלוקים הניסיון לא חזון ולהבטיח שהם לובשים את זה לפני אובייקט היעד מושם על הכן.
    הערה: בעת השלמת אבני משפט ללא חזון, משתתפים הן מכוסות לפני החזון לא הראשון המשפט מתחיל. לפיכך, הם הם כיסו לפני אובייקט היעד מושם על המעמד אשר מבטיח כי המשתתף אינו רואה אשר האובייקטים מטרה אפשרית מושם על המעמד למשפט לא חזון נתון כלשהו.
  13. לחץ על לחצן 'הקלט' על שתי מצלמות וידאו לפני בייזום הניסוי ולהבטיח כי המיקום ואת המיקום של כל מצלמה לא משנה משך זמן הפעילות ניסיוני עבור משתתף נתון.

3. איסוף נתונים

  1. להתחיל את הניסוי על-ידי במהירות הקשה המשטח המרכזי העליון של המעמד עם האצבע המורה.
    הערה: הרגע של קשר בין האצבע המורה את המעמד ישמש רמז זמן זה יהיה גלוי בכל הרשומות וידאו.
  2. למקם אובייקט כיול של גודל ידוע, כגון קוביה3 1 ס מ פלסטיק, במרכז החלק העליון של הכן כך לכל מצלמה יש נוף fronto-מקבילית של צד אחד של הקוביה. להשאיר את האובייקט כיול על המעמד כ 5 s כך כל המצלמה לוכדת של נוף ישיר של זה, ואז להסיר את כיול האובייקט לפני המשפט להשיג הראשון.
  3. ליידע המשתתף כי הניסוי עומד להתחיל, להבטיח כי המשתתף לובש את כיסוי העיניים, אם הם עומדים להשלים בלוק משפט ללא חזון, ובקשו המשתתף לאשר באופן מילולי אם הם מוכנים להתחיל.
  4. למקם אובייקט היעד הראשון על הכן ולהשתמש רמז "1, 2, 3, קדימה" כדי לאותת למשתתף לביצוע הניסוי להשיג.
  5. חזור על שלב 3.4. עד שהמשתתף השלימה בסך 60 להגיע ניסויים. ודא כי המשתתף לובש. רק את הכיסוי עבור אבני משפט לא חזון.
  6. לאחר 60 להגיע ניסויים הושלמו, לעצור את ההקלטה ממצלמת וידאו. תשובה שאלות אחרונות כל כי המשתתף ייתכן ולאפשר להם לעזוב.

4. מכינים את קטעי וידאו עבור מסגרת ניתוח וידאו

  1. להוריד את קבצי הווידאו ממצלמת וידאו מחשב מאובטח בעל תוכנית תוכנה לעריכת וידאו המותקנות בו.
  2. לפתוח את קבצי הווידאו בהתוכנה לעריכת וידאו. להתחיל בחלון שנפתח, לחץ על לחצן פרוייקט חדש . באפשרות ' תבנית תצוגת וידאו ' בחר מסגרות. אפשרות לכידה בפורמט בחר DV. לחץ על אישור | כן.
  3. לחץ על כרטיסיית דפדפן המדיה ונווט למצוא את קבצי הווידאו שלך משתתף. לחץ והחזק את אחד מקבצי וידאו כדי לגרור ולשחרר אותו סמוך ציר הזמן. זה יגרום הקלטת וידאו יופיעו בחלון התוכנית . השתמש במקשי החצים במקלדת כדי להתקדם קדימה או אחורה בתוך הקלטת וידאו.
  4. השתמש במקשי החצים במקלדת כדי לנווט מסגרת הווידאו המתאר את הרגע שהנסיין הברזים העליון של המעמד עם האצבע שלה. להשהות את הקלטת וידאו על מסגרת זו כך playhead (בציר) ממוקם ב- התמונה המדויקת איפה האצבע של הנסיין הראשון גורם ליצירת קשר עם המעמד.
  5. השתמש בפונקציה trim וידאו עריכה תוכנה לחתוך (הסר) כל המסגרות לפני המסגרת הנוכחית. כדי לעשות זאת, לחץ על של מארק ב | קובץ | ייצוא | מדיה אפשרויות. בחלון הגדרות ייצוא שנפתח, בחר h.264 עבור אפשרות האתחול ומקור התאמה עבור האפשרות מוגדרת מראש.
  6. לחץ על שם פלט ודפדף כדי לאתר את התיקיה שבו אתה רוצה להציל את הקלטת וידאו לאחרונה החתוך. לספק שם קובץ חדש עבור הקלטת וידאו החתוך לאחרונה כי שאתה יוצר ולאחר מכן לחץ על הלחצן ' שמור '. זה יביא אתכם חזרה קביעות ייצוא. לחץ על האפשרות לייצא .
  7. חזור על שלבים 4.1-4.6 עבור כל הרשומות וידאו לכל משתתף ליצור קובץ וידאו לאחרונה החתוך שמתאים לכל אחד קבצי הווידאו המקורי. השתמש רק את קבצי הווידאו החתוך לאחרונה עבור כל הסגירות העוקבות מסגרת ניתוח וידאו.
    הערה: בקבצי וידאו לאחרונה החתוך, מסגרת 1 של כל קובץ וידאו מתארים את אותו אירוע התנהגותית (למשל, ברגע של המפגש הראשון בין האצבע של הנסיין המעמד) והם בעצם מסונכרן בזמן. דבר זה מאפשר קלה ומהירה מעבר בין תצוגות וידאו שונות של אירוע התנהגותית אחד בתוך מושב בדיקות בודד למשתתף יחיד.
  8. סגור ופתח מחדש את תוכנת עריכת הווידאו. חזור על שלבים 4.2. ו- 4.3. בחר וגרור כל הרשומות וידאו לאחרונה החתוך למשתתף יחיד לתוך צירי זמן נפרד וידאו עריכה תוכנה לניתוח מסגרת וידאו. זה יאפשר לך לנווט דרך הנופים וידאו מרובים עבור כל משתתף באופן מסונכרן בזמן. כדי לשנות את סוג הרשומה וידאו (למשל., קדימה או הצידה) מוצג בחלון התוכנית , לחץ וגרור על ציר הזמן וידאו המכיל את תצוגת וידאו המועדפת לחלק העליון של צירי הזמן וידאו אחרים.
    הערה: שלב 4.8. מתבצע באמצעות תוכנת עריכת הוידאו ומשמש לסינכרון זמנית זמן-כל התצוגות וידאו ממשתתף אחד.

5.-מסגרת ניתוח וידאו: ארגון טמפורלית

  1. עבור כל ניסיון להשיג, מתארים את הארגון הטמפורלי של תנועת יד להבין באמצעות מקשי החצים במקלדת כדי להתקדם דרך בשעון סינכרון רשומות וידאו-המסגרת. להקליט, בגיליון (משלימה טבלה 1), המספר מסגרת הראשון עבור כל אירוע התנהגותית מפתח שמתואר צעדים 5.1.1-5.1.6, אשר גם המתוארות בטבלה 1 ו מאויר באיור1.
    הערה: בזמן כל 6 אירועי התנהגותית מפתח קיימות בדרך כלל בכל חיזיון למשפט, מסוימים עשויים שלא תמיד להיות נוכח הניסויים לא חזון.
    1. זיהוי תנועה התחלה, אשר מוגדר הרמת גלוי הראשון של כף היד של היד מן dorsum של הירך.
    2. לזהות את האוסף, אשר מוגדר היווצרות שהתנוחה היד סגור שבו הספרות מקסימאלית flex וסגור. באופן כללי, אוסף מתרחשת בעקבות תנועה התחלה, לפני שיא הצמצם.
    3. לזהות גובה מקסימלי, אשר מוגדר הגובה המרבי של המפרק מקורב ביותר של האצבע המורה כפי היד מגיע לכיוון אובייקט היעד.
    4. לזהות שיא הצמצם, אשר מוגדר הפתח המרבי של היד (כפי שנמדד בין קצה האצבע במרכז הקצה המרכזי של האגודל), המתרחשת לאחר אוסף אך לפני המפגש הראשון. לפעמים הספרות תיפתח מחדש לאחר המפגש הראשון עם אובייקט היעד, בכל מקרה, גם רשומה מספר מסגרת זו צמצם השיא השני.
    5. זיהוי מגע ראשון, אשר מוגדר כנקודה הראשונה של קשר בין היד לבין אובייקט היעד.
    6. לזהות את תפיסתו הסופי, אשר מוגדר מהרגע שבו כל מניפולציה של אובייקט היעד הושלם וניתן למשתתף יש אחיזה איתנה על אובייקט היעד.

6.-מסגרת ניתוח וידאו: סולם כיול קנטית

  1. ליצור מידה כיול עבור כל משתתף יכול לשמש כדי להמיר אמצעי מרחק מן הקלטת וידאו מפיקסלים סנטימטר.
    1. גרור ושחרר את הקלטת וידאו עניין לתוך ציר הזמן של התוכנית תוכנה לעריכת וידאו כמו צעדים 4.2. ו- 4.3. הזיזו את playhead למסגרת המתאר את האובייקט כיול ' ולחץ על ' ייצוא מסגרת'. בחלון ייצוא מסגרת שנפתח, הזן שם עבור התמונה עדיין מסגרת בתיבה אפשרות שם , הזן TIFF לתוך תיבת באפשרות עיצוב ולאחר לחץ על התיבה האפשרות נתיב כדי לאתר התיקיה שבה ברצונך שמור את התמונה מסגרת עדיין ב.
    2. לפתוח קובץ תמונה זה עדיין מסגרת בתוכנה לעריכת תמונות. לחץ על התמונה | ניתוח | קבע גודל מדידה | מנהג להפוך את מצביע העכבר הכלי סרגל. הכלי סרגל לחץ על צד אחד של הקוביה 1 ס מ כיול3 , גרור את הכלי סרגל לצד הנגדי של הקוביה הכיול, מחזיק הקו אופקי כמו ככל האפשר ושחרור לחץ בצד הנגדי של הקוביה.
      הערה: שלב פעם 6.1.2. . הוא להשלים את התמונה תוכנה לעריכת תוכנית באופן אוטומטי לחשב את אורך הקו ששורטט בפיקסלים ולהציג ערך זה באפשרות אורך פיקסל בחלון שנפתח של קנה מידה .
    3. בחלון ' קנה מידה ', הזן 10 לתוך תיבת האפשרויות אורך לוגי מילימטרים לתוך התיבה אפשרות יחידות לוגיות . לחץ על שמור קביעה מוגדרת מראש. בחלון ' קביעה מוגדרת מראש סולם מדידה ', הזן את תצוגת וידאו ואת קוד או המספר של המשתתף הרלוונטי (למשל, הצדדית-Participant1) בתיבה אפשרות שם מראש ולאחר מכן לחץ על אישור.
    4. לחץ על OK בחלון קנה מידה .
      הערה: חזור על שלבים 6.1.1 כדי 6.1.4. עבור כל תצוגה וידאו לכל משתתף.

7.-מסגרת ניתוח וידאו: מבנה קנטית

  1. עבור כל ניסיון להשיג, לתיאור מבנה קנטית תנועת יד להבין באמצעות הכלי סרגל צילום עריכה תוכנה להקלטה הצעדים הרלוונטיים מהמלון שמתואר צעדים 7.4-7.9, טבלה 1.
  2. השתמש את תוכנת עריכת הווידאו כדי לייצא תמונת מסגרת (שלב 6.1.1.) עדיין מתארת כל אחד האירועים ההתנהגות הבאים: אוסף, גובה מקסימלי, שיא הצמצם, מגע ראשון ואת תפיסתו הסופי (עבור כל ניסוי).
  3. פתחו את התמונה עדיין מסגרת המתאר את האירוע התנהגותית מפתח עניין בהתמונה תוכנה לעריכת. לחץ על התמונה | ניתוח | קבע גודל מדידה ובחר את קנה המידה של כיול מראש התואם תצוגת וידאו ואת משתתף מתואר בתמונה שברצונך לקחת מדידת מרחק מן (למשל, הצדדית-Participant1).
    הערה: בחירת קנה המידה המתאימה כיול מראש תבטיח כי המרחקים עוקבות נמדדים באמצעות הכלי סרגל במדויק יומרו מפיקסלים מילימטרים. קנה המידה של כיול מראש יישאר שנבחרו באופן אוטומטי עבור כל קבצי תמונות עוקבות פתוחים. לפיכך, יש צורך לחזור על שלב 7.3. עד למעבר לניתוח עדיין מסגרת תמונות תצוגה וידאו אחרת או משתתף אחר.
  4. פתחו את התמונה עדיין מסגרת המתאר את האירוע התנהגותית מפתח של אוסף התמונה תוכנה לעריכת. בחרו בכלי הסרגל ולהשתמש בו כדי לצייר קו ישר בין קצה האגודל המרכזית המרכזית קצה האצבע.
  5. לחץ על התמונה | ניתוח | הקלט מדידות, אשר יגרום את יומן המדידות לפתוח. להקליט את אורך של קו זה כמו אוסף מרחק בגיליון האלקטרוני (משלימה טבלה 1).
  6. פתחו את התמונה עדיין מסגרת המתאר גובה מרבי של התמונה תוכנה לעריכת. הכלי סרגל למדוד את המרחק האנכי בין החלק העליון של המעמד העליון של אגרוף אינדקס של המשתתף. להקליט את אורך של קו זה כמו הגובה המרחק בגיליון.
  7. פתחו את התמונה עדיין מסגרת המתאר שיא צמצם בתמונה תוכנה לעריכת. הכלי סרגל כדי למדוד את המרחק בין קצה האגודל המרכזית המרכזית קצה האצבע. להקליט את אורך של קו זה כמו שיא צמצם מרחק בגיליון.
  8. פתחו את התמונה עדיין מסגרת המתאר את המפגש הראשון בתמונה תוכנה לעריכת. הכלי סרגל כדי למדוד את המרחק בין קצה האגודל המרכזית המרכזית קצה האצבע. להקליט את אורך של קו זה כמו פנה צמצם מרחק בגיליון.
  9. פתחו את התמונה עדיין מסגרת המתאר הסופי תפיסתו בתמונה תוכנה לעריכת. הכלי סרגל כדי למדוד את המרחק בין קצה האגודל המרכזית המרכזית קצה האצבע. להקליט את אורך של קו זה כמו תפיסתו הסופי צמצם מרחק בגיליון.

8.-מסגרת ניתוח וידאו: אמצעים טופוגרפיים

  1. בזמן ביצוע ניתוח וידאו מסגרת לעיל, גם מסמכים נוספים בתכונות הטופוגרפי של תנועת יד להבין למשל חלק יד כדי ליצור קשר ראשוני, קשר עם נקודות, נקודות אחיזה, התאמות, סוג אחיזה, ואסטרטגיה תפיסתו ( בטבלה 2).
    1. מסמך, בגיליון האלקטרוני, איזה חלק של היד משמש כדי ליצור קשר ראשוני עם המטרה של כל משפט, לכל משתתף. להשתמש בסימון הבאים: 1 = אצבע, 2 = לאצבע, 3 = האצבע האמצעית, 4 = קמיצה, 5 = פינקי, 6 = דקל, 7 = dorsum של היד.
    2. לקבוע נקודות מגע הראשון על ידי מייצא תמונה דוממת מסגרת של היעד, פתיחתה בתוכנות עריכת תמונה באמצעות הכלי מברשת צבע של התוכנית כדי לסמן את מיקום היעד שבו נוצר הקשר הראשון בין היד לבין היעד עבור כל אחד ניסוי. להתאים את גודל, אטימות וצבע של הכלי מברשת צבע שיתאים לצרכיך. חזור על שלב זה עד שתסיים ליצור מפה טופוגרפית בודד המציין את המיקום של נקודות מגע הראשון על המטרה לכל משתתף.
      הערה: לקבלת דוגמה של צבור נקודות מגע הראשונה על-פני כל המשתתפים במחקר בודד, לראות תוצאות נציג להלן.
    3. קובעים את נקודות אחיזה על ידי מייצא תמונה דוממת מסגרת של היעד, פתיחתה בתוכנות עריכת תמונה באמצעות הכלי מברשת צבע של התוכנית כדי לסמן את מיקום היעד שבו היד קשר המטרה בזמנו של תפיסתו הסופי בכל ניסוי. להתאים את גודל, אטימות וצבע של הכלי מברשת צבע שיתאים לצרכיך. חזור על שלב זה עד שתסיים ליצור מפה טופוגרפית יחיד זה מציין את המיקום של נקודות אחיזה על המטרה לכל משתתף.
      הערה: לקבלת דוגמה של תפיסתו צבור נקודות על פני כל המשתתפים במחקר בודד, לראות תוצאות נציג להלן.
      1. מבחינה ויזואלית לקבוע את תפיסתו הממוצע קשר מיקומים עבור האגודל ואת הספרה מנוגדות על המטרה למשתתפים רואי. מציינות קשר משני המיקומים הללו בתור "בסיס תפיסתו בנקודות המגע"
      2. השתמש בכלי מברשת צבע כדי לסמן "בסיס תפיסתו בנקודות המגע" במפה טופוגרפית הממחיש נקודות מגע הראשון לכל משתתף. לאחר מכן השתמש הכלי סרגל (ראה שלבים 6.1. כדי 6.1.4. ו 7.5.) כדי למדוד את מרחק ליניארי 2D בין כל נקודת הקשר הראשון נקודת המגע בסיסית בהתאמה. חזור על שלב זה עבור כל נקודת ההתקשרות הראשונה עבור כל משתתף בחזון ותנאי אין חזון. חישוב ממוצע "מרחק לנקודת הקשר בסיסית" לכל משתתף, אשר יציין כמה רחוק, בממוצע, המיקום של המשתתף הראשונה קשר שונה מזו נקודת המגע של תפיסה בסיסית.
      3. השתמש בכלי מברשת צבע כדי לסמן "בסיסית בנקודות המגע" במפה טופוגרפית הממחיש את תפיסתו נקודות מגע לכל משתתף. לאחר מכן השתמש הכלי סרגל (ראה שלבים 6.1. ואת 6.1.4. ו 7.5.) כדי למדוד את מרחק ליניארי 2D בין כל נקודת אחיזה נקודת המגע בסיסית בהתאמה. חזור על שלב זה עבור כל נקודת אחיזה עבור כל משתתף בחזון ותנאים אין חזון. חישוב ממוצע "מרחק לנקודת הקשר בסיסית" לכל משתתף, אשר יציין כמה רחוק, בממוצע של המשתתף לתפוס נקודות מגע שונה מזו נקודת המגע של תפיסה בסיסית.
    4. לקבוע את מספר התאמות שנעשות בכל ניסוי על-ידי בדיקה הקלטת וידאו, וציין מקרים שבו המשתתף שוחרר והקימו מחדש את המטרה בין המסגרת של המפגש הראשון במסגרת תפיסתו הסופי. להקליט את המספר הכולל של התאמות לכל משפט למשתתף בגיליון.
    5. לקבוע את אחיזת סוג נהגו לאסוף את המטרה של כל משפט להקליט את זה בגיליון: (i) מלקחיים אחיזה: מאופיין כשתפסת המטרה בין הידיות של האגודל ספרה אחת אחרים של אותה יד, האחיזה המדוייקת (ii): מאופיין כשתפסת יעד בין הידיות של האגודל לפחות שתי ספרות אחרים של אותה יד או ידית כוח (iii): מאופיין כשתפסת המטרה בין כף היד את הספרות של אותה יד.
    6. לקבוע את האסטרטגיה תפיסתו (preshaping, מגע-אז-תפיסה, וריאציה 1, וריאציה 2 או וריאציה 3 אסטרטגיה; לראות תוצאות נציג להלן) משמש בכל ניסוי ולתעד אותה בגיליון.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

סעיף זה מספק דוגמאות של התוצאות ניתן להשיג כאשר באמצעות ניתוח וידאו מסגרת לחקור הייחודית תנועות יד להבין בהנחיית החישה nonvisual. הממצא העיקרי הוא שכאשר משתתפים יכולים להשתמש חזון כאמצעי מנע לזהות שני חיצוני (המיקום/הכיוון) והאובייקט מאפיינים פנימיים (גודל/צורה) של מטרה שהם לשלב להישג ידם, לתפוס את מעשה אחד התפיסה חלקה שבו הם preshape את היד על הגודל והצורה של היעד לפני שתיגע בו (איור 2 א). כאשר החזון אינו זמין, לעומת זאת, הם מביצועם של שתי תנועות כך משוב משו...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

המאמר הנוכחי מתאר כיצד להשתמש מסגרת ניתוח וידאו לכמת הארגון הטמפורלי, מבנה קנטית, קבוצת משנה של תכונות הטופוגרפי של תנועות יד להבין בני אדם. הטכניקה ניתן ללמוד תנועות יד להבין מונחה באופן חזותי טיפוסי, אלא גם תנועות יד להבין הייחודית. תנועות כאלה קשה ללמוד באמצעות תנועה תלת-ממד מסורתיים, מערכות מעקב, אך שכיחים אצל תינוקות המתפתח, משתתפים עם עיבוד חושי מסולף, חולים עם הפרעות sensorimotor כגון עיוורון, מחלת פרקינסון, שבץ מוחי, או שיתוק מוחין. לפיכך, השימוש של מסגרת ניתוח וידאו יאפשר חוקרים להרחיב בתחום החקירה כדי לכלול לטו...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

המחברים יש אינטרסים כלכליים מתחרים לא לחשוף.

תודות

המחברים רוצה להודות אלקסיס וילסון, מריסה אי Bertoli לסיוע שלהם עם הצילומים ועריכת הוידאו עבור כתב יד זה. מחקר זה נתמך על ידי מדעי הטבע, הנדסה מחקר המועצה של קנדה (JMK, jrk ב, IQW), פתרונות בריאות Innovates אלברטה (JMK) את קנדי מוסדות של הבריאות מחקר (IQW).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
מצלמות וידאו במהירות גבוההCasiohttp://www.casio-intl.com/asia-mea/en/dc/ex_f1/ או http://www.casio-intl.com/asia-mea/en/dc/ex_100/Casio EX-F1 מצלמה במהירות גבוהה או מצלמת Casio EX-100 במהירות גבוהה המשמשת לאיסוף רשומות וידאו במהירות גבוהה
Adobe Photoshopתוכנת Adobe http://www.adobe.com/ca/products/photoshop.htmlהמשמשת לכיול ומדידת מרחקים במסגרות וידאו בודדות
Adobe Premiere ProAdobehttp://www.adobe.com/ca/products/premiere.html?sdid=KKQOM&mv=search&s_kwcid=AL!3085!3!193588412847!e!!g!!adobe%20premiere%20pro&ef_id=WDd17AAABAeTD6-D:20170606160204:sהמשמשת לביצוע ניתוח וידאו מסגרת אחר מסגרת
מעמד Sanusמתכוונן לגובהhttp://www.sanus.com/en_US/products/speaker-stands/htb3/מעמד רמקול מתכוונן לגובה עם צלחת עליונה משולשת בגודל 9 ס"מ x 9 ס"מ בהתאמה אישית המחוברת לחלק העליון עם בורג משמשת ככן מגיע
1 ס"מ משאבי למידה של קוביית כיול(Walmart)https://www.walmart.com/ip/Learning-Resources-Centimeter-Cubes-Set-500/24886372קוביית פלסטיק בגודל 1 ס"מ משמשת להפיכת מדידות מרחק מפיקסלים לסנטימטרים
Studio LightDot Linehttps://www.bhphotovideo.com/c/product/1035910-REG/dot_line_rs_5620_1600w_led_light.html מנורה חזקה עם אור LED קריר המשמשת להמחשת המשתתף ואזור הבדיקה
מסכת שינה תלת מימדית (תלת מימדית)Kfinehttps://www.amazon.com/Kfine-Sleeping-Contoured-lightweight-Comfortable/dp/B06W5CDY78?th=1משמשת ככיסוי עיניים לחסימת ראייה במצב ללא ראייה
פרוסות תפוזN/AN/Aפרוסות תפוז שימשו כמטרות הגעה בגודל גדול
כדורי סופגניותטים הורטונסhttp://www.timhortons.com/ca/en/menu/timbits.phpטימביטים רגילים אופנתיים מיושנים של טים הורטונס שימשו כמטרות הגעה בגודל בינוני
אוכמניותN/AN/Aאוכמניות שימשו כמטרות הגעה בגודל קטן
תוכנת

מקורות

  1. Karl, J. M., Whishaw, I. Q. Different evolutionary origins for the Reach and the Grasp: an explanation for dual visuomotor channels in primate parietofrontal cortex. Front Neurol. 4 (208), (2013).
  2. Whishaw, I. Q., Karl, J. M. The contribution of the reach and the grasp to shaping brain and behaviour. Can J Exp Psychol. 68 (4), 223-235 (2014).
  3. Jeannerod, M. Intersegmental coordination during reaching at natural visual objects. Attention and Performance IX. Long, J., Badeley, A. , Hillsdale: Lawrence Erlbaum Associates. 153-169 (1981).
  4. Arbib, M. A. Perceptual structures and distributed motor control. Handbook of Physiology. Brooks, V. B. 2, American Psychological Society. 1449-1480 (1981).
  5. De Bruin, N., Sacrey, L. A., Brown, L. A., Doan, J., Whishaw, I. Q. Visual guidance for hand advance but not hand withdrawal in a reach-to-eat task in adult humans: reaching is a composite movement. J Mot Behav. 40 (4), 337-346 (2008).
  6. Karl, J. M., Sacrey, L. A., Doan, J. B., Whishaw, I. Q. Hand shaping using hapsis resembles visually guided hand shaping. Exp Brain Res. 219 (1), 59-74 (2012).
  7. Domellöff, E., Hopkins, B., Francis, B., Rönnqvist, L. Effects of finger markers on the kinematics of reaching movements in young children and adults. J Appl Biomech. 23 (4), 315-321 (2007).
  8. Karl, J. M., Sacrey, L. A., Doan, J. B., Whishaw, I. Q. Oral hapsis guides accurate hand preshaping for grasping food targets in the mouth. Exp Brain Res. 221 (2), 223-240 (2012).
  9. Karl, J. M., Schneider, L. R., Whishaw, I. Q. Nonvisual learning of intrinsic object properties in a reaching task dissociates grasp from reach. Exp Brain Res. 225 (4), 465-477 (2013).
  10. Hall, L. A., Karl, J. M., Thomas, B. L., Whishaw, I. Q. Reach and Grasp reconfigurations reveal that proprioception assists reaching and hapsis assists grasping in peripheral vision. Exp Brain Res. 232 (9), 2807-2819 (2014).
  11. Karl, J. M., Whishaw, I. Q. Haptic grasping configurations in early infancy reveal different developmental profiles for visual guidance of the Reach versus the Grasp. Exp Brain Res. 232 (9), 3301-3316 (2014).
  12. Whishaw, I. Q., Karl, J. M., Humphrey, N. K. Dissociation of the Reach and the Grasp in the destriate (V1) monkey Helen: a new anatomy for the dual visuomotor channel theory of reaching. Exp Brain Res. 234 (8), 2351-2362 (2016).
  13. Timmann, D., Stelmach, G. E., Bloedel, J. R. Grasping component alterations and limb transport. Exp Brain Res. 108 (3), 486-492 (1996).
  14. Saling, M., Mescheriakov, S., Molokanova, E., Stelmach, G. E., Berger, M. Grip reorganization during wrist transport: the influence of an altered aperture. Exp Brain Res. 108 (3), 493-500 (1996).
  15. Whishaw, I. Q., Faraji, J., Kuntz, J., Mirza Ahga, B., Patel, M., Metz, G. A. S., et al. Organization of the reach and grasp in head-fixed vs freely-moving mice provides support for multiple motor channel theory of neocortical organization. Exp Brain Res. 235 (6), 1919-1932 (2017).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

מסגרת ניתוח וידאו של תנועות יד להבין הייחודית בבני אדם
צור קשר
המלצה לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

2026 © זכויות יוצרים MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.