Name: מסגרת ניתוח וידאו של תנועות יד להבין הייחודית בבני אדם (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-01-15T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 51 s
Description: למדו לכמת תנועות יד ייחודיות בבני אדם באמצעות ניתוח וידאו פריים-אפריים. השיטה מאפשרת השוואת אסטרטגיות הגעה בין רואים לעיוורים ומתאימה למחקר נוירו-התנהגותי בפגות, חולי מוח ופרימטים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

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).

<ol><li>Karl, J. M., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Different+evolutionary+origins+for+the+Reach+and+the+Grasp%3A+an+explanation+for+dual+visuomotor+channels+in+primate+parietofrontal+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neurol%22%5BJournal%5D)">Different evolutionary origins for the Reach and the Grasp: an explanation for dual visuomotor channels in primate parietofrontal cortex.</a> Front Neurol. 4 (208), (2013).</li>
<li>Whishaw, I. Q., Karl, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+contribution+of+the+reach+and+the+grasp+to+shaping+brain+and+behaviour%5BTitle%5D)+AND+%22Can+J+Exp+Psychol%22%5BJournal%5D)">The contribution of the reach and the grasp to shaping brain and behaviour.</a> Can J Exp Psychol. 68 (4), 223-235 (2014).</li>
<li>Jeannerod, M. Intersegmental coordination during reaching at natural visual objects. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aJeannerod%2C+M+%22Attention+and+Performance+IX%22">Attention and Performance IX</a>. Long, J., Badeley, A. , Hillsdale: Lawrence Erlbaum Associates. 153-169 (1981).</li>
<li>Arbib, M. A. Perceptual structures and distributed motor control. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aArbib%2C+MA+%22Handbook+of+Physiology%22">Handbook of Physiology</a>. Brooks, V. B. 2, American Psychological Society. 1449-1480 (1981).</li>
<li>De Bruin, N., Sacrey, L. A., Brown, L. A., Doan, J., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visual+guidance+for+hand+advance+but+not+hand+withdrawal+in+a+reach-to-eat+task+in+adult+humans%3A+reaching+is+a+composite+movement%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mot+Behav%22%5BJournal%5D)">Visual guidance for hand advance but not hand withdrawal in a reach-to-eat task in adult humans: reaching is a composite movement.</a> J Mot Behav. 40 (4), 337-346 (2008).</li>
<li>Karl, J. M., Sacrey, L. A., Doan, J. B., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hand+shaping+using+hapsis+resembles+visually+guided+hand+shaping%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Hand shaping using hapsis resembles visually guided hand shaping.</a> Exp Brain Res. 219 (1), 59-74 (2012).</li>
<li>Domellöff, E., Hopkins, B., Francis, B., Rönnqvist, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+finger+markers+on+the+kinematics+of+reaching+movements+in+young+children+and+adults%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Biomech%22%5BJournal%5D)">Effects of finger markers on the kinematics of reaching movements in young children and adults.</a> J Appl Biomech. 23 (4), 315-321 (2007).</li>
<li>Karl, J. M., Sacrey, L. A., Doan, J. B., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oral+hapsis+guides+accurate+hand+preshaping+for+grasping+food+targets+in+the+mouth%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Oral hapsis guides accurate hand preshaping for grasping food targets in the mouth.</a> Exp Brain Res. 221 (2), 223-240 (2012).</li>
<li>Karl, J. M., Schneider, L. R., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nonvisual+learning+of+intrinsic+object+properties+in+a+reaching+task+dissociates+grasp+from+reach%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Nonvisual learning of intrinsic object properties in a reaching task dissociates grasp from reach.</a> Exp Brain Res. 225 (4), 465-477 (2013).</li>
<li>Hall, L. A., Karl, J. M., Thomas, B. L., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reach+and+Grasp+reconfigurations+reveal+that+proprioception+assists+reaching+and+hapsis+assists+grasping+in+peripheral+vision%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Reach and Grasp reconfigurations reveal that proprioception assists reaching and hapsis assists grasping in peripheral vision.</a> Exp Brain Res. 232 (9), 2807-2819 (2014).</li>
<li>Karl, J. M., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Haptic+grasping+configurations+in+early+infancy+reveal+different+developmental+profiles+for+visual+guidance+of+the+Reach+versus+the+Grasp%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Haptic grasping configurations in early infancy reveal different developmental profiles for visual guidance of the Reach versus the Grasp.</a> Exp Brain Res. 232 (9), 3301-3316 (2014).</li>
<li>Whishaw, I. Q., Karl, J. M., Humphrey, N. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissociation+of+the+Reach+and+the+Grasp+in+the+destriate+%28V1%29+monkey+Helen%3A+a+new+anatomy+for+the+dual+visuomotor+channel+theory+of+reaching%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Dissociation of the Reach and the Grasp in the destriate (V1) monkey Helen: a new anatomy for the dual visuomotor channel theory of reaching.</a> Exp Brain Res. 234 (8), 2351-2362 (2016).</li>
<li>Timmann, D., Stelmach, G. E., Bloedel, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Grasping+component+alterations+and+limb+transport%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Grasping component alterations and limb transport.</a> Exp Brain Res. 108 (3), 486-492 (1996).</li>
<li>Saling, M., Mescheriakov, S., Molokanova, E., Stelmach, G. E., Berger, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Grip+reorganization+during+wrist+transport%3A+the+influence+of+an+altered+aperture%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Grip reorganization during wrist transport: the influence of an altered aperture.</a> Exp Brain Res. 108 (3), 493-500 (1996).</li>
<li>Whishaw, I. Q., Faraji, J., Kuntz, J., Mirza Ahga, B., Patel, M., Metz, G. A. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organization+of+the+reach+and+grasp+in+head-fixed+vs+freely-moving+mice+provides+support+for+multiple+motor+channel+theory+of+neocortical+organization%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Organization of the reach and grasp in head-fixed vs freely-moving mice provides support for multiple motor channel theory of neocortical organization.</a> Exp Brain Res. 235 (6), 1919-1932 (2017).</li>
</ol>

המחברים יש אינטרסים כלכליים מתחרים לא לחשוף.

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...

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.

<table><tbody><tr><td>מצלמות וידאו במהירות גבוהה</td><td>Casio</td><td>http://www.casio-intl.com/asia-mea/en/dc/ex_f1/ או http://www.casio-intl.com/asia-mea/en/dc/ex_100/</td> <td>Casio EX-F1 מצלמה במהירות גבוהה או מצלמת Casio EX-100 במהירות גבוהה המשמשת לאיסוף רשומות וידאו במהירות גבוהה</td></tr><tr><td>Adobe Photoshop</td><td>תוכנת Adobe http://www.adobe.com/ca/products/photoshop.html</td><td></td><td>המשמשת לכיול ומדידת מרחקים במסגרות וידאו בודדות</td></tr><tr><td>Adobe Premiere Pro</td> תוכנת <td>Adobe</td><td>http://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:s</td><td>המשמשת לביצוע ניתוח וידאו מסגרת אחר מסגרת</td></tr><tr><td>מעמד Sanus</td><td>מתכוונן לגובה</td><td>http://www.sanus.com/en_US/products/speaker-stands/htb3/</td><td>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</td></tr><tr><td>1 ס"מ משאבי למידה של קוביית כיול</td><td>(Walmart)</td><td>https://www.walmart.com/ip/Learning-Resources-Centimeter-Cubes-Set-500/24886372</td><td>קוביית פלסטיק בגודל 1 ס"מ משמשת להפיכת מדידות מרחק מפיקסלים לסנטימטרים</td></tr><tr><td>Studio Light</td><td>Dot Line</td><td></td><td>https://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</td></tr><tr><td>מסכת שינה תלת מימדית (תלת מימדית)</td><td>Kfine</td><td>https://www.amazon.com/Kfine-Sleeping-Contoured-lightweight-Comfortable/dp/B06W5CDY78?th=1</td><td>משמשת ככיסוי עיניים לחסימת ראייה במצב ללא ראייה</td></tr><tr><td>פרוסות תפוז</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>פרוסות תפוז שימשו כמטרות הגעה בגודל גדול</td></tr><tr><td>כדורי סופגניות</td><td>טים הורטונס</td><td>http://www.timhortons.com/ca/en/menu/timbits.php</td><td>טימביטים רגילים אופנתיים מיושנים של טים הורטונס שימשו כמטרות הגעה בגודל בינוני</td></tr><tr><td>אוכמניות</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>אוכמניות שימשו כמטרות הגעה בגודל קטן</td></tr></tbody></table>

מסגרת ניתוח וידאו של תנועות יד להבין הייחודית בבני אדם

Frame-by-Frame Video Analysis of Idiosyncratic Reach-to-Grasp Movements in Humans

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.

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...

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.

Prehension, the act of reaching to grasp an object, is central to the human experience. We use it to feed ourselves, groom ourselves, and manipulate ...

המטרה הכוללת של הליך זה היא לכמת את הארגון הטמפורלי, המבנה הקינמטי והמאפיינים הטופוגרפיים של תנועות הגעה לתפיסה אידיוסינקרטיות. ניתן להשתמש בשיטה זו כדי לענות על שאלות מפתח הקשורות לארגון הנוירו-התנהגותי של תנועות ידיים אצל תינוקות, חולים פגועי מוח ואצל פרימטים שאינם אנושיים, שיכולים להיות קשים למחקר באמצעות טכניקות מעקב תנועה אוטומטיות. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא אמינה ביותר, זולה ולא פולשנית, אך ניתן לשנות אותה בקלות כך שתתאים למספר מטרות מחקר.אדגים את ההליך היום אני אלכסיס וילסון ומריסה ברטולי, שהן עוזרות מחקר במעבדה שלי. התחל בבחירת אוכמניות, כדורי סופגניות ופרוסות תפוז שישמשו כמטרות השגה. ליוו את המשתתף לחדר הבדיקה והודיעו לו שהוא ישלים בסך הכל 60 ניסויי הגעה, המופרדים לארבעה בלוקים, כאשר כל בלוק מורכב מ-15 ניסויי הגעה.לאחר מכן, התאימו את גובה הכן העומד בפני עצמו לאורך תא המטען של המשתתף היושב, כך שהחלק העליון של הכן יעמוד באמצע הדרך בין החלק העליון של הירך של המשתתף לעצם החזה של המשתתף. לאחר מכן, מקמו את הסגיטטל של מצלמת וידאו מהירה אחת למשתתף באותו צד של היד הלא דומיננטית של המשתתף במרחק של מטר אחד מהכן כדי להקליט מבט מהצד של היד הדומיננטית של המשתתף. לאחר מכן, הצב מצלמת וידאו שנייה מטר אחד לפני הכן כדי ללכוד מבט חזיתי של המשתתף.הנחו את המשתתף להתחיל כל ניסוי הגעה עם ידיים פתוחות, רפויות ומונחות על הגב של הירכיים העליונות. אמרו למשתתף שבתחילת כל ניסוי, הנסיין יניח אובייקט מטרה על הדום ושהוא צריך להמתין עד שהנסיין יספק פקודה מילולית אחת, שתיים, שלוש, ללכת להושיט יד דומיננטית, לתפוס את אובייקט המטרה ואז להניח את אובייקט המטרה בפיו כאילו הוא הולך לאכול אותו. לאחר מכן, התחל באיסוף הנתונים על ידי הקשה מהירה על המשטח המרכזי העליון של הכן עם האצבע המורה כדי לשמש כרמז זמן בכל הסרטונים.לבסוף, הניחו את אובייקט המטרה הראשון על הכן והשתמשו ברמז אחד, שניים, שלוש, כדי לאותת למשתתף לבצע את ניסוי ההגעה. התחל בפתיחת קבצי הווידאו בתוכנת עריכת הווידאו. השתמש במקשי החצים במקלדת כדי לנווט למסגרת הווידאו המתארת את התנועה שבה הנסייני מקיש על החלק העליון של הכן עם האצבע המורה.לאחר מכן, השתמש בפונקציית החיתוך בתוכנת עריכת הווידאו כדי להסיר את כל הפריימים שקדמו למסגרת הנוכחית. לאחר מכן, השתמש בפונקציית הייצוא בתוכנת עריכת הווידאו כדי לשמור את הגרסה החתוכה של כל רשומת וידאו במיקום מאובטח בכונן הקשיח של המחשב. לבסוף, בחר וגרור את כל רשומות הווידאו החדשות שנחתכו עבור משתתף בודד לתוך צירי זמן נפרדים בתוכנת עריכת הווידאו כדי לבצע ניתוח וידאו מסונכרן בזמן מסגרת אחר מסגרת.התחל בזיהוי מספר המסגרת של התחלת התנועה, המוגדר כהרמה הנראית לעין הראשונה של כף היד הרחק מהגב של הירך העליונה. לאחר מכן, זהה את מספר המסגרת של האוסף, שהוא היווצרות תנוחת יד סגורה שבה הספרות מתגמשות ונסגרות בצורה מקסימלית. לאחר מכן, זהה את מספר המסגרת של הגובה המרבי, שהוא הגובה המרבי של מפרק האצבע הפרוקסימלי ביותר כאשר היד מושיטה יד לעבר אובייקט המטרה.לאחר מכן, זהה את מספר המסגרת של צמצם השיא, שהוא הפתיחה המקסימלית של היד המתרחשת לאחר האיסוף, אך לפני המגע הראשון עם המטרה. זהה את מספר המסגרת של המגע הראשון בין היד לאובייקט המטרה. לבסוף, זהה את מספר המסגרת המתאים לרגע שבו כל המניפולציה של אובייקט המטרה הושלמה ולמשתתף יש אחיזה איתנה באובייקט המטרה, מה שמכונה אחיזה סופית.התחל בפתיחת תמונת מסגרת הסטילס המתארת את האירוע ההתנהגותי העיקרי של האיסוף בתוכנת עריכת התמונות. בחרו בכלי הסרגל והשתמשו בו כדי לצייר קו ישר בין הקצה המרכזי של האגודל לקצה המרכזי של האצבע המורה. רשום את אורך השורה כמרחק האיסוף בגיליון האלקטרוני.לאחר מכן, פתח את תמונת מסגרת הסטילס המתארת את הגובה המרבי בתוכנת עריכת התמונות. השתמש בכלי הסרגל כדי למדוד את המרחק האנכי בין החלק העליון של הכן לחלק העליון של מפרק האינדקס של המשתתף. רשום את אורך הקו הזה כמרחק הגובה המרבי בגיליון האלקטרוני.פתחו את תמונת צמצם השיא בתוכנת עריכת התמונות והשתמשו בכלי הסרגל כדי למדוד את המרחק בין הקצה המרכזי של האגודל לקצה המרכזי של האצבע המורה. רשום/י את אורך הקו הזה כמרחק שיא הצמצם בגיליון העבודה. לאחר מכן, פתחו את תמונת המגע הראשונה והשתמשו בכלי הסרגל כדי למדוד את המרחק בין הקצה המרכזי של האגודל לקצה המרכזי של האצבע המורה.רשום את אורך קו זה כמרחק צמצם המגע הראשון בגיליון האלקטרוני. לבסוף, פתח את תמונת מסגרת הסטילס המתארת אחיזה סופית בתוכנת עריכת התמונות. השתמשו בכלי סרגל למדידת המרחק בין הקצה המרכזי של האגודל לקצה המרכזי של האצבע המורה.רשום את אורך קו זה כמרחק צמצם האחיזה הסופי בגיליון האלקטרוני. בעת ביצוע ניתוח הווידאו פריים אחר פריים, תעד בגיליון האלקטרוני איזה חלק של היד משמש ליצירת קשר ראשון עם היעד עבור כל ניסוי עבור כל משתתף. קבע את נקודות המגע הראשונות על ידי ייצוא תמונת מסגרת סטילס של המטרה, פתיחתה בתוכנת עריכת התמונות ושימוש בכלי המכחול של התוכנה כדי לסמן את המיקום על המטרה שבו נוצר המגע הראשון בין היד למטרה בכל ניסוי.לאחר מכן, קבע את נקודות האחיזה באמצעות כלי המכחול של התוכנית כדי לסמן את המיקום על המטרה שבו היד נוגעת במטרה בזמן האחיזה הסופית עבור כל ניסוי. לאחר מכן, קבע את מספר ההתאמות שבוצעו בכל ניסוי על ידי בדיקת רשומת הווידאו, תוך ציון כל המקרים שבהם המשתתף שחרר ויצר מחדש קשר עם המטרה בין מסגרת המגע הראשון למסגרת האחיזה הסופית. לאחר מכן, אפיינו את סוג האחיזה כאחיזת מלקחיים, אחיזה מדויקת או אחיזת כוח.לבסוף, קבע את אסטרטגיית התפיסה המשמשת לכל ניסוי ורשום אותה בגיליון האלקטרוני של כל ניסוי. התוצאות הצביעו על כך שכאשר המשתתפים יכולים להשתמש בראייה כדי לזהות מראש הן את המיקום והן את הגודל של אובייקט מטרה, הם משלבים את הטווח והאחיזה בפעולת הכנה חלקה אחת. עם זאת, כאשר הראייה אינה זמינה, הם מפרידים בין שתי התנועות כך שניתן להשתמש במשוב מישוש כדי לכוון תחילה את היד ביחס למיקום ולאחר מכן לצורת המטרה.בנוסף, היד נוקטת בגישה מוגבהת יותר למטרה ובכך משיגה גובה מקסימלי גדול יותר במצב ללא ראייה בהשוואה למצב הראייה. במצב ללא ראייה, מיקום המגע הראשון והחלק של היד ליצירת המגע הראשון עם המטרה משתנה מאוד. זה מנוגד למצב הראייה, שבו המשתתפים השתמשו בדרך כלל באצבע המורה ו/או באגודל כדי ליצור מגע ראשון עם צדדים מנוגדים של המטרה.במצב ללא ראייה, צמצם היד אינו מתעצב מראש לגודל המטרה לא בשיא הצמצם ולא במגע הראשון. עם זאת, צמצם היד באחיזה הסופית זהה בראייה וללא תנאי ראייה. וריאציות של פרוטוקול זה שיפרו את ההבנה שלנו לגבי התנהגות הגעה לתפיסה אצל מבוגרים חסרי ראייה, תינוקות אנושיים, חולים פגועי מוח ופרימטים לא אנושיים על ידי מתן תובנה הן לגבי הארגון העצבי והן הארגון ההתנהגותי של הטרמה, וגם על ידי מתן תמיכה לתיאוריית הערוץ הוויזואו-מוטורי הכפול של הגעה.

frame-frame-video-analysis-idiosyncratic-reach-to-grasp-movements

Research

JoVE Journal

Behavior

התנהגות

היקף לכת מיומנים מחלק את התנועה על ידי forelimb ב להגיע לפעולה מזון לתוך אלמנטים מורכבים כל אחד מהם מוערכים בקנה מידה עם שלוש נקודות. סולם הדירוג הוא תיאר עכבר רגיל יכול להיות מיושם כלפי הערכת הפרעות מוטוריות נוירולוגיות.

מבנה Forelimb מיומנים להגיע ב עכברוש: ​​סולם דירוג התנועה

במחקר זה נעשה שימוש בגירוי מגנטי טרנס-קרני חד-פעמי על קליפת המוח המוטורית העיקרית, נוירונו-ווגנציה ורישום הפעילות האלקטרומיוגרפית של שרירי היד כדי לחקור את ההתרגשות הקורטיקוספינלית בזמן שהמשתתפים צפו ברצפי פעולה.

אפנון רגישות קורטיקוספינלי במהלך תצפית פעולה

לא ברור כיצד אותות מלמעלה למטה מהזרם החזותי הגחון משפיעים על תנועה. פיתחנו פרדיגמה לבדוק מנוע התנהגות כלפי יעד באשלית היפוך עומק 3D. הבדלים משמעותיים הם דיווחו בשני תנועות מכוונות, מכוון למטרה ופעולות אוטומטיות בתנאי צפייה מתעתעים ו ממשיים.

שיטות לחקור את ההשפעה של תהליכים חזותיים מלמעלה למטה על התנהגות מוטורית

מטרת הפרוטוקול היא לפרט כיצד לאסוף נתוני וידאו לשימוש במעבדה; כיצד להקליט נתוני מעקב אחר עיניים של משתתפים התבוננות בנתונים וכיצד לנתח ביעילות את התוכן של קטעי וידאו שהם מחפשים באמצעות טכניקת לימוד מכונה.

שילוב נתוני מעקב אחר עיניים באמצעות ניתוח של תוכן וידאו מחינם-צפייה בסרטון וידאו של טיול בסביבה של פארק עירוני

המוצג כאן הוא פרוטוקול לבניית מכשיר אוטומטי המנחה קוף לבצע את המשימה הגמישה להגיע להישג. המנגנון משלב התקן טרנסלאסטד תלת-ממדי ומפנה טבלה כדי להציג אובייקטים מרובים במיקום שרירותי במרחב תלת-ממדי.

עיצוב ושימוש של מכשיר להצגת אובייקטים Graspable בסביבת עבודה תלת-ממדית

מכרסם מיומנים להגיע משמש בדרך כלל כדי ללמוד כישורי מיומנות, אבל דורש זמן ומאמץ משמעותיים כדי ליישם את המשימה ולנתח את ההתנהגות. אנו מתארים גרסה אוטומטית של מיומנים להגיע עם מעקב תנועה ושחזור תלת מימדי של מסלולי הגעה.

עכברוש אוטומטי-גלולה יחידה להגיע עם 3-מימדי שחזור של כפה ומסלולי ספרות

מוצג כאן פרדיגמה התנהגותית המ מעוררת תגובות visuomotor חזקות ומהירות על שרירי הגפיים העליונות האנושיות במהלך מגעים מודרכים ויזואלית.

פרדיגמת יעד מתעוררת לעורר תגובות Visuomotor מהיר על שרירי הגפיים העליונות האנושיות

הגעה היא מיומנות בסיסית המאפשרת לבני אדם לתקשר עם הסביבה. מספר מחקרים נועדו לאפיין התנהגות הגעה באמצעות מגוון מתודולוגיות. מאמר זה מציע יישום קוד פתוח של גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי כדי להעריך את מצב ההתרגשות הקורטיקוספינלית בבני אדם במהלך הגעה לביצועי משימה.

הערכת רגישות קורטיקוספינלית במהלך התנהגות של הגעה מכוונת מטרה

כאשר אנו תופסים אובייקט, אזורים מרובים של האצבעות והיד בדרך כלל יוצרים מגע עם פני השטח של האובייקט. שחזור אזורי מגע כאלה הוא מאתגר. כאן, אנו מציגים שיטה להערכה בקירוב של אזורי המגע על ידי שילוב לכידת תנועה מבוססת סמן עם שחזור רשת יד קיים מבוסס למידה עמוקה.

הערכת אזורי מגע בין ידיים לחפצים במהלך אחיזה רב-ספרתית אנושית

המחקר הנוכחי מתאר מבחן התנהגות מוטורית עדינה לבחינת ליקויים מוטוריים במודלים של מכרסמים, כולל חולדת TgF344-AD, באמצעות למידת מכונה.

מטלה מוטורית עדינה לחקר קינמטיקה של מפרקים במודל פרה-קליני של מחלות נוירודגנרטיביות

למדו לכמת תנועות יד ייחודיות בבני אדם באמצעות ניתוח וידאו פריים-אפריים. השיטה מאפשרת השוואת אסטרטגיות הגעה בין רואים לעיוורים ומתאימה למחקר נוירו-התנהגותי בפגות, חולי מוח ופרימטים.

מסגרת ניתוח וידאו של תנועות יד להבין הייחודית בבני אדם

גלה סרטונים נוספים