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Articolo metodologico

Metodo di visualizzazione per Drift propriocettiva su un piano 2D Utilizzando Support Vector Machine

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DOI:

10.3791/53970

27 ottobre 2016

In questo articolo

Sommario

Questo articolo descrive un nuovo metodo per stimare drift propriocettiva su un piano 2D utilizzando l'illusione specchio e combinando una procedura psicofisico con analisi utilizzando apprendimento automatico.

Abstract

La deriva propriocettiva, che è uno spostamento percettivo nella posizione della parte del corpo dal corpo reale invisibile a un'immagine visibile simile a un corpo, è stata misurata come correlata comportamentale per il senso di proprietà. In precedenza, la stima della deriva propriocettiva era limitata a una dimensione spaziale, come altezza, larghezza o profondità. Poiché la mano può muoversi liberamente in 3D, misurare la deriva propriocettiva in una sola dimensione non è sufficiente per la stima della deriva in situazioni di vita reale. In questo articolo, forniamo un nuovo metodo per stimare la deriva propriocettiva su un piano 2D utilizzando l'illusione dello specchio combinando una misurazione comportamentale oggettiva (tracciamento della posizione della mano) e una valutazione fenomenologica soggettiva (valutazione soggettiva della posizione della mano e questionario) con un sofisticato approccio di apprendimento automatico. Questa tecnica consente non solo di indagare i meccanismi alla base del senso di proprietà e di azione, ma anche di contribuire alla riabilitazione di un arto mancante o paralizzato e alle regole di progettazione di sistemi di controllo in tempo reale con un'usabilità simile a quella di un autocorpo, in cui l'operatore controlla il sistema come se fosse parte del proprio corpo.

Introduzione

Negli ultimi anni la ricerca sul senso o esperienza del sé corporeo, che è, il proprio corpo, è aumentata nel contesto di realizzazione. Incarnazione si riferisce alla idea o il concetto di avere un corpo fisico o virtuale che può interagire con l'ambiente, come ad esempio raggiungere, afferrare, e toccante. Per esempio, gli esseri umani possono toccare un oggetto o un altro essere umano posizionato nell'ambiente spostando il proprio corpo, in questo caso il loro braccio e la mano. Al giorno d'oggi, questa interazione o comunicazione non si limita ad usare il proprio corpo naturale. A causa di invenzioni e sviluppo di robot antropomorfi o avatar nel mondo....

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Protocollo

Tutti gli aspetti di questo esperimento sono stati approvati dal Comitato Etico del Tokyo Institute of Technology.

1. apparato sperimentale

  1. Materiale e configurazione per la misurazione Drift propriocettiva.
    1. Ottenere un supporto che può contenere una piastra 100 x 100 cm verticalmente (Figura 1).
    2. Ottenere una sedia in cui il partecipante può sedersi comodamente durante l'esperimento.
    3. Ottenere uno specchio acrilico 100 x 100 cm e opaco lavagna.
    4. Ottenere la posizione tracker (per esempio, SLC-C02, Cyverse) per tracciare la posizione della mano destra del partecipante. Risoluzione spaziale do....

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Risultati

I risultati rappresentativi da un precedente studio vengono presentati per illustrare il metodo di 16 anni. La figura 3A mostra che le forme della zona in cui il partecipante non ha potuto rilevare l'offset tra la posizione della mano sinistra e destra spaziale differivano tra le condizioni con (specchio) e senza (lavagna) visivo . commenti figura 3B mostra che le dimensioni dell'area nella condizione con feedback visivo sono significa.......

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Discussione

Dimostriamo un metodo per stimare la deriva propriocettiva in un piano 2D durante l'illusione specchio utilizzando SVM e per confrontare il risultato con risposte al questionario per il senso di appartenenza e di agenzia. Questo nuovo metodo ha rivelato che il richiesto scostamento tra il feedback visivo e propriocettivo per mantenere la deriva propriocettiva è di circa 10 cm di lunghezza e che questo offset da vicino si sovrappone con l'offset tenuti a mantenere la sensazione di proprietà e agenzia.

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano di non avere alcun interesse finanziario concorrente.

Ringraziamenti

Questa ricerca è stata supportata dal Center of Innovation Program dell'Agenzia giapponese per la scienza e la tecnologia, JST.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Specchio
Lavagna
su misura standes. palo in legno o tubo in PVC (cloruro di polivinile)...
Pedale per sedia
P.I. EngineeringPedali classici X-key USB e PS/2 Possonoessere disponibili altri dispositivi di risposta.
Sensore di posizioneCyVerseSLC-C02Possono essere disponibili altri sensori di posizione.
retroriflettente su misuraIl marcatore fornito dal fornitore di motion capture può essere disponibile.
Cuffie antirumoreBoseQuiet Comfort 3Altre cuffie possono essere disponibili.
PCMouse computerNG-N-i300GAPossono essere disponibili altri PC.
acrilicoopacaMarcatore

Riferimenti

  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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Ristampe e permessi

Tag

Piano 2DTracciamento della posizione della manoIllusione dello specchioSenso di appartenenzaValutazione dell'agencyFeedback visivoIngegneria della riabilitazioneEsperimento di psicofisica