Articolo metodologico

Applicazione di stimoli visivi e tattili incongruenti durante il trasferimento di oggetti con feedback vibro-tattile

DOI:

10.3791/59493

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23 maggio 2019

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1Department of Physical Therapy, Sackler Faculty of Medicine, Tel Aviv University, 2Department of Occupational Therapy, Sackler Faculty of Medicine, Tel Aviv University

In questo articolo

Sommario

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Presentiamo un protocollo per applicare gli stimoli visivi-tattili incongruenti durante un'attività di trasferimento di oggetti. In particolare, durante i trasferimenti a blocchi, eseguiti mentre la mano è nascosta, una presentazione virtuale del blocco mostra occorrenze casuali di blocchi falsi. Il protocollo descrive anche l'aggiunta di feedback vibrotattili durante l'esecuzione del task motore.

Abstract

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Raramente si esplorava l'applicazione di segnali sensoriali incongruenti che coinvolgono un feedback tattile interrotto, in particolare con la presenza di feedback vibrotattili (VTF). Questo protocollo mira a testare l'effetto di VTF sulla risposta a stimoli visivi-tattili incongruenti. Il feedback tattile viene acquisito afferrando un blocco e spostandolo su una partizione. Il feedback visivo è una presentazione virtuale in tempo reale del blocco mobile, acquisita utilizzando un sistema di Motion Capture. Il feedback congruente è la presentazione affidabile del movimento del blocco, in modo che il soggetto senta che il blocco è affinato e vederlo muoversi insieme al percorso della mano. Il feedback incongruente appare come il movimento del blocco diverte dal percorso di movimento effettivo, in modo che sembra cadere dalla mano quando è in realtà ancora detenuto dal soggetto, in modo da contraddire il feedback tattile. Venti soggetti (età 30,2 ± 16,3) ripetevano 16 blocchi di trasferimento, mentre la loro mano era nascosta. Questi sono stati ripetuti con VTF e senza VTF (totale di 32 blocchi di trasferimento). Gli stimoli incongruenti sono stati presentati casualmente due volte all'interno delle 16 ripetizioni in ogni condizione (con e senza VTF). Ogni soggetto è stato chiesto di votare il livello di difficoltà di eseguire il compito con e senza il VTF. Non vi sono state differenze statisticamente significative nella lunghezza dei percorsi delle mani e delle durate tra i trasferimenti registrati con segnali visivi-tattili congruenti e incongruenti – con e senza il VTF. Il livello di difficoltà percepito di eseguire l'operazione con il VTF significativamente correlato con la lunghezza del percorso normalizzato del blocco con VTF (r = 0,675, p = 0,002). Questa impostazione viene utilizzata per quantificare il valore additivo o riduttivo di VTF durante la funzione motoria che coinvolge incongruenti stimoli visivi-tattili. Le applicazioni possibili sono la progettazione protesica, l'abbigliamento sportivo intelligente o qualsiasi altro indumento che incorpora VTF.

Introduzione

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Le illusioni sono sfruttazioni dei limiti dei nostri sensi, poiché percepiamo erroneamente le informazioni che si discosta dalla realtà oggettiva. La nostra inferenza percettiva si basa sulla nostra esperienza nell'interpretare i dati sensoriali e sul calcolo del nostro cervello della stima più affidabile della realtà in presenza di input sensoriale ambiguo1.

Una sottocategoria nella ricerca delle illusioni è quella che unisce segnali sensoriali incongruenti. L'illusione che deriva da segnali sensoriali incongruenti proviene dalla costante integrazione multisensoriale eseguita dal nostro cervello. Mentre ci sono nume....

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Protocollo

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Il seguente protocollo segue le linee guida del comitato etico di ricerca umana dell'Università. Vedere la tabella dei materiali per il riferimento ai prodotti commerciali.

Nota: dopo aver ricevuto l'approvazione della Commissione d'etica universitaria, sono stati reclutati 20 individui sani (7 maschi e 13 femmine, media e deviazione standard [DS] di età 30,2 ± 16,3 anni). Ogni soggetto ha letto e firmato un modulo di consenso informato preprocessato. I criteri di inclusione erano persone destri di età pari o superiore a 18 anni. I criteri di esclusione erano qualsiasi compromissione neurologica o ortopedica che interessava....

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Risultati

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Abbiamo usato la tecnica descritta per testare le tre ipotesi che quando si sposta un oggetto da un luogo ad un altro utilizzando il feedback visivo virtuale: (i) il percorso e la durata del movimento di trasferimento dell'oggetto aumenteranno quando gli stimoli visivi-tattili incongruenti sono presenti II) questa variazione aumenterà quando si presenteranno incongruenti stimoli visivi-tattili e si attiverà il VTF sul braccio mobile; e (III) si riscontrerà una correlazione positiva tra il livello di difficoltà percepito .......

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Discussione

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In questo studio, è stato presentato un protocollo che quantifica l'effetto dell'aggiunta di VTF sulla cinematica di trasferimento di oggetti in presenza di incongruenti stimoli visivi-tattili. Al meglio delle nostre conoscenze, questo è l'unico protocollo disponibile per testare l'effetto di VTF sulla risposta a stimoli visivi-tattili incongruenti. I diversi passaggi critici coinvolti nell'applicazione di incongruenti stimoli visivi-tattili durante il trasferimento di oggetti con VTF includono i seguenti: collegare il s.......

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Dichiarazioni

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Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

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Questo studio non è stato finanziato.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Stampante 3DMakerbothttps://www.makerbot.com/
Test scatole e blocchiSammons Prestonhttps://www.performancehealth.com/box-and-blocks-test
sensori Flexiforce (1lb)Tekscan Inc.https://www.tekscan.com/force-sensors
JASP JASPTeamhttps://jasp-stats.org/
LabviewNational Instrumentshttp://www.ni.com/en-us/shop/labview/labview-details.html
Micro ArduinoArduino LLChttps://store.arduino.cc/arduino-micro
Sistema di motion captureQualisyshttps://www.qualisys.com
Motore a vibrazione senza alberoPololuhttps://www.pololu.com/product/1638
SPSSIBMhttps://www.ibm.com/analytics/spss-statistics-software

Riferimenti

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Aggelopoulos, N. C. Perceptual inference. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 55, 375-392 (2015).
  2. van der Groen, O., van der Burg, E., Lunghi, C., Alais, D. Touch influences visual perception with a tight orientation-tuning. PloS One. 8 (11), e79558(2013).
  3. Pei, Y. C....

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Tag

Sistema di motion capturefeedback incongruentecompito di trasferimento a blocchisensori di forzadifficolt percepitalunghezza del percorso normalizzataprogettazione di protesiabbigliamento sportivo intelligente

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