Name: Metodo di visualizzazione per Drift propriocettiva su un piano 2D Utilizzando Support Vector Machine (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-10-27T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 5 s
Description: Impara a stimare e visualizzare la deriva propriocettiva in 2D utilizzando Support Vector Machine e procedure psicofisiche. Questo metodo combina apprendimento automatico con illusione dello specchio per studiare il senso di proprietà corporea.

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

Tutti gli aspetti di questo esperimento sono stati approvati dal Comitato Etico del Tokyo Institute of Technology. 1. apparato sperimentale <ol><li> Materiale e configurazione per la misurazione Drift propriocettiva. <ol><li> Ottenere un supporto che può contenere una piastra 100 x 100 cm verticalmente (Figura 1). </li><li> Ottenere una sedia in cui il partecipante può sedersi comodamente durante l&#39;esperimento. </li><li> Ottenere uno specchio acrilico 100 x 100 cm e opaco lavagna. </li><li> Ottenere la posizione tracker (per esempio, SLC-C02, Cyverse) per tracciare la posizione della mano destra del partecipante. Risoluzione spaziale dovrebbe essere di circa 1,5 mm a consentire sufficiente numero di campionamenti da utilizzare per l&#39;apprendimento automatico. </li><li> Ottenere un marker LED e retroriflettenti ad infrarossi che verranno utilizzati per indicare, rispettivamente, la posizione dello stand e la mano destra del partecipante, (vedere i passaggi 1.1.11 e 3.2.6). </li><li> Ottenere il pedale per la risposta del partecipante. </li&gt; <li> Creare il programma su misura, in grado di registrare e visualizzare simultaneamente la posizione di risposta e la mano destra del partecipante e giocare un segnale acustico come valutazioni di risposta del partecipante quando viene premuto il pedale. In questi esperimenti, la posizione della mano destra del partecipante sono stati raccolti utilizzando il dispositivo di acquisizione del motore e il suo programma su misura secondo le istruzioni del produttore. NOTA: Secondo un documento precedente 16, il programma è stato sviluppato con un toolkit di sviluppo software. Il programma su misura sviluppato dal toolkit di sviluppo software può essere adattato per altre marche di dispositivi di motion capture. </li><li> Utilizzare un metronomo per fornire segnali di temporizzazione per la formazione del movimento della mano, cioè, toccando la superficie dello specchio o della lavagna. Vedere il punto 3.1.1 per le istruzioni di formazione precise. </li><li> Utilizzare cuffie cancellazione del rumore per ridurre la possibilità che il partecipante può ascoltare segnali sonori per la posizione della mano. </li><li> Per la condizione di feedback visivo, fissare lo specchio al supporto. Per la condizione senza feedback visivo, collegare la lavagna per lo stand. </li><li> Posizionare il LED in alto a sinistra dello specchio o lavagna a infrarossi. </li></ol></li><li> Materiali e installazione per senso di appartenenza e l&#39;Agenzia di misura. <ol><li> Ripetere la procedura dal punto 1.1.1 al punto 1.1.11. </li><li> Creare o ottenere il questionario valutare senso di appartenenza e di agenzia (ad esempio, 10,13,16). La tabella 1 mostra esempi di questo questionario utilizzato nello studio precedente 15. </li><li> Utilizzare un PC monitor o tablet per visualizzare il questionario al partecipante. </li></ol></li></ol> 2. I partecipanti <ol><li> Reclutare circa 10 partecipanti di mano destra con una vista normale o corretta-a-normale. Nota: Il numero dei partecipanti può essere regolata in base agli obiettivi sperimentali e il numero di prove ripetute per partecipformica. </li><li> Ottenere il consenso informato scritto per la partecipazione prima dell&#39;inizio dell&#39;esperimento. </li></ol> 3. Esperimento Procedura <ol><li> Fase di formazione per il movimento della mano. <ol><li> Formare i partecipanti di toccare contemporaneamente con entrambe le mani sul specchio o lavagna ad un certo tempo con il metronomo. Indicare ai partecipanti di eseguire il movimento toccando mantenendo il tallone della mano in contatto con lo specchio o di bordo. All&#39;inizio della formazione, avviare il metronomo ad un tempo di 60 battiti al minuto e quindi istruire il partecipante per spostare entrambe le mani sincrono secondo il suono del metronomo. </li><li> Assicurarsi che i tempi del movimento della mano del partecipante è vicino a un ciclo al secondo (circa 1 Hz) e confrontarlo con il suono del metronomo diversi minuti dopo l&#39;inizio di intercettazioni. </li></ol></li><li> Stima della propriocettiva Drift in del Partecipante Mediosagittale Plane. <ol><li&gt; Utilizzare un ordine contro-bilanciato di condizioni tra i partecipanti. </li><li> Montare specchio o lavagna sul supporto sulla base delle condizioni: con feedback visivo, montare lo specchio; senza feedback visivo, montare la lavagna. </li><li> Assicurarsi che partecipante è seduto molto vicino allo specchio o lavagna, il quale è posizionato lungo il piano sagittale mediano del partecipante (Figura 1). </li><li> Assicurarsi che partecipante può vedere l&#39;immagine speculare della mano sinistra, ma non può vedere la vera mano destra. </li><li> Istruire partecipante a prestare attenzione all&#39;immagine della mano sinistra nello specchio durante l&#39;esperimento. </li><li> Mettere i marcatori retroriflettenti sulla destra dito indice del partecipante e del polso. <ol><li> Dal momento che i marcatori sono messi solo sulla mano destra del partecipante, assicurarsi che la sensazione tattile della mano destra del partecipante a causa dei marcatori collegate non è sostanzialmente alterato rispetto alla mano sinistra interrogando ilpartecipante oralmente. </li></ol></li><li> Mettere le cuffie con cancellazione del rumore sopra le orecchie del partecipante. </li><li> Istruire il partecipante per spostare la mano sinistra di circa 30 cm verticalmente e 30 cm in orizzontale da un angolo in basso a destra dello specchio e di mantenere questa posizione della mano sinistra durante l&#39;esperimento. Questa posizione viene impostata come origine della superficie del piano 2D. </li><li> Istruire il partecipante per posizionare la mano destra a volontà sull&#39;altro lato dello specchio o lavagna e di mantenere la sua posizione fino alla fine del processo. </li><li> Istruire il partecipante sul compito nel modo seguente: <ol><li> All&#39;inizio di ogni prova, istruire il partecipante per spingere il pulsante centrale del pedale. A questo punto, il sistema emette un segnale acustico attraverso la cuffia come feedback della stampa pedale. </li><li> Dopo aver sentito il segnale acustico, istruire il partecipante di iniziare a toccare con entrambe le mani in modo sincrono a 1 Hz sulla scheda, che è lo specchio inla condizione con feedback visivo o la lavagna in condizione senza feedback visivo. </li><li> Dopo più di sei movimenti della mano, istruire il partecipante per arrestare il movimento al momento preferita e rispondere alla domanda circa la posizione della mano destra premendo il pulsante destro o sinistro sul pedale. Il tasto destro è un sì e la sinistra è un no. La domanda è: &quot;Ti senti che la mano destra e sinistra sono nella stessa posizione?&quot; In questo momento, il partecipante verrà emesso un segnale acustico come feedback per la stampa pedale di nuovo. NOTA: Se i partecipanti chiedono il significato della &quot;stessa posizione,&quot; dire loro che &quot;stessa posizione&quot; significa che l&#39;altezza personale e la profondità della mano destra sono equivalenti a quella della mano sinistra. </li><li> Istruire il partecipante di spostare la mano destra in un&#39;altra posizione di loro scelta. Poi, avviare di nuovo il processo. Questo ciclo continuerà fino a 200 prove per ogni condizione. </li></ol></li><li&gt; Assicurarsi che il partecipante può comprendere il compito e chiedere al partecipante di riavviare l&#39;operazione. </li><li> Durante l&#39;operazione, verificare che i tempi di intercettazioni del partecipante resta a circa 1 Hz visualizzando il movimento rispetto al metronomo. Nota: Il suono del metronomo può essere ascoltato solo dallo sperimentatore. </li><li> Dopo aver terminato circa 100 prove, lasciare che il partecipante prendersi una pausa. </li><li> Eseguire l&#39;esperimento per le altre condizioni (con o senza feedback visivo) in giorni separati. </li></ol></li><li> Stima del senso di appartenenza e l&#39;Agenzia nella Condizione Mirror. <ol><li> Definire le posizioni della mano destra per raccogliere le risposte dei partecipanti al questionario sul senso di appartenenza e di agenzia. Ad esempio, in una precedente pubblicazione 16, c&#39;erano 13 prefisso posizioni destri. Questi punti sono stati organizzati ogni 7 cm fino a ± 21 cm dall&#39;origine. </li><li> Eseguire la stessa procedura per l&#39;abstima ove elencate dal punto 3.2.2 al punto 3.2.7. </li><li> Istruire il partecipante di mettere la mano destra seguendo la guida dello sperimentatore e mantenere la sua posizione fino a finire una prova. </li><li> Istruire il partecipante sul compito nel modo seguente: <ol><li> All&#39;inizio del processo, premere il tasto centrale del pedale. In questo momento, il partecipante si sente il bip come feedback della stampa pedale. </li><li> Poi, iniziare a toccare le mani a destra ea sinistra in modo sincrono a 1 Hz. </li><li> Dopo più di sei volte di intercettazioni, stop intercettazioni quando lo sperimentatore indica. Poi, rispondere alle domande sul senso di appartenenza e agenzia visualizzate sul monitor utilizzando una scala Likert a 7 punti con le valutazioni che variano da -3 ( &quot;completamente in disaccordo&quot;) a +3 ( &quot;totalmente d&#39;accordo&quot;), con 0 che indica né accordo né disaccordo ( &quot;incerto&quot;). </li><li> Spostare la mano destra per la posizione che lo sperimentatore indica. Quindi, avviare il processoancora. Questo ciclo continuerà fino al numero di posizioni di destra che lo sperimentatore definisce. </li></ol></li><li> Assicurarsi che il partecipante può comprendere il compito e chiedere al partecipante per avviare l&#39;attività. </li></ol></li></ol> Analisi 4. I dati <ol><li> L&#39;analisi di propriocettiva Drift in del Partecipante Mediosagittale Plane. <ol><li> Ottenere lo strumento statistico che contiene l&#39;applicazione di apprendimento automatico, in particolare il supporto Vector Machine (ad esempio, R, MATLAB). L&#39;uso della macchina Support Vector (SVM) come il classificatore per estrarre i confini delle risposte del partecipante. Una precedente pubblicazione fornisce una spiegazione per gli algoritmi del classificatore (vedi capitolo 7) 20. In questo articolo, vi spieghiamo il metodo utilizzando R (versione 3.1.2). </li><li> Installare il pacchetto chiamato &quot;kernlab&quot; 21, che contiene l&#39;analisi utilizzando SVM nell&#39;applicazione R. </li><li> Mark l&#39;area che mostra proprioceptive deriva della mano come segue (Figura 2 descrive la rappresentazione schematica del flusso di analisi dei dati). Vedere codice software supplementare e campione di dati per ulteriori spiegazioni di questa analisi dei dati. <ol><li> Calcolare le posizioni destri relative dall&#39;origine. Eliminare i dati con errori (ad esempio, i dati di posizione mancanti o le risposte del partecipante) dall&#39;analisi. </li><li> Fare un modello probabilistico di &quot;sì&quot; risposte nello spazio 2D utilizzando il SVM del partecipante. Utilizzare i dati delle risposte come una descrizione simbolica del modello. Utilizzare i dati della posizione di destra come i parametri del modello. Utilizzare la funzione di kernel base radiale comunemente usato come il kernel per il SVM. Per evitare l&#39;analisi arbitraria, calcolare sigma (ie, parametro utilizzato per cambiare il peso di ciascun punto di dati) mediante una stima automatica sigma. </li><li> Assicurarsi che il modello è montato correttamente verificando che esimoerrori di formazione e del modello sono in fase di 0.2. Utilizzando il modello probabilistico, definire l&#39;area in cui il p-value delle risposte &quot;sì&quot; del partecipante è stata stimata essere superiore a 0,5. </li></ol></li><li> La media dei dati di ogni partecipante di fare una zona che mostra deriva propriocettiva. NOTA: Dato che è difficile fare la media il confine del &quot;sì&quot; e &quot;no&quot; area di risposta stimato dalle p-value delle risposte nello spazio 2D, si consigliano due tipi di media. Un metodo è quello di calcolare la media dei p-value per le risposte del partecipante nello spazio 2D, che è il metodo utilizzato prima stima del confine. L&#39;altro metodo è quello di mediare le dimensioni dell&#39;area, che viene utilizzato dopo aver stimato il confine. </li></ol></li><li> L&#39;analisi della dimensione Questionario Dati e Area. <ol><li> Ottenere lo strumento statistico per valutare l&#39;importanza della posizione e le categorie del questionario (per esempio, SPSS o R). </li><li> Valutare normale distribution di tutti i dati utilizzando il test di Shapiro-Wilk, e applicare il test non parametrico appropriato quando una o più delle relative serie di dati non è riuscito a soddisfare i criteri per la distribuzione normale (per esempio, Wilcoxon test di ranghi, test di Friedman). Nota: Se un metodo non parametrico che si adatta l&#39;esperimento è carente, utilizzare un metodo parametrico e spiegare il ragionamento. In uno studio precedente 16, a due vie per misure ripetute ANOVA ha analizzato i dati del questionario, in quanto non vi è stato alcun sostituto non parametrica per questa analisi. </li></ol></li></ol>

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</ol>

Gli autori dichiarano di non avere alcun interesse finanziario concorrente.

Dimostriamo un metodo per stimare la deriva propriocettiva in un piano 2D durante l&#39;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&#39;offset tenuti a mantenere la sensazione di proprietà e agenzia. <p clas...

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&#39;ambiente, come ad esempio raggiungere, afferrare, e toccante. Per esempio, gli esseri umani possono toccare un oggetto o un altro essere umano posizionato nell&#39;ambiente spostando il proprio corpo, in questo caso il loro braccio e la mano. Al giorno d&#39;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 virtuale, il corpo umano naturale può essere sostituito da un corpo artificiale, ad esempio un umanoide robot telecomando, protesi elettrico, o computer-grafica avatar in realtà virtuale. Per esempio, i ricercatori hanno sviluppato un robot il cui operatore può &quot;afferrare&quot; un oggetto posto davanti al robot tramite il suo corpo meccanico, anche se il robot è posizionato lontano dalla posizione del corpo 1,2 dell&#39;operatore. Simile a questo esempio, se un essere umano può eseguire un&#39;azione tramite un corpo artificiale, quale corpo terrebbe l&#39;attribuzione di auto-corpo dell&#39;operatore? Possiamo facilmente trovare argomenti correlati a questa discussione sull&#39;attribuzione o la proiezione di &quot;sé&quot; dal nostro corpo naturale di un corpo artificiale, non in carne e ossa. Un esempio può essere trovato in campo medico; per esempio, nel campo della riabilitazione medica, trattamenti che &quot;trucco&quot; sensazione auto-corpo del paziente utilizzando specchi sono allo studio per ridurre il dolore e migliorare la funzione del motore di un arto mancante o paralizzati, chiamata terapia specchio 3-6. In questa terapia, l&#39;immagine speculare della parte del corpo inalterato o degli arti può ingannare il cervello del paziente a credere che l&#39;arto mancante o paralizzato corrisponde a quello visualizzato nello specchio e condurre alla sensazione che è ancora in essas prima condizione (cioè, prima dell&#39;incidente). E &#39;ancora in discussione come questa illusione influenza la resistenza del cervello legate alla rappresentazione del corpo. Oltre a questo tipo di discussione sul nostro corpo naturale, possiamo trovare discussioni simili in forma di realizzazione, in particolare di problemi di progettazione di interazione uomo-sistema nel campo dell&#39;ingegneria. Il senso di sé per un corpo artificiale o virtuale è stata ben studiata nel contesto di telepresenza, interfaccia cervello-macchina, e l&#39;interfaccia cervello-computer di 1,2,7-9. Alcuni ricercatori hanno riferito che un robot humanlike, che può trasferire la sensazione tattile dalla mano di robot alla mano dell&#39;operatore, può catturare senso dell&#39;operatore di auto-corpo per il robot e la sensazione di essere in un posto in cui il robot è posizionato piuttosto che dove l&#39;operatore esiste realmente, chiamato tele-esistenza 1. Altri ricercatori hanno riferito che un avatar virtuale che riflette i movimenti del corpo dell&#39;operatore fortely trasferisce senso dell&#39;operatore di auto-corpo dal corpo dell&#39;operatore al corpo virtuale 9. Questi risultati indicano come gli utenti possono proiettare il loro senso di auto-corpo in un corpo artificiale, ad esempio un umanoide robot telecomando, protesi elettrico, o computer-grafica avatar in realtà virtuale, anche se il corpo artificiale non è direttamente collegato alla loro cervello e il corpo. La ricerca scientifica di base su questo tipo di sensazione di auto-corpo per la non-carne e il sangue, gli oggetti corporei come artificiali esaminato i meccanismi cerebrali sottostanti per l&#39;esperienza di auto-corpo con l&#39;illusione della mano di gomma (RHI) 10-13 e specchio illusione (MI) 14-16 in campo medico e ingegneria così come in psicofisica e neuropsicologia. Il RHI è la sensazione che una mano di gomma appartiene al proprio corpo ed è evocata da accarezzare simultaneamente una mano di gomma visibile e la mano oscurata del partecipante. Nel MI, una mano image in uno specchio posizionato lungo l&#39;asse mediosagittale cattura visivamente la posizione percepita del partecipante della mano opposta invisibile. Inoltre, i movimenti sincroni della mano riflessa e invisibili evocano la sensazione forte come se l&#39;immagine riflessa mano fosse la mano opposta invisibile. Secondo la ricerca su queste illusioni, la coerenza tra le informazioni multimodale e la previsione e il feedback sensoriale sui movimenti del corpo sembra giocare un ruolo importante per il giudizio di attribuzione auto-corpo. Così, questi due illusioni possono essere elementi di prova e strumenti di semplice ma potente per gli scienziati per studiare i meccanismi cerebrali alla base la nostra sensazione di essere ingannato o credere che un oggetto o un&#39;immagine artificiale può essere soggettivamente la nostra parte del corpo, e che la nostra sensazione di auto-corpo fa non devono essere legati al nostro corpo fisico naturale. In tutti questi studi sopra elencati, la discussione si basa sul concetto di consisti &quot;self&quot;ng di due tipi di sensazioni proposti dal filosofo Gallagher 17: il senso di appartenenza e il senso di agenzia. Il senso di appartenenza si riferisce alla sensazione che una parte corpo osservato è la propria. Il senso di agenzia corrisponde alla sensazione che il movimento del corpo è auto-causato. Queste due sensazioni sono definiti come il sé minimo, cioè un immediato senso di sé 16. Secondo questo concetto, l&#39;attribuzione del &quot;sé&quot; per i corpi naturali, danneggiato, virtuali e meccaniche può essere valutato con gli stessi indici: il senso di appartenenza e di agenzia. Per poter utilizzare questa sensazione per la valutazione scientifica, si pone il problema di come misurare il senso di appartenenza e agenzia robusta. Attualmente, la stima del senso di appartenenza e l&#39;agenzia si basa principalmente su questionari, originariamente proposti da Botvinick 9. Oltre ai questionari, possiamo tentare di misurare in modi quantitativi. Per esempio, la pelle conrisposta conduttanza (SCR) è stato usato come indice fisiologico di proprietà nei casi in cui la mano di gomma viene improvvisamente tagliato da un coltello 18. Il SCR viene calcolata misurando le caratteristiche elettriche della pelle ed è un indicatore sensibile e valida per eccitazione 19. Poiché questo metodo è generalmente applicato per le prove singole per partecipante, che misura SCR non è adatto come un indice fisico durante gli esperimenti psicofisici che richiedono misurazioni ripetitive all&#39;interno di partecipanti. Uno degli indici comportamentali di maggior successo per il senso di proprietà è drift propriocettiva. Drift propriocettiva è il cambiamento nella posizione percepita della mano vera invisibile verso la posizione di un oggetto che sembra una mano, come la protesi in gomma misura o computer grafica 10-13. Poiché questo cambiamento può essere stimato ripetutamente e robusto misurando la distanza tra la vera mano invisibile e l&#39;immagine visiva della mano, propriocettiva drift isa opportuno indice fisico per misure psicofisiche. Tuttavia, questo uso deve essere valutata con attenzione, perché recenti discussioni si sono chiesti se la deriva propriocettivi può sempre essere usato come un indice comportamentale di proprietà 12. Tipicamente, la deriva propriocettiva è misurato in una sola delle tre direzioni, come l&#39;altezza, larghezza o profondità. drift propriocettiva è stato raramente misurato in direzioni multiple a causa della difficoltà di stimare e visualizzare dati multi-dimensionali. Questa limitazione metrologica non è critico per la ricerca di base esplorare i meccanismi che elaborano le informazioni multisensoriale, perché le condizioni sperimentali possono essere facilmente elaborato e controllato per limitare le dimensioni misurate. Tuttavia, nella vita quotidiana, le nostre mani si muovono liberamente in 3D a seguire le nostre intenzioni. In questa situazione, è difficile e inadeguato per misurare il comportamento di un partecipante con questionari, che ha fortemente il movimento limiti e posizioni delle mani. Così, considerando le potenziali applicazioni per senso di appartenenza e di agenzia in ingegneria e riabilitazione, una misura che include molteplici direzioni e permette il movimento mano libera è necessario per valutare il rapporto spaziale tra feedback visivo e propriocettivo in situazioni di vita quotidiana. Se tale misura fosse possibile, la distanza misurata tra le mani reali e osservati potrebbe essere utilizzato come linea guida per il senso di auto-corpo. Ciò potrebbe non solo diventare un indicatore per il progresso della riabilitazione, ma anche un criterio per l&#39;offset tra l&#39;obiettivo manipolato nel display e la mano di funzionamento spaziale. La domanda rimane di come questa misurazione può essere implementato in modo affidabile ed efficiente. Per rispondere a questa domanda, si introduce un nuovo metodo per stimare la deriva propriocettiva, che corrisponde al passaggio dalla posizione della mano invisibile reale del partecipante a quella di un visibile o mano-likebject, su un piano 2D utilizzando l&#39;illusione specchio combinando una procedura psicofisico e un&#39;analisi utilizzando apprendimento automatico. Rispetto ad una mano di gomma, la mano a uno specchio cattura fortemente la posizione percepita del partecipante della mano vera invisibile. Inoltre, un&#39;immagine a specchio riflette immediatamente i movimenti della mano volontari per il posizionamento mano. Così, una immagine speculare è stato selezionato come feedback visivo della mano del partecipante. In aggiunta, per misurare la deriva propriocettiva simile alle situazioni della vita quotidiana, i partecipanti posizionati loro mano processo-by-trial nascosta la loro volontà, ed è stato aumentato il numero di prove. Anche se avrebbe potuto essere utilizzato qualsiasi combinazione di direzioni, la combinazione di altezza e profondità è stata scelta a causa della facilità di posa specchio verticale. Per verificare la coerenza tra il nostro metodo e la ricerca precedente 13, sono stati realizzati due condizioni visive: con e senza feedback visivo. Nella condizione con feedback visivo, lo specchio wcome disposto lungo il piano sagittale mediano per creare un&#39;immagine riflessa della mano sinistra, come se fosse visto come la mano destra. Nella condizione senza feedback visivo, una lavagna opaca è stato utilizzato al fine di nascondere vera mano destra del partecipante. Abbiamo valutato l&#39;efficacia di questo nuovo metodo, confrontando i risultati con quelli ottenuti con un questionario sul senso di appartenenza e di agenzia.

<table><tbody><tr><td>Specchio</td><td></td><td></td><td></td>acrilico</tr><tr><td>Lavagna</td><td></td><td></td><td></td>opaca</tr><tr><td>su misura stand</td><td></td><td></td><td>es. palo in legno o tubo in PVC (cloruro di polivinile)...</td></tr><tr><td>Pedale per sedia</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>P.I. Engineering</td><td>Pedali classici X-key USB e PS/2 Possono</td><td>essere disponibili altri dispositivi di risposta.</td></tr><tr><td>Sensore di posizione</td><td>CyVerse</td><td>SLC-C02</td><td>Possono essere disponibili altri sensori di posizione.</td></tr><tr>Marcatore <td></td><td>retroriflettente su misura</td><td>Il marcatore fornito dal fornitore di motion capture può essere disponibile.</td><td></td></tr><tr><td>Cuffie antirumore</td><td>Bose</td><td>Quiet Comfort 3</td><td>Altre cuffie possono essere disponibili.</td></tr><tr><td>PC</td><td>Mouse computer</td><td>NG-N-i300GA</td><td>Possono essere disponibili altri PC.</td></tr></tbody></table>

metodo di visualizzazione per drift propriocettiva su un piano 2d utilizzando support vector machine

Visualization Method for Proprioceptive Drift on a 2D Plane Using Support Vector Machine

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.

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&#39;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&#39;area nella condizione con feedback visivo sono significa...

Questo articolo descrive un nuovo metodo per stimare drift propriocettiva su un piano 2D utilizzando l&#39;illusione specchio e combinando una procedura psicofisico con analisi utilizzando apprendimento automatico.

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

Proprioceptive drift, which is a perceptual shift in body-part position from the unseen real body to a visible body-like image, has been measured as the ...

L'obiettivo generale di questa procedura è stimare e visualizzare alla deriva propriocettiva in 2D con selezione libera della posizione della mano del partecipante. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande fondamentali in psicofisica, ingegneria e riabilitazione sanitaria, esplorando il metodo per attivare la sensazione del proprio corpo. Il vantaggio principale di questa tecnica è la possibilità di stimare e visualizzare alla deriva propriocettiva in 2D in condizioni in cui il partecipante può scegliere liberamente la posizione della propria mano.Il senso di sé è stato inizialmente affrontato nel campo della ricerca sulla riabilitazione del corpo. Tuttavia, ora si è esteso anche all'ingegneria nel contesto dell'incarnazione (embodiment), come negli avatar virtuali e nei corpi artificiali. Iniziare istruendo il partecipante a eseguire un movimento di battito mantenendo il tallone della mano a contatto con lo specchio.Quindi impostare il metronomo su un tempo di 60 battiti al minuto. Istruire il partecipante a muovere entrambe le mani in modo sincrono seguendo il suono del metronomo. Verificare che il ritmo dei movimenti delle mani del partecipante sia prossimo a un ciclo al secondo, confrontandolo con il suono del metronomo alcuni minuti dopo l'inizio del battito.Cominciare montando uno specchio o una lavagna sul supporto in base alla condizione. Utilizzare uno specchio per la condizione con retroazione visiva e una lavagna per una condizione controbilanciata senza retroazione visiva. Far sedere il partecipante vicino allo specchio, posizionato lungo il piano mid-sagittale.Assicurarsi che il partecipante possa vedere soltanto l'immagine riflessa della sua mano sinistra e non la sua vera mano destra. Successivamente, chiedere al partecipante di prestare attenzione all'immagine della sua mano sinistra nello specchio durante l'esperimento. Applicare marcatori retroflettenti sulla punta del dito indice destro e sul polso del partecipante.Verificare con il partecipante che la sensazione tattile della mano destra non sia sostanzialmente alterata dai marker rispetto alla sinistra. Successivamente, posizionare delle cuffie con cancellazione attiva del rumore sulle orecchie del partecipante in modo che non possa sentire il metronomo. Istruire il partecipante a spostare la mano sinistra di 30 centimetri in verticale e di 30 centimetri in orizzontale a partire dall'angolo in basso a destra dello specchio, e a mantenere questa posizione della mano sinistra durante l'esperimento.Impostare questa posizione come origine della superficie del piano 2D. Infine, chiedere al partecipante di appoggiare la propria mano destra sull'altro lato dello specchio, in una posizione qualsiasi, e di mantenerla fissa fino alla fine della prova. All'inizio di una prova, chiedere al partecipante di premere il pulsante centrale del pedale, il che provoca un segnale acustico attraverso le cuffie come riscontro del premere del pedale.Dopo il segnale acustico, chiedere al partecipante di iniziare a battere con entrambe le mani in modo sincrono a un hertz sullo specchio. Dopo che il partecipante ha completato sei movimenti delle mani, chiedergli di fermarsi e rispondere a una domanda su se sente che la mano destra e quella sinistra siano nella stessa posizione. Utilizzare il pedale destro per indicare sì e il pedale sinistro per indicare no.Quindi chiedere al partecipante di spostare la mano destra in un'altra posizione a propria scelta. Successivamente, riavviare la prova come precedentemente esercitato. Assicurarsi che il partecipante comprenda il compito, quindi iniziare l'esperimento.Durante l'intero esperimento, verificare che il ritmo del battito del partecipante rimanga approssimativamente a un hertz osservando i movimenti in confronto con il metronomo. Prevedere una pausa dopo 100 prove e completare l'esperimento per l'altra condizione in un giorno diverso. Iniziare definendo 13 posizioni della mano destra per la raccolta delle risposte in un questionario sul senso di appartenenza e di agency.Informi il partecipante che dovrà completare la stessa procedura di prima. Dopo aver battuto le mani destra e sinistra in sincronia per sei volte, chieda loro di rispondere oralmente a domande riguardanti il senso di appartenenza e di agency utilizzando una scala Likert a sette punti. Compili i punteggi del questionario in base alle loro risposte.Mostrare valutazioni da meno tre, che indica totale disaccordo, a più tre, che indica totale accordo, con zero che indica né accordo né disaccordo oppure incertezza. Assicurarsi che il partecipante comprenda il compito. Infine, spostare la mano destra del partecipante nella posizione successiva e far ripetere la prova.Le forme delle aree in cui il partecipante non è stato in grado di rilevare lo scostamento spaziale tra la posizione della mano sinistra e quella della mano destra differiscono tra le condizioni. Inoltre, le dimensioni delle aree e la condizione con feedback visivo sono significativamente maggiori rispetto alla condizione senza feedback visivo, suggerendo che lo scostamento richiesto tra feedback visivo e propriocettivo per mantenere la deriva propriocettiva è di circa 10 centimetri. In questo caso, il confronto tra la visualizzazione della deriva propriocettiva e i risultati del questionario relativi al senso di appartenenza e al senso di agency mostra che le aree di scostamento necessarie per mantenere questi fenomeni sono concentriche e quasi sovrapposte.Questa tecnica può essere completata in un'ora se eseguita correttamente. Quando si tenta questa procedura, è importante ricordare di verificare se il partecipante ha svolto il compito correttamente. Dopo il suo sviluppo, questa tecnica ha aperto la strada ai ricercatori nel campo della psicofisica, dell'ingegneria e della riabilitazione per esplorare questo metodo dimensionale relativo al senso di appartenenza e di agency in molteplici dimensioni.Dopo aver visto questo video, si dovrebbe avere una buona comprensione di come stimare il comportamento umano durante l'esperimento relativo al movimento della mano destra del partecipante.

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Research

Ricerca

JoVE Journal

Behavior

Comportamento

Un modo efficace per ottenere informazioni sul modo in cui gli esseri umani stessi navigare in tre dimensioni è descritto. Il metodo si avvale di un simulatore di movimento in grado di muoversi osservatori in modi irraggiungibili dai simulatori tradizionali. I risultati confermano che il movimento nel piano orizzontale è sottostimato, mentre il movimento verticale è sovrastimato.

MPI CyberMotion Simulator: Implementazione di un simulatore di movimento Novel per Indagare l&#39;integrazione multisensoriale Percorso in tre dimensioni

Un metodo è descritto per misurare tridimensionali riflessi oculari vestíbulo VOR (3D) nell'uomo utilizzando un sei gradi di libertà (6DF) simulatore di movimento. Il guadagno e disallineamento angolare del VOR 3D forniscono una misura diretta della qualità della funzione vestibolare. Dati rappresentativi su soggetti sani sono...

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Non è chiaro come i segnali top-down dal flusso visivo ventrale influenzano il movimento. Abbiamo sviluppato un paradigma per testare il comportamento del motore verso un bersaglio su un 3D illusione di profondità inversione. Differenze significative sono riportate in entrambi i movimenti goal-directed intenzionali e le azioni automatiche in condizioni di visualizzazione illusorie e veritiere.

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

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