가상 현실을 사용 하 여 다른 한 손으로에서 모터 기술 지식을 전송 하

가상현실을 이용한 이 훈련 설정의 전반적인 목표는 자발적인 신체 움직임이 없는 상태에서 사지의 단순 운동 기술에 대한 수행 능력을 향상시키는 것입니다. 이 방법은 기술 습득 과정에서 감각 인지의 역할과 같이 운동 기술 학습 분야의 핵심적인 질문들에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 훈련 중 시각 및 고유수용성 입력의 완전한 제어가 가능하다는 점입니다.

건강한 손의 제어 능력을 이용하여 환측 손을 훈련시키므로, 이 기술의 함의는 상지 편마비 치료까지 확장될 수 있습니다. 시연은 저희 연구실의 연구 보조원인 Shiri가 진행하겠습니다. 우선 피험자를 테스트 의자로 안내하는 것으로 시작하십시오.

피험자를 앉힌 후 손을 앞으로 뻗어 손바닥이 아래를 향하게 합니다. 실제 환경의 온라인 시각적 피드백을 제공하기 위해 헤드 마운트 3D 카메라가 장착된 가상 현실(VR) 헤드셋을 피험자에게 착용시킵니다. 카메라의 영상이 VR 헤드셋에 표시되는지 확인하십시오.

다음으로, 각 손의 개별 손가락 굴곡을 실시간으로 모니터링할 수 있는 모션 센서 MR 호환 장갑을 피험자의 손에 착용시킵니다. 피험자가 실제 손이 있을 위치를 내려다볼 때만 가상 손이 보이도록 설정하십시오. 그런 다음 피험자의 손을 특수 모션 제어 장치에 놓고, 좌우 손가락을 각각 피스톤에 고정합니다.

피험자가 오른손 손가락을 각각 개별적으로 움직일 수 있는지 확인하십시오. 마지막으로, 피험자에게 왼손이 장치 내부에 위치한 상태에서 움직여 보도록 요청하여 왼손 손가락의 자발적 움직임이 제한되는지 확인하십시오. 먼저 모션 제어 장치에서 피험자의 손을 묶은 스트랩을 푸는 것부터 시작하십시오.

그 후, 피험자가 훈련하지 않은 손으로 30초 동안 가능한 한 정확하고 빠르게 단일 수지 5개 손가락 순차 운동을 반복해서 수행하도록 합니다. 다음으로, 피험자의 양손을 동작 제어 장치에 고정합니다. 그런 다음 피험자에게 곧 시작될 훈련 단계에 대해 안내하여, 능동적인 손으로 자신의 속도에 맞춰 손가락 순차 운동을 수행하도록 유도합니다.

평가가 끝나면, 실험 중 장갑을 통해 기록된 손 구성 정보를 저장하는 전용 소프트웨어를 사용하여 데이터를 분석하십시오. Session Left File을 클릭하고, 해당 피험자의 왼손 캡처 폴더에 생성된 파일들을 선택하십시오. 그런 다음 Session Right File을 클릭하고, 해당 피험자의 오른손 캡처 폴더에 생성된 파일들을 선택하십시오.

다음으로 Play session을 클릭하여 모션 트래킹 글로브의 센서에서 기록된 데이터를 기반으로 각 평가 단계 동안의 가상 손 움직임을 재생하고 시각화합니다. 마지막으로 각 평가 단계와 각 피험자별로, 훈련되지 않은 손으로 수행한 완전하고 정확한 손가락 시퀀스의 횟수를 세고 성능 향상 지수(performance gains index)를 계산합니다. 교차 교육(cross education, CE) 또는 시각적 조작(visual manipulation) 조건에서 훈련 후 왼손의 성능 향상은 왼손 관찰 후의 향상이나, 전통적인 형태의 CE인 일치하는 시각적 피드백을 동반한 오른손 훈련 후의 향상보다 유의하게 높았습니다. 세 가지 훈련 유형을 시행한 또 다른 건강한 피험자 집단에서의 결과는, 시각적 조작에 수동적인 왼손 손가락 움직임을 추가했을 때 왼손 성능 향상이 가장 높았으며, 이는 시각적 조작만 수행한 후의 성능 향상보다 유의하게 높았음을 나타냈습니다.

이 기술을 숙달하면 적절하게 수행했을 때 약 20분 정도에 완료할 수 있습니다. 이 절차를 시도하는 동안 훈련 세션 사이에 충분한 휴식 시간을 제공하는 것이 중요합니다. 장갑과 설정 장치들이 MRI 호환 가능하므로, 관련된 기저 신경 메커니즘에 대한 추가적인 의문을 해결하기 위해 MRI 스캐너 내부에서 이 절차를 수행할 수 있습니다.

이 기술의 개발 이후, 운동 기술 학습 분야의 연구자들은 기술 습득 과정에서 시각 및 고유수용성 감각 입력의 조작을 탐구할 수 있는 길이 열렸습니다. 이 영상을 시청하고 나면, 수의적인 신체 움직임이 없는 상태에서 어떻게 사지를 훈련시킬 수 있는지 충분히 이해하게 될 것입니다. 수동 운동 장치를 이용한 작업은 피로를 유발할 수 있으므로, 훈련 중 적절한 휴식 시간을 제공해야 함을 잊지 마십시오.