Hier presenteren we een protocol dat de zin van agentschap ontwikkeld over de controle van zintuiglijke virtuele of Robotica prothetische handen kenmerkt. Psychofysisch vragenlijsten worden gebruikt om vast te leggen van de expliciete ervaring van Agentschap en schatting van de interval tijd (opzettelijke bindende) worden gebruikt impliciet het meten van het gevoel van het Agentschap.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Karakterisering van de betekenis van het Agentschap over de acties van neurale-machine Interface bediende protheses
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Dit werk beschrijft een methodologisch kader dat kan worden gebruikt voor expliciet en impliciet karakteriseren het gevoel van agentschap ontwikkeld over de controle van de neurale / machine-interface (NMI) van zintuiglijke virtuele of Robotica prothetische handen. De vorming van het Agentschap is van fundamenteel belang onderscheid te maken van de acties die we met onze ledematen als onze eigen uitvoeren. Door te streven naar het integreren van geavanceerde Opper-ledemaat prothesen in deze dezelfde perceptuele mechanismen, kunnen we beginnen met het integreren van een kunstmatige ledematen nauwer in van de gebruiker bestaande cognitieve kader voor de controle van de ledematen. Dit heeft belangrijke implicaties biij gebruikersacceptatie, gebruik, en effectieve controle van geavanceerde Opper-ledemaat protheses. In dit protocol, deelnemers bepalen een virtuele nephand en kinesthetische sensorische feedback via hun bestaande NMIs te ontvangen. Een reeks virtuele grijpen taken worden uitgevoerd en verstoringen zijn systematisch ingevoerd om de kinesthetische feedback en virtuele handbewegingen. Twee afzonderlijke maatregelen van agentschap werkzaam zijn: gevestigde psychofysische vragenlijsten voor het vastleggen (de expliciete ervaring van Bureau) en een tijdsinterval schatten taak om vast te leggen van de impliciete betekenis van het Agentschap (opzettelijke bindende). Resultaten van dit protocol (vragenlijst scores en tijdsinterval schat) kan worden geanalyseerd om te kwantificeren van de omvang van de formatie van het Agentschap.
Inleiding
Zoals robotic prothesen steeds meer geavanceerde worden, zal het belang van relevante sensorische feedback blijven groeien. Sensorische feedback is van invloed op hoe mensen waarnemen, interactie met, en zelfs machines te integreren in hun lichaam schema. Recente NMI technieken kunnen nu prothetische ledematen gebruikers te voorzien van intuïtieve bediening en bereiken sensaties gekoppeld touch1,2,3,4,5,6 , 7 en kinesthesia (beweging sens....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
Dit protocol eerder heeft goedgekeurd en volgt de richtsnoeren van de Cleveland Clinic's menselijke onderzoek ethisch comité.
1. hardware en Software van het NMI
- Tot stand brengen van elke individuele deelnemer NMI controle en feedback zodat wanneer ze proberen om uit te voeren van een beweging, ze zien en voelen van een virtuele prothese die beweging te voltooien.
- Een hand kinesthetische percept door de deelnemer NMI genereren en vastleggen van de kinematica van de waargenomen beweging door het hebben van de deelnemer laten zien wat ze voelen met hun intacte hand.
Opmerking: Technieken te karakteriseren kinesthetische ....
- Een hand kinesthetische percept door de deelnemer NMI genereren en vastleggen van de kinematica van de waargenomen beweging door het hebben van de deelnemer laten zien wat ze voelen met hun intacte hand.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Het experimentele protocol werd uitgevoerd met drie geamputeerde deelnemers die een zintuiglijke virtuele prothese via hun NMI8 (Figuur 1). De setup gebruikt een deelnemer-controleerbaar virtuele hand voorgeprogrammeerde kinematische profielen met behulp van de MuJoCo HAPTIX natuurkunde motor31doorlopen. De virtuele hand werd getoond op een horizontale monitor voor de deelnemers aan een locatie ruimteli.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Hier wordt een methodologisch kader gepresenteerd om het karakteriseren van de ervaring van Agentschap gevormd terwijl de bedrijfslasten zintuiglijke prothesen via NMIs. In dit verband is agentschap met name relevant als overbrugt het fysieke handeling op de achtergrond cognitieve processen die vorm van perceptie. Door een deelnemer prothese en NMI, we hebben directe toegang tot een aantal belangrijke elementen die het gevoel van het Agentschap vast: intentie, motor output en verkeer sensatie. Van belang is voor.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dankbetuigingen
De auteurs bedank Madeline Newcomb voor haar bijdragen aan de generatie van de figuur. Dit werk werd gefinancierd door de Amerikaanse belastingbetaler via een NIH, Bureau van de directeur, gemeenschappelijk fonds, transformatieve R01 Research Award (subsidie #1R01NS081710-01) en de Defense Advanced Research Projects Agency (contractnummer N66001-15-C-4015 onder auspiciën van Biologie technologie programma officemanager D. Weber).
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| LabVIEW 2015, Service Pack 1, Version 15.0.1f2 64-bit | National Instruments, Austin, TX, USA | Full of Pro Versie | We schreven aangepast software in LabVIEW om virtuele prothesebesturing met kinesthetische feedback te coördineren, evenals om experimentele omstandigheden te presenteren en gegevens te registreren. |
| 8-Slot, USB CompactDAQ Chassis | National Instruments, Austin, TX, USA | cDAQ-9178 | |
| ±60 V, 800 kS/s, 12-Bit, 8-kanaals C Series Spanning Invoermodule | National Instruments, Austin, TX, USA | NI-9221 | |
| 100 kS/s/ch Gelijktijdig, ±10 V, 4-kanaals C Series Spanning Uitvoermodule | National Instruments, Austin, TX, USA | NI-9263 | |
| Aangepaste Draagbare Kinesthetische Tactor | HDT Global, Solon, OH, USA | N/A | Dit item was op maat gemaakt. Andere methoden voor het leveren van kinesthetische feedback zijn acceptabel zolang de deelnemer de sensatie voelt van de hand die zich in real-time beweegt met de bewegingen van de virtuele hand. |
| MuJoCo Physics Engine, HAPTIX Versie | Roboti LLC, Redmond, WA, USA | mjhaptix150 | Nieuwere versies van MuJoCo zouden ook acceptabel moeten zijn. We gebruikten het MPL Gripper Model. |
| Myobock Elektroden, aangedreven door Otto Bock EnergyPack in MyoBoy Batterij Contactdoos | Ottobock, Duderstadt, Duitsland | elektroden: 13E200=60 batterij: 757B21 batterij contactdoos: 757Z191=2 | Elke opstelling die een versterkte, gefilterde en gerectificeerde EMG of neurale controle signaal kan leveren, zou kunnen worden gebruikt. |
Referenties
- Kuiken, T. A., Marasco, P. D., Lock, B. A., Harden, R. N., Dewald, J. P. A. Redirection of cutaneous sensation from the hand to the chest skin of human amputees with targeted reinnervation. Proceedings of the National Academy of Sciences. 104 (50), 20061-20066 (2007).
- Hebert, J. S., et al.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
