Name: Metody badania wpływu odgórnych procesów wzrokowych na zachowania motoryczne (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-04-16T16:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 49 s
Description: Poznaj metodologię badania wpływu odgórnych procesów wzrokowych na działania motoryczne przy użyciu iluzji inwersji głębi 3D. Analiza dynamiki ruchu ręki i retrakcji ramienia pozwala modelować zachowania wizualno-motoryczne.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Autorzy chcieliby podziękować członkom Laboratorium Badań nad Wzrokiem i Laboratorium Integracji Sensoryczno-Motorycznej za pomoc uczestnikom tego badania, Polinie Yanovich, Joshui Dobiasowi i Robertowi W. Isenhowerowi za pomoc w początkowej fazie projektowania oraz Tomowi Grace'owi za pomoc w budowaniu bodźca. Praca ta była wspierana przez następujące źródła: NSF Graduate Research Fellowship Program: Award #DGE-0937373, NSF CyberEnabled Discovery and Innovation Type I (Idea): Grant #094158 oraz Rutgers-UMDNJ NIH Biotechnology Training Program: Grant # 5T32GM008339-22.

1. Budowa aparatu bodźcowego
<ol>
	<li>Zbuduj ruchomą platformę na torze ślizgowym. Każdy bodziec zostanie umieszczony na ruchomej platformie w zależności od rodzaju wymaganego badania.</li>
	<li>Przymocuj tor do stołu na odpowiedniej wysokości, tak aby platforma bodźca znajdowała się na wysokości oczu, a uczestnik miał siedzieć przed stołem.</li>
	<li>Przymocuj wysuwany mechanizm sprężynowy do platformy stymulatorskiej. Podłącz wejście do mechanizmu sprężynowego do płytki drukowanej.</li>
	<li>Umieść zestaw lamp za siedzeniem uczestnika, przodem do platformy bodźca. Ważne jest, aby równomiernie oświetlić platformę bodźca, ponieważ nierównomierne oświetlenie może rzucać cienie, które zakłócają iluzoryczną percepcję. Podłącz zestaw lamp do konwertera, który łączy go z płytką drukowaną.</li>
	<li>Przymocuj skrzynkę przełącznika do krawędzi stołu znajdującej się najbliżej miejsca, w którym uczestnik będzie siedział. Uczestnicy kładą rękę na skrzynce przełącznika na początku każdej próby i aktywują przełącznik, gdy tylko podniosą rękę, aby wykonać ruch zasięgu. Podłącz wejście skrzynki rozdzielczej do płytki drukowanej.</li>
	<li>Podłącz każdy pin wyjściowy płytki drukowanej do pinu na mikrokontrolerze, aby sterować jednoczesną aktywacją chowania ruchomej platformy za pomocą mechanizmu sprężynowego i wyłączaniem świateł po wyzwoleniu skrzynki rozdzielczej. Bodziec musi się wycofać, a światła muszą zgasnąć po zainicjowaniu ruchu zasięgu w każdej próbie, aby zapobiec wystąpieniu jakichkolwiek korekt wizualnych online i dotykowych informacji zwrotnych. Skrzynka rozdzielcza jest zastosowana w taki sposób, że wycofanie bodźca i nadejście ciemności następuje dopiero po rozpoczęciu ruchu, co sprawia, że jest to zadanie natychmiastowego zasięgu.</li>
	<li>Napisz program MATLAB, który steruje sygnałami mikrokontrolera. Użyj kodu MATLAB do przechowywania sekwencji prób i poinstruuj eksperymentatora, jakich bodźców i warunków oglądania użyć dla każdej próby.</li>
	<li>Skonstruuj bodźce treningowe, bodziec z odwróconej perspektywy i bodziec z właściwej perspektywy (ryc. 1 i 2). Bodźce treningowe składają się z dwóch prostokątnych paneli reprezentujących izolowaną prawą ścianę powierzchniową środkowego budynku osadzoną w bodźcu odwrotnej perspektywy i bodźcu właściwej perspektywy. Cel bodźców treningowych zostanie omówiony w procedurze eksperymentalnej. Umieść czerwone cele dysku płaskiego po prawej stronie linii środkowej bodźców.</li>
</ol>
2. Uczestnicy
<ol>
	<li>Uzyskanie pisemnej świadomej zgody zatwierdzonego przez IRB protokołu zgodnie z Deklaracją Helsińską przed rozpoczęciem sesji eksperymentalnej.</li>
	<li>Przetestuj uczestnika pod kątem ostrości wzroku w każdym oku, stereopsji (za pomocą testu Randot-Stereo) i dominacji oka.</li>
	<li>Skonfiguruj system przechwytywania ruchu. Korzystaj z czternastu czujników elektromagnetycznych o częstotliwości 240 Hz i oprogramowania do śledzenia ruchu. System rejestracji o wysokiej rozdzielczości pozwala na dogłębną analizę rozwoju ruchu w trzech wymiarach czternastu sensorów jednocześnie, czego brakowało w dotychczasowych badaniach.<ol>
		<li>Umieść dwanaście z czternastu czujników na następujących segmentach ciała za pomocą opasek sportowych zaprojektowanych w celu optymalizacji nieskrępowanych ruchów ciała: głowa, tułów, prawe i lewe ramię, lewe ramię, lewe przedramię, lewy nadgarstek, prawe ramię, prawe przedramię, prawy nadgarstek, palec wskazujący prawej ręki i prawy kciuk.</li>
		<li>Umieść pozostałe dwa czujniki z tyłu bodźców bezpośrednio za lokalizacją docelową, aby uzyskać dokładne położenie celu w przestrzeni 3D względem uczestnika podczas bloków treningowych i eksperymentalnych.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. Procedura doświadczalna
<ol>
	<li>W tym czasie umieść wszystkie bodźce poza zasięgiem wzroku uczestnika. Wyłącz wszystkie światła z wyjątkiem lamp używanych do oświetlania platformy stymulacyjnej. Przyciemnij wszystkie ekrany komputerów, które są używane do przeprowadzenia eksperymentu, tak aby ich światło nie zakłócało równomiernego oświetlenia rzucanego na aparaturę.</li>
	<li>Przed rozpoczęciem jakichkolwiek prób poinformuj uczestnika o przebiegu eksperymentu. Powiadom je o wycofaniu bodźca i wyłączeniu świateł, gdy zainicjują ruch, podnosząc rękę ze skrzynki rozdzielczej. Przypomnij im, aby nie próbowali podążać za cofającą się platformą, ale chwytali się tylko miejsca, w którym cel był ostatnio widziany. Zademonstruj, jak chwycić się miejsca, w którym ostatnio pamiętają, że widzieli cel, zbliżając się do niego normalnie do postrzeganej powierzchni.</li>
	<li>Rozpocznij próby próbne. Próby te pozwalają uczestnikowi poczuć się komfortowo z konfiguracją. Na platformie nie ma bodźca testowego - tylko tablica z wystającym środkowym słupkiem służąca do mocowania bodźców. Poinstruuj uczestnika, aby sięgnął do środkowego drążka i sprowadził rękę z powrotem na spoczynek po zakończeniu sięgania, we własnym tempie; Powtórz dla trzech prób. Uwaga: Ważne jest, aby nie udzielać instrukcji, jak schować rękę; Ten komponent powinien być automatyczny i pod świadomą kontrolą.</li>
	<li>Zainicjuj próby szkoleniowe. Poproś uczestnika, aby po każdej próbie zamknął oczy do końca eksperymentu. Gdy oczy uczestnika są zamknięte, przymocuj bodziec treningowy wymagany w programie MATLAB do środkowego bieguna; kolejność prezentacji bodźca treningowego jest losowo ustalana przez program MATLAB dla łącznie ośmiu prób, po cztery dla każdego bodźca. Bodźce treningowe pomagają zademonstrować krzywiznę zasięgu, gdy poproszono ich o złapanie celów na powierzchniach fizycznych reprezentatywnych dla celów użytych w bodźcach eksperymentalnych.</li>
	<li>Rozpocznij próby eksperymentalne. Istnieją trzy warunki bodźca dla prób eksperymentalnych: (1) rewerspektywny pod percepcją iluzoryczną, jak na rysunku 1f (REV-ILLU), (2) nabożny pod percepcją werydyczną, jak na rysunku 1e (REV-VER) i (3) perspektywa właściwa (PRO), jak na rysunku 1c. Przypomnij sobie, że warunki (1) i (2) wykorzystują ten sam fizyczny bodziec szacunkowy.<ol>
		<li>Najpierw przedstaw bodziec pełen szacunku. Zapytaj uczestnika, czy jest w stanie ustabilizować iluzoryczne postrzeganie środkowego budynku "wyskakującego" w jego stronę. Jeśli uczestnik ma problemy ze stabilizacją iluzorycznej percepcji, umieść soczewkę rozogniskowaną na niedominującym oku, aby osłabić stereopsję w celu zachowania iluzorycznej percepcji przy jednoczesnym zachowaniu odległości do celu18. Jeśli uczestnik potrzebuje soczewek rozogniskowujących, należy go poinstruować, aby założył je przed każdą próbą REV-ILU.</li>
		<li>Po pierwszym badaniu REV-ILLU, program MATLAB losowo wybierze kolejność prób. Dla każdej próby należy podać następujące instrukcje w zależności od stanu bodźca: REV-ILLU: "Spójrz na środkowy budynek, który wyskakuje w twoją stronę." REV-VER: "Spójrz na środkowy budynek, jakby zapadał się od ciebie." PRO: "Spójrz na środkowy budynek, który wyskakuje w twoją stronę." Gdy uczestnik potwierdzi stabilną percepcję, poproś go, aby złapał się celu. Wykonaj dwanaście prób dla każdego stanu, co daje w sumie 36 prób eksperymentalnych.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
4. Analiza danych
<ol>
	<li>Aby przeanalizować ruchy pod kątem zasięgu ukierunkowanego na cel i automatycznych wycofań, najpierw rozłożyj dane na dwie klasy ruchu, wykrywając punkt, w którym prędkość ruchu, po jego zainicjowaniu, zbliża się do chwilowej prędkości zerowej.</li>
	<li>Aby poszukać różnic w krzywiźnie trajektorii ścieżki ręki dla każdego warunku bodźca, wykonaj statystykę testu lambdy Wilka na 3-wymiarowym zestawie danych w każdym momencie trajektorii. Test lambdy Wilka redukuje statystykę testu prawdopodobieństwa Λ do wartości skalarnej za pomocą determinantów, które pomagają nam wywnioskować, czy średni wektor trajektorii dla REV-ILLU jest podobny do REV-VER lub PRO22.</li>
	<li>Aby zbadać orientację ręki w kierunku celu na końcu zasięgu skierowanego do celu, porównaj kąt utworzony między wektorem podejścia jednostki wygenerowanym przez położenie czujnika kciuka, palca wskazującego i nadgarstka względem wektora jednostki celu prostopadłego do powierzchni (rysunki 5a i 5b).</li>
</ol>

<ol><li>Schneider, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two+visual+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Two visual systems.</a> Science. 163, 895-902 (1969).</li>
<li>Ingle, D., Goodale, M. A., Mansfield, R. J. W. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aIngle%2C+D+%22Analysis+of+visual+behavior%22">Analysis of visual behavior</a>. , MIT Press. (1982).</li>
<li>Goodale, M. A., Milner, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Separate+visual+pathways+for+perception+and+action%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Separate visual pathways for perception and action.</a> Trends Neurosci. 15, 20-25 (1992).</li>
<li>James, T. W., Culham, J., Humphrey, G. K., Milner, A. D., Goodale, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ventral+occipital+lesions+impair+object+recognition+but+not+object-directed+grasping%3A+an+fMRI+study%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Ventral occipital lesions impair object recognition but not object-directed grasping: an fMRI study.</a> Brain. 126, 2463-2475 (2003).</li>
<li>Pisella, L., Binkofski, F., Lasek, K., Toni, I., Rossetti, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((No+double-dissociation+between+optic+ataxia+and+visual+agnosia%3A+multiple+sub-streams+for+multiple+visuo-manual+integrations%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">No double-dissociation between optic ataxia and visual agnosia: multiple sub-streams for multiple visuo-manual integrations.</a> Neuropsychologia. 44, 2734-2748 (2006).</li>
<li>Westwood, D. A., Goodale, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perceptual+illusion+and+the+real-time+control+of+action%5BTitle%5D)+AND+%22Spat.+Vis%22%5BJournal%5D)">Perceptual illusion and the real-time control of action.</a> Spat. Vis. 16, 243-254 (2003).</li>
<li>Schenk, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visuomotor+robustness+is+based+on+integration+not+segregation%5BTitle%5D)+AND+%22Vis.+Res%22%5BJournal%5D)">Visuomotor robustness is based on integration not segregation.</a> Vis. Res. 50, 2627-2632 (2010).</li>
<li>Schenk, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((No+dissociation+between+perception+and+action+in+patient+DF+when+haptic+feedback+is+withdrawn%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">No dissociation between perception and action in patient DF when haptic feedback is withdrawn.</a> J. Neurosci. 32, 2013-2017 (2012).</li>
<li>Gegenfurtner, K., Henriques, D., Krauzlis, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+advances+in+perception+and+action%5BTitle%5D)+AND+%22Vis.+Res%22%5BJournal%5D)">Recent advances in perception and action.</a> Vis. Res. 51, 801-803 (2011).</li>
<li>Binkofski, F., Buxbaum, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two+action+systems+in+the+human+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Lang%22%5BJournal%5D)">Two action systems in the human brain.</a> Brain Lang. , (2012).</li>
<li>Aglioti, S., DeSouza, J. F., Goodale, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Size-contrast+illusions+deceive+the+eye+but+not+the+hand%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Biol%22%5BJournal%5D)">Size-contrast illusions deceive the eye but not the hand.</a> Curr. Biol. 5, 679-685 (1995).</li>
<li>Franz, V. H., Gegenfurtner, K. R., Bulthoff, H. H., Fahle, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Grasping+visual+illusions%3A+no+evidence+for+a+dissociation+between+perception+and+action%5BTitle%5D)+AND+%22Psychol.+Sci%22%5BJournal%5D)">Grasping visual illusions: no evidence for a dissociation between perception and action.</a> Psychol. Sci. 11, 20-25 (2000).</li>
<li>Gilster, R., Kuhtz-Buschbeck, J. P., Wiesner, C. D., Ferstl, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Grasp+effects+of+the+Ebbinghaus+illusion+are+ambiguous%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Grasp effects of the Ebbinghaus illusion are ambiguous.</a> Exp. Brain Res. 171, 416-420 (2006).</li>
<li>Papathomas, T. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Art+pieces+that+%27move%27+in+our+minds+%E2%80%93+an+explanation+of+illusory+motion+based+on+depth+reversal%5BTitle%5D)+AND+%22Spatial+Vis%22%5BJournal%5D)">Art pieces that 'move' in our minds – an explanation of illusory motion based on depth reversal.</a> Spatial Vis. 21, 79-95 (2007).</li>
<li>Papathomas, T. V., Bono, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experiments+with+a+hollow+mask+and+a+reverspective%3A+top-down+influences+in+the+inversion+effect+for+3-D+stimuli%5BTitle%5D)+AND+%22Perception%22%5BJournal%5D)">Experiments with a hollow mask and a reverspective: top-down influences in the inversion effect for 3-D stimuli.</a> Perception. 33, 1129-1138 (2004).</li>
<li>Hill, H., Johnston, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+hollow-face+illusion%3A+object-specific+knowledge%2C+general+assumptions+or+properties+of+the+stimulus%5BTitle%5D)+AND+%22Perception%22%5BJournal%5D)">The hollow-face illusion: object-specific knowledge, general assumptions or properties of the stimulus.</a> Perception. 36, 199-223 (2007).</li>
<li>Hartung, B., Schrater, P. R., Bulthoff, H. H., Kersten, D., Franz, V. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Is+prior+knowledge+of+object+geometry+used+in+visually+guided+reaching%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis%22%5BJournal%5D)">Is prior knowledge of object geometry used in visually guided reaching.</a> J. Vis. 5, 504-514 (2005).</li>
<li>Kroliczak, G., Heard, P., Goodale, M. A., Gregory, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissociation+of+perception+and+action+unmasked+by+the+hollow-face+illusion%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Dissociation of perception and action unmasked by the hollow-face illusion.</a> Brain Res. 1080, 9-16 (2006).</li>
<li>Torres, E. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two+classes+of+movements+in+motor+control%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Two classes of movements in motor control.</a> Exp. Brain Res. 215, 269-283 (2011).</li>
<li>Torres, E. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Signatures+of+movement+variability+anticipate+hand+speed+according+to+levels+of+intent%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain+Func.+9%22%5BJournal%5D)">Signatures of movement variability anticipate hand speed according to levels of intent.</a> Behav. Brain Func. 9. 10, 10(2013).</li>
<li>Torres, E. B., Heilman, K. M., Poizner, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impaired+endogenously+evoked+automated+reaching+in+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Impaired endogenously evoked automated reaching in Parkinson's disease.</a> J. Neurosci. 31, 17848-17863 (2011).</li>
<li>Rencher, A. C. Methods of multivariate analysis. , 2nd edn, J. Wiley. (2002).</li>
<li>Torres, E. B., Zipser, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+control+of+hand+displacements+and+rotations+in+orientation-matching+experiments%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Simultaneous control of hand displacements and rotations in orientation-matching experiments.</a> J. Appl. Physiol. 96, 1978-1987 (2004).</li>
<li>Yanovich, P., Isenhower, R. W., Sage, J., Torres, E. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial-orientation+priming+impedes+rather+than+facilitates+the+spontaneous+control+of+hand-retraction+speeds+in+patients+with+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Spatial-orientation priming impedes rather than facilitates the spontaneous control of hand-retraction speeds in patients with Parkinson's disease.</a> PLoS ONE. 8, 1-19 (2013).</li>
<li>Prime, S. L., Marotta, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gaze+strategies+during+visually-guided+versus+memory-guided+grasping%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Gaze strategies during visually-guided versus memory-guided grasping.</a> Exp. Brain Res. 225, 291-305 (2013).</li>
<li>Schneider, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reduced+binocular+depth+inversion+in+schizophrenic+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Schizophrenia+Res%22%5BJournal%5D)">Reduced binocular depth inversion in schizophrenic patients.</a> Schizophrenia Res. 53, 101-108 (2000).</li>
<li>Dima, D., Dillo, W., Bonnemann, C., Emrich, H. M., Dietrich, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reduced+P300+and+P600+amplitude+in+the+hollow-mask+illusion+in+patients+with+schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22Psychiatry+Res%22%5BJournal%5D)">Reduced P300 and P600 amplitude in the hollow-mask illusion in patients with schizophrenia.</a> Psychiatry Res. 191, 145-151 (2011).</li>
<li>Butler, P. D., Silverstein, S. M., Dakin, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visual+perception+and+its+impairment+in+schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22Biol.+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Visual perception and its impairment in schizophrenia.</a> Biol. Psychiatry. 64, 40-47 (2008).</li>
</ol>

Autorzy deklarują brak sprzecznych interesów finansowych.

Nasze metody stanowią platformę do testowania trafności modeli percepcja-działanie poprzez analizę całego rozwoju ruchu w odniesieniu do zadania eksperymentalnego. Paradygmat może być modyfikowany w celu przetestowania innych rodzajów bodźców wzrokowych w celu poszerzenia tego obszaru badań. Na przykład inne DII 3D mogą być testowane na aparaturze, aby zobaczyć, jak interakcje między procesami odgórnymi i oddolnymi przekładają się na różne bodźce. Metody te można również dostosować do badania populacji klinicznych, które...

Wizja dla percepcji a wizja dla działania
Aby skutecznie poruszać się po środowisku, informacje z systemu wzrokowego są wykorzystywane do pomocy w koordynowaniu ruchów człowieka. Nie jest jasne, w jaki sposób informacje wizualne są wybierane i priorytetyzowane w celu wpływania na działania motoryczne. Dwie główne projekcje anatomiczne powstają z pierwszorzędowej kory wzrokowej, tworząc ścieżkę brzuszną ("co" lub "widzenie dla percepcji"), rozciągającą się do obszaru skroniowego, i ścieżkę grzbietową ("gdzie" lub "widzenie do działania"), do płata ciemieniowego1-2. Strumień brzuszny jest zaangażowany w wykorzystywanie informacji wizualnych do procesów percepcyjnych, takich jak rozpoznawanie i identyfikacja obiektów, podczas gdy uważa się, że strumień grzbietowy przetwarza wyłącznie sygnały do kierowania działaniem i świadomości przestrzennej. Nasuwa się pytanie, czy odgórne procesy z brzusznego strumienia kształtują sposób, w jaki wykonywane są ruchy.
Słynne studium przypadku pacjenta z DF, ocenione przez Goodale'a i Milnera w 1992 roku, dostarczyło mocnych dowodów i wsparcia dla hipotezy dwóch strumieni wzrokowych, która twierdzi, że procesy brzuszne i grzbietowe są rozdzielne dla percepcji i działania3. Teoretycznie oddolne sygnały paralaksy ruchu i rozbieżności obuocznej mogą zastąpić informacje percepcyjne z góry na dół, takie jak wcześniejsza wiedza i znajomość, aby dokładnie kierować naszymi działaniami, co sugeruje, że planowanie motoryczne jest odporne na kontrolę strumienia brzusznego. DF, która cierpiała na agnozję formy wzrokowej spowodowaną obustronnymi zmianami w brzusznej części potylicznej, zachowała dokładną zdolność chwytania w kierunku obiektów, które miała trudności z rozpoznaniem, co potwierdza założenie hipotezy dwóch strumieni wzrokowych3-4. Ze względu na studia przypadków, takie jak DF, założono, że funkcjonalna dychotomia brzuszno-grzbietowa występuje również u zdrowych, niepatologicznych osób. Jednak to, czy te odkrycia dostarczają dowodów na absolutny podział pracy dla percepcji i działania w populacjach neurotypowych, było gorąco dyskutowane w ciągu ostatnichdwudziestu lat.
Wykorzystanie iluzji do oddzielenia percepcji i działania
Aby przetestować hipotezę dwóch strumieni wzrokowych u osób neurotypowych, naukowcy wykorzystują iluzje wzrokowe, aby zbadać, w jaki sposób wypaczone oceny percepcyjne otoczenia wpływają na nasze działania motoryczne. Iluzja Ebbinghausa/Titchenera, na przykład, wykorzystuje tarczę dysku otoczoną mniejszymi dyskami, która wydaje się być większa niż inny dysk o tym samym rozmiarze otoczony większymi okręgami; Wynika to z efektu kontrastu wielkości11. Kiedy uczestnicy sięgają, aby uchwycić cel dysku, jeśli hipoteza dwóch strumieni jest prawdziwa, wówczas apertura uchwytu ręki chwytającej cel dysku nie będzie miała wpływu na iluzję, powodując, że uczestnik będzie działał zgodnie z prawdziwą geometrią tarczy dysku, zamiast polegać na nieprawidłowych szacunkach rozmiaru percepcyjnego. Aglioti i wsp. W rzeczywistości zgłaszaj to zachowanie, rozumując, że oddzielne procesy wzrokowe rządzą umiejętnymi działaniami i świadomą percepcją11. Z drugiej strony, inne grupy zakwestionowały te wyniki, nie znajdując dysocjacji między procesami percepcji a działania, gdy uważnie kontrolowały dopasowanie zadań percepcyjnych i chwytnych, proponując integrację informacji o strumieniu wizualnym, a nie separację. Pomimo kilku badań uzupełniających przeprowadzonych w celu potwierdzenia lub obalenia hipotezy wizualnych dwóch strumieni przy użyciu iluzji Ebbinghausa, istnieją konkurencyjne dowody na poparcie obustron sporu.
Aby dokładniej zbadać wpływ percepcji wzrokowej na procesy działania, wykorzystano również iluzje odwrócenia głębi 3D (DII). DII wytwarzają iluzoryczny ruch i postrzegane odwrócenie głębi scen, w których fizycznie wklęsłe kąty są postrzegane jako wypukłe i odwrotnie14. Iluzja pustej twarzy jest przykładem DII, które generuje percepcję normalnej, wypukłej twarzy, chociaż bodziec jest fizycznie wklęsły, co implikuje rolę wpływów odgórnych, takich jak wcześniejsza wiedza i stronniczość wypukłości, w celu wywołania iluzorycznej percepcji15-16. Pomimo wysiłków zmierzających do scharakteryzowania zachowań motorycznych w docieraniu do celów w iluzji pustej twarzy, dowody pozostają niejednoznaczne: jedno badanie donosi o wpływie na moc motoryczną17 , podczas gdy inne nie18. Badania te opierają się na porównaniu oszacowań głębokości percepcyjnej z obliczeniami odległości końcowej ręki względem celów znajdujących się na Iluzji Pustej Twarzy. Sprzeczne wyniki dotyczące działań wykonywanych na tego typu bodźcach mogą wynikać z różnic w metodach stosowanych przez badaczy. Ponieważ sposób, w jaki wykorzystywane są informacje o strumieniu brzusznym i grzbietowym, jest nadal przedmiotem dyskusji, kontrowersje te wywołują potrzebę silniejszego bodźca z dodatkowymi zaawansowanymi pomiarami zachowań motorycznych.
Właśnie dlatego opracowano technikę wykorzystującą bodźce z odwróconej perspektywy, powszechnie określane jako "reverspectives", które tworzą inną klasęDII14. Liniowe wskazówki perspektywiczne, które są malowane na fragmentarycznych powierzchniach płaskich 3D, powodują konkurencję między fizyczną geometrią bodźca a rzeczywistą namalowaną sceną. Sygnały sensoryczne oparte na danych, takie jak rozbieżność obuoczna i paralaksa ruchu, faworyzują werydyczne postrzeganie geometrii fizycznej, podczas gdy oparte na doświadczeniu zaznajomienie się z perspektywą sprzyja percepcji odwrócenia głębokości (ryc. 1). Zaletą rewerspektywy jest to, że pozwala na umieszczenie celu na powierzchni bodźca, którego postrzegana orientacja przestrzenna pod iluzją różni się o blisko 90 stopni od jego orientacji fizycznej (ryc. 1e i 1f). Ta ogromna różnica znacznie ułatwia sprawdzenie, czy iluzja ma wpływ na ruchy sięgające po chwytanie, czy też nie. To pojęcie jest kluczem do zbadania, czy na działania motoryczne wykonywane na ciele z szacunkiem wpływają odgórne wpływy ze strumienia brzusznego.
Zajęcia ruchowe w modelach percepcji-działania
Jeśli różne strategie motoryczne są stosowane w iluzorycznych i werydycznych perceptach podczas chwytania w kierunku celu na bodźcu spekpektywnym, to można to łatwo śledzić, badając krzywiznę podejścia ręki. Co więcej, analiza całego rozwijającego się ruchu, od zainicjowania ruchu ukierunkowanego na cel do spontanicznego, automatycznego cofnięcia ręki z powrotem do stanu spoczynku, może w rzeczywistości ominąć wszelkie niedociągnięcia znalezione w poprzednich metodach testowania percepcyjnego wpływu na moc motoryczną. Ostatnie badania podkreślają znaczenie badania równowagi między tymi dwiema klasami ruchowymi, a także wykorzystania spontanicznych segmentów przez układ nerwowy do kontroli predykcyjnej i antycypacyjnej19-21,23-24. Nowo zdefiniowana statystycznie klasa ruchów spontaniczno-automatycznych dostarcza nowych wskaźników i funkcji, które okazują się równie istotne, jak te ukierunkowane na cel, do śledzenia zmian czuciowo-motorycznych i ilościowego określania subtelnych aspektów naturalnych zachowań.
Według naszej wiedzy, istniejące badania nad hipotezą wizualnych dwóch strumieni koncentrują się tylko na aktach ukierunkowanych na cel, ignorując w ten sposób jakikolwiek wpływ na automatyczne ruchy przejściowe, które są istotnymi elementami zakończenia pętli działania wzrokowo-ruchowego. Należy zatem położyć nacisk na znaczenie ruchów automatycznych, aby w pełni uchwycić oba tryby zachowań motorycznych w obecnym paradygmacie, aby wyjaśnić kwestie dotyczące modeli percepcji wzrokowej i działania. W tym miejscu opracowano metody badania roli sygnalizacji odgórnej w wizualnym strumieniu brzusznym na modulowanie zachowań motorycznych w celowej, ukierunkowanej na cel domenie działania w połączeniu ze spontanicznymi, przejściowymi ruchami przy użyciu silnego bodźca DII z odwróconą perspektywą.
Uzasadnienie
Przypuszcza się, że jeśli procesy wzrokowe z góry na dół wpływają na układ czuciowo-motoryczny, pełne trajektorie ruchu w kierunku osadzonego celu w scenie 3D z odwróconą perspektywą pod iluzoryczną percepcją będą się różnić od podejścia docelowego wywołanego przez percepcję werydyczną (ryc. 1e i 1f). Co więcej, ponieważ iluzoryczne postrzeganie bodźca nabożnego jest bardzo podobne do tego, które uzyskuje się za pomocą właściwego ("wymuszonego") bodźca perspektywicznego, zasięgi wykonywane w kierunku osadzonego celu na bodziec swoisty powinny być zatem podobne w cechach do zasięgów prowadzonych pod wpływem iluzji na bodziec spektywny (ryc. 1c i 1f).
Jeśli odgórne wpływy wizualne nie wpływają na trajektorię ruchu, to przypuszcza się, że zasięgi wykonane pod iluzoryczną percepcją wykazywałyby te same cechy, co zasięgi wykonane pod percepcją werydyczną na bodźcu spektywnym (ryc. 1e). Innymi słowy, zarówno iluzoryczne, jak i werydyczne zasięgi percepcji miałyby podobny charakter, tak że obie ścieżki trajektorii do przodu działałyby na rzeczywistą geometrię bodźca. Nie wiadomo, w jaki sposób efekty obserwowane w wysięgu do przodu przekładają się na automatyczne cofnięcie ręki. Stosując pełną analizę motoryczną, dążymy do pogłębienia naszej wiedzy na temat pętli działania i percepcji, aby wyjaśnić istniejące problemy.

<table><tbody><tr><td>Stół laboratoryjny</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Przesuwna prowadnica z chowaną sprężyną</td><td></td><td></td><td>Zbudowany we własnym zakresie</td></tr><tr><td>Wysuwana sprężyna</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Regulowane lampy</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Skrzynka rozdzielcza</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Płytka</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Arduino</td><td>Inteligentne projekty, Włochy</td><td></td><td></td></tr><tr><td>MATLAB (MATLAB)</td><td>The MathWorks Inc., Natick, Massachusetts, Stany Zjednoczone</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Randot-dot Stereo Test</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bodziec z odwróconą perspektywą</td><td></td><td></td><td>Zbudowany we własnym zakresie</td></tr><tr><td>Bodziec właściwej perspektywy</td><td></td><td></td><td>Zbudowany we własnym zakresie</td></tr><tr><td>Bodźce treningowe</td><td></td><td></td><td>Zbudowany we własnym zakresie</td></tr><tr><td>System przechwytywania ruchu Polhemus</td><td>Liberty, Colchester, VT, Stany Zjednoczone</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Oprogramowanie do śledzenia ruchu Motion Monitor</td><td>Innovative Sports Training, Inc., Chicago, IL</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Opaski sportowe</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Soczewka rozogniskowana</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

metody badania wpływu odgórnych procesów wzrokowych na zachowania motoryczne

Methods to Explore the Influence of Top-down Visual Processes on Motor Behavior

Świadomość kinestetyczna jest ważna, aby skutecznie poruszać się w środowisku. Kiedy wchodzimy w interakcję z naszym codziennym otoczeniem, niektóre aspekty ruchu są celowo zaplanowane, podczas gdy inne spontanicznie zachodzą poniżej świadomości. Zamierzony składnik tej dychotomii był szeroko badany w kilku kontekstach, podczas gdy komponent spontaniczny pozostaje w dużej mierze niedostatecznie zbadany. Co więcej, nadal nie jest jasne, w jaki sposób procesy percepcyjne modulują te klasy ruchu. W szczególności obecnie dyskutowaną kwestią jest to, czy układ wzrokowo-ruchowy jest rządzony przez percepcję przestrzenną wytwarzaną przez złudzenie wzrokowe, czy też nie jest pod wpływem iluzji, a zamiast tego jest rządzony przez percepcję werydyczną. Bistabilne percepty, takie jak iluzje odwrócenia głębi 3D (DII), stanowią doskonały kontekst do badania takich interakcji i równowagi, szczególnie w połączeniu z ruchami sięgającymi, aby chwycić. W tym badaniu opracowano metodologię, która wykorzystuje DII do wyjaśnienia roli procesów odgórnych w działaniu motorycznym, w szczególności badając, w jaki sposób wpływa to na dotarcie do celu w DII zarówno w domenach ruchu celowego, jak i spontanicznego.

1. Trajektorie ruchu dłoni
Wyniki przedstawiono dla reprezentatywnego badanego VT. Statystyka testu lambda Wilksa pozwala na redukcję danych z przestrzeni trójwymiarowej do wartości skalarnej przy użyciu wyznaczników. Statystyka lambda Wilksa wykorzystuje test stosunku wiarygodności <img alt="Równanie statycznej równowagi Λ=det(E)/det(E+H), formuła, analiza matematyczna." fo:content-width=".8in" src="/files/ftp_upload/51422/51422eq1.jpg" width="90" data-altupdatedat="1787630408000">, w którym sum...

Nie jest jasne, w jaki sposób sygnały z góry na dół z brzusznego strumienia wzrokowego wpływają na ruch. Opracowaliśmy paradygmat do testowania zachowań motorycznych w stosunku do celu na iluzji odwrócenia głębi 3D. Istotne różnice występują zarówno w celowych, ukierunkowanych na cel ruchach, jak i automatycznych działaniach w iluzorycznych i prawdziwych warunkach widzenia.

Metody badania wpływu odgórnych procesów wzrokowych na zachowania motoryczne

Kinesthetic awareness is important to successfully navigate the environment. When we interact with our daily surroundings, some aspects of movement are ...

Ogólnym celem niniejszej procedury jest opracowanie metodologii wykorzystującej iluzję odwrócenia głębi 3D w celu wyjaśnienia roli odgórnych procesów wizualnych w działaniu motorycznym. Zostaje to osiągnięte poprzez najpierw skonstruowanie aparatury, która prezentuje wyraźny bodziec w odwróconej perspektywie 3D, aby umożliwić wykonywanie ruchów sięgania w różnych stanach percepcyjnych. Drugim krokiem procedury jest konfiguracja systemu motion capture w celu zarejestrowania interakcji uczestnika z tym bodźcem.Trzecim krokiem jest stworzenie platformy, która pozwala uczestnikom na sięgnięcie w miejsce, w którym ostatnio postrzegali cel znajdujący się na bodźcu, bez żadnych wizualnych korekt w czasie rzeczywistym ani sprzężenia zwrotnego haptycznego. Ostatnim krokiem jest analiza zarówno danych dotyczących ruchu sięgania do przodu, jak i nieinstruowanego wycofania ramienia, aby zbudować kompleksowy model zachowania wzrokowo-ruchowego w tym kontekście. W rezultacie, dzięki ocenie kinematycznej zapewnionej w tym paradygmacie, wyniki mogą wykazać zmiany w dynamice sięgania w zależności od różnych stanów percepcyjnych.Główną zaletą tej techniki w porównaniu z istniejącymi metodami, takimi jak te wykorzystujące iluzję wklęsłej twarzy, jest fakt, że odpowiedni bodziec pozwala na uzyskanie maksymalnych różnic w orientacji powierzchni wynoszących prawie 90 stopni w zależności od tego, czy występuje stan percepcji wertykalnej, czy iluzyjnej. Ta nowa metoda może pomóc w odpowiedzi na kluczowe pytania w dziedzinie nauki o percepcji i przyczynić się do budowy bardziej obiektywnej psychologii dzięki nowym technikom, które wykraczają poza werbalne raporty uczestników lub naciskanie klawiszy, co pozwala zweryfikować odmienne przewidywania obu hipotez. Innymi słowy, to, czy system kontroli motorycznej ulega wpływowi iluzji, czy nie, umożliwia nam przetestowanie tej hipotezy.Procedurę zaprezentują Jay Val, CD pathak oraz R Sadik, którzy są asystentami badawczymi w naszych laboratoriach. Najpierw należy zbudować ruchomą platformę o wymiarach 65 by 55 centymetrów, która porusza się po prowadnicy przesuwnej o długości 55 centymetrów. Na platformie zostaną umieszczone poszczególne bodźce.Bodźce muszą być prezentowane na wysokości oczu siedzącego uczestnika, dlatego tor należy zamocować na odpowiedniej wysokości. Platforma powinna być wyposażona w mechanizm sprężyny zwrotnej. Należy podłączyć ten mechanizm do płytki drukowanej, która synchronizuje poszczególne zdarzenia za siedzeniem uczestnika.Ustaw lampy tak, aby równomiernie oświetlały platformę. Podłącz lampy do tej samej płyty obwodów znajdującej się pod podłokietnikami fotela uczestnika. Zamocuj przełącznik w pudełku, który uczestnik może łatwo nacisnąć, podnosząc rękę.Podłącz przełącznik do płytki drukowanej. Podłącz piny wyjściowe do pinów mikrokontrolera odpowiedzialnych za aktywację bodźca. Platforma powinna się cofnąć, a światło powinno zgasnąć, gdy uczestnik wyciągnie ramię i naciśnie pudełko wyzwalacza.Użyj programu MATLAB do sterowania mikrokontrolerem w celu rejestracji sekwencji prób oraz przekazywania eksperymentatorowi informacji o tym, jakie warunki wyświetlania są wymagane dla każdej próby. Następnie przygotuj odpowiedni bodziec perspektywiczny oraz bodziec w perspektywie odwróconej. Mimo że wydaje się, iż centralny budynek jest wypukły, w obu bodźcach jest on fizycznie wklęsły na prawo od linii środkowej.Przymocuj czerwoną płaską tarczę. Zbuduj dwa bodźce treningowe z paneli prostokątnych na każdym panelu. Przedstaw jedną z izolowanych prawych powierzchni środkowego budynku za pomocą czerwonej tarczy.Jeden panel służy do prezentacji bodźca w perspektywie odwróconej, a drugi do bodźca w perspektywie właściwej. Najpierw należy sprawdzić stereopsję uczestników za pomocą testu Rand dot stereo. Należy również określić ich oko dominujące.Następnie należy skonfigurować system przechwytywania ruchu, składający się z 14 czujników elektromagnetycznych pracujących z częstotliwością 240 hertz oraz oprogramowania do śledzenia ruchu. 12 z 14 czujników należy przymocować do uczestnika za pomocą opasek sportowych. Należy je umieścić na głowie, tułowiu, obu barkach, ramionach, przedramionach oraz na palcu wskazującym i kciuku dłoni obsługującej przełącznik.Pozostałe dwa czujniki umieść na plecach dwóch bodźców za czerwonymi dyskami. Uczestnik nie powinien widzieć bodźców przed rozpoczęciem testu. Wyłącz wszystkie światła z wyjątkiem lamp służących do oświetlenia platformy z bodźcami.Zmniejsz jasność ekranów komputerowych i odwróć je od stanowiska eksperymentalnego. Poinstruuj uczestnika o przebiegu eksperymentu oraz o tym, w jaki sposób ma uruchamiać przełącznik. Zademonstruj, że uczestnik powinien chwytać wyłącznie platformę w miejscu, w którym jest ona widoczna.Następnie przeprowadź próbę treningową dla bodźca. Prześlij obraz przedstawiający jedynie tablicę z drążkiem do zawieszania przedmiotów. Poproś uczestnika, aby sięgnął w stronę drążka, a następnie powrócił dłonią do pozycji spoczynkowej.Powtórz tę czynność trzykrotnie w tempie wygodnym dla uczestnika. Rozpocznij próby inicjujące, używając dwóch bodźców treningowych. Poproś uczestnika o zamknięcie oczu po każdej próbie, aby nie widział momentu zamiany bodźców.Oprogramowanie losowo ustawia kolejność wyświetlania dwóch bodźców po cztery razy każdy. Teraz rozpoczynamy próby eksperymentalne. Próby te składają się z trzech warunków.W pierwszym przypadku obserwuje się perspektywę odwróconą przy percepcji złudzeniowej. Kolejnym warunkiem jest obserwacja perspektywy odwróconej przy percepcji pionowej. Trzecim warunkiem jest, oczywiście, perspektywa właściwa.Najpierw zaprezentuj bodziec w odwróconej perspektywie i zapytaj, czy uczestnik potrafi ustabilizować złudzeniowy percepcję wysunięcia środkowego budynku. Jeśli uczestnik nie jest w stanie ustabilizować złudzenia, zastosuj soczewkę rozpraszającą na oku niedominującym; jeśli soczewka okaże się niezbędna, należy jej używać w każdej retrospektywnej próbie złudzenia. Kolejność pozostałych prób powinna zostać zrandomizowana.Dla każdego warunku przedstawiono łącznie 12 prób, co daje 36 prób eksperymentalnych. Całkowita liczba prób wynosi 47. Obejmuje ona próby treningowe oraz eksperymentalne.Przekaż instrukcje słowne dla każdej próby: w przypadku próby z iluzją retrospektywną i próby z właściwą perspektywą poinstruuj uczestnika, aby postrzegał środkowy budynek jako wystający do przodu. W próbach wertykalnych poinstruuj uczestnika, aby postrzegał środkowy budynek jako zapadający się w głąb. Zawsze proś uczestnika o wyciągnięcie ręki dopiero po ustabilizowaniu się percepcji.Najbardziej krytycznym elementem protokołu jest zapewnienie, że uczestnik utrzymuje percepcję złudzeniową lub pionową przez cały czas trwania próby. Pozwalamy uczestnikowi poświęcić tyle czasu, ile potrzebuje, aby tego osiągnąć, a w przypadku wątpliwości próba jest powtarzana. Statystyka testu Lambda Wilkesa jest jedną z miar wykorzystywanych w analizie.Dane dotyczące trajektorii dłoni dla reprezentatywnego badanego. U badanego zaobserwowano istotne różnice w profilach trajektorii ruchu dłoni podczas zasięgów wykonanych przy percepcji pionowej (kolor zielony) oraz percepcji iluzyjnej (kolor niebieski) dla odpowiedniego bodźca. Różnica ta w krzywiźnie trajektorii dłoni przy percepcji pionowej i iluzyjnej jest widoczna również podczas nieinstruowanego wycofania ramion.Porównując perspektywę pionową, dane ujawniły, zgodnie z oczekiwaniami, istotne różnice zarówno dla wyprostu zasięgu do przodu, jak i w przypadku cofania ręki; szczegółowe omówienie statystyk znajduje się w protokole tekstowym, podczas badania orientacji dłoni podczas zbliżania się do bodźców. Wektory zbliżania dłoni przy odwróconym bodźcu pionowym (oznaczone kolorem zielonym) różniły się od dwóch pozostałych warunków stymulacji. Wektory zbliżania dłoni w dłoni.Orientacje były wyraźnie podobne. Po opanowaniu technika ta może zostać wykonana w około jedną godzinę, jeśli jest przeprowadzana prawidłowo. Podczas realizacji tej procedury bardzo ważne jest, aby pamiętać o rejestracji ciągłego, pełnego ruchu ramienia, obejmującego zarówno ruch wyciągania ręki do przodu w stronę celu, jak i spontaniczny ruch cofania ręki. drabina działała automatycznie bez żadnych instrukcji po jej opracowaniu. Technika ta może utorować drogę badaczom w dziedzinie neuronauki do zbadania związku między kontrolą odgórną a przetwarzaniem sensoryczno-motorycznym zarówno w populacjach typowo rozwijających się, jak i patologicznych.

methods-to-explore-influence-top-down-visual-processes-on-motor

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

Metody badania wpływu procesów wzrokowych od góry do dołu na zachowania motoryczne

Jednopulsowa przezczaszkowa stymulacja magnetyczna nad główną korą ruchową, neuronawigacja i rejestracja aktywności elektromiograficznej mięśni dłoni zostały wykorzystane w tym badaniu do zbadania pobudliwości korowo-rdzeniowej, podczas gdy uczestnicy obserwowali sekwencje działań.

Modulacja pobudliwości korowo-rdzeniowej podczas obserwacji działania

Opisano metodę ilościowego określania jakości przetwarzania informacji wizualnych na podstawie odruchowych ruchów gałek ocznych w odpowiedzi na określone modalności wizualne. Czasy reakcji i wyjściowe parametry fiksacji służą do charakteryzowania sprawności wzrokowej u dzieci z wadami wzroku i bez wad wzroku od 6 miesiąca życia.

Metoda ilościowego określania przetwarzania informacji wzrokowych u dzieci za pomocą śledzenia ruchu gałek ocznych

Oceny porządku czasowego mogą być używane do szacowania parametrów szybkości przetwarzania i wag uwagi, a tym samym do wnioskowania o mechanizmach przetwarzania uwagi. Metodologia ta może być stosowana do szerokiego zakresu bodźców wzrokowych i działa z wieloma manipulacjami uwagi.

Pomiar uwagi i szybkości przetwarzania wzrokowego za pomocą opartej na modelu analizy osądów porządku czasowego

Opisujemy nowatorską konfigurację opartą na wirtualnej rzeczywistości, która wykorzystuje dobrowolną kontrolę jednej ręki do poprawy zdolności motorycznych drugiej (niewytrenowanej) ręki. Osiąga się to poprzez dostarczanie sensorycznych informacji zwrotnych w czasie rzeczywistym opartych na ruchu, tak jakby niewytrenowana ręka się poruszała. To nowe podejście może być wykorzystane do usprawnienia rehabilitacji pacjentów z jednostronnym niedowładem połowiczym.

Wykorzystanie wirtualnej rzeczywistości do przenoszenia wiedzy o umiejętnościach motorycznych z jednej ręki do drugiej

Prezentowany tutaj jest paradygmat behawioralny, który wywołuje silne szybkie reakcje wzrokowo-motoryczne na mięśniach kończyn górnych człowieka podczas wzrokowo kierowanych dotrzeń.

Wyłaniający się paradygmat docelowy wywołujący szybkie reakcje wzrokowo-ruchowe na mięśniach kończyn górnych człowieka

Obecny protokół opisuje, jak korzystać z bezprzewodowej optogenetyki w połączeniu z szybką wideografią w jednym zadaniu typu "sięgnij do uchwytu" w celu scharakteryzowania obwodów neuronowych zaangażowanych w realizację umiejętnego zachowania motorycznego u swobodnie poruszających się myszy.

In vivo (in vivo) Bezprzewodowa kontrola optogenetyczna wykwalifikowanych zachowań motorycznych

Docieranie to podstawowa umiejętność, która pozwala ludziom na interakcję z otoczeniem. Kilka badań miało na celu scharakteryzowanie zachowań związanych z docieraniem przy użyciu różnych metodologii. W artykule przedstawiono zastosowanie przezczaszkowej stymulacji magnetycznej metodą open source do oceny stanu pobudliwości korowo-rdzeniowej u ludzi podczas wykonywania zadań dosięgnających.

Ocena pobudliwości korowo-rdzeniowej podczas dosięgania ukierunkowanego na cel

Tutaj opisujemy standardowy protokół do ilościowego określania odruchu optokinetycznego. Łączy w sobie wirtualną stymulację bębna i wideookulografię, a tym samym umożliwia precyzyjną ocenę selektywności cech zachowania i jego plastyczności adaptacyjnej.

Kwantyfikacja selektywności cech wzrokowych odruchu optokinetycznego u myszy

Obrazy motoryczne w środowisku wirtualnej rzeczywistości mają szerokie zastosowanie w systemach interfejsu mózg-komputer. Manuskrypt ten przedstawia wykorzystanie spersonalizowanych cyfrowych awatarów, które przypominają uczestników wykonujących ruchy wyobrażone przez uczestnika w środowisku rzeczywistości wirtualnej, aby zwiększyć immersję i poczucie posiadania ciała.

Wydajność obrazowania motorycznego dzięki ucieleśnionym cyfrowym bliźniakom w środowisku interfejsu mózg-komputer z obsługą rzeczywistości wirtualnej

Niniejszy artykuł opisuje, jak używać metodologii śledzenia ruchu gałek ocznych do badania procesów poznawczych związanych ze zrozumieniem tekstu. Dołączono opisy sprzętu do śledzenia ruchu gałek ocznych, sposób opracowywania bodźców eksperymentalnych oraz zalecenia proceduralne. Przedstawione informacje można zastosować do większości badań z wykorzystaniem bodźców werbalnych.

Wykorzystanie ruchów gałek ocznych do oceny procesów poznawczych związanych ze zrozumieniem tekstu

Poznaj metodologię badania wpływu odgórnych procesów wzrokowych na działania motoryczne przy użyciu iluzji inwersji głębi 3D. Analiza dynamiki ruchu ręki i retrakcji ramienia pozwala modelować zachowania wizualno-motoryczne.

Metody badania wpływu odgórnych procesów wzrokowych na zachowania motoryczne

Przeglądaj więcej filmów