Tworzenie iluzji wirtualnej ręki i wirtualnej twarzy w celu zbadania autoprezentacji
1 marca 2017
Tutaj opisujemy paradygmaty iluzji wirtualnej ręki i wirtualnej twarzy, które mogą być wykorzystane do badania samopercepcji/reprezentacji związanej z ciałem. Zostały one już wykorzystane w różnych badaniach, aby wykazać, że w określonych warunkach wirtualna ręka lub twarz mogą zostać włączone do reprezentacji ciała, co sugeruje, że reprezentacje ciała są raczej elastyczne.
Ogólnym celem tej procedury jest wywołanie iluzji ucieleśnienia wirtualnej ręki lub awatara. Metoda ta może pomóc w udzieleniu odpowiedzi na pytania z zakresu psychologii kogno, np. w ujawnieniu mechanizmów leżących u podstaw budowy mentalnego ja. Zaletą tej metody jest to, że ułatwia ona manipulowanie czynnikami, które mogą wpływać na postrzeganą własność ciała lub postrzeganą sprawczość nad wirtualnymi efektorami lub innymi częściami ciała.
Należy pamiętać, że demonstrujemy tylko ogólne części procedury. Pozostałe warunki można znaleźć w opublikowanym artykule. Ogólnie rzecz biorąc, osoby mogą mieć problemy z tą techniką ze względu na duże zapotrzebowanie na sprzęt i umiejętności programowania.
Dlatego zalecamy tym osobom korzystanie z mniej technicznej wersji naszego badania, takiej jak iluzja gumowej ręki. Zacznij od zrównoważenia i przeprowadzenia warunków eksperymentalnych, synchronizacji kontra asynchroniczności między rzeczywistymi ruchami ręki a wirtualnymi ruchami ręki. Skonfiguruj system do określonego opóźnienia czasowego lub obiektu wirtualnego na podstawie warunku.
Podłącz rękawicy do transmisji danych i monitora orientacji do komputera i uruchom środowisko programowania rzeczywistości wirtualnej, klikając przycisk Uruchom w interfejsie środowiska rzeczywistości wirtualnej, aby uruchomić wstępnie napisany skrypt poleceń. Następnie odprowadź uczestnika do pokoju testowego i poproś go, aby założył rękawicę do transmisji danych na prawą rękę i monitor orientacji na prawy nadgarstek. Następnie posadź uczestnika przed biurkiem, przy którym znajduje się pudełko z ekranem komputera na górze.
Poproś uczestnika, aby włożył prawą rękę do pudełka wzdłuż osi głębokości, aby osłonić je przed jego wzrokiem. Następnie załóż pelerynę na prawe ramię uczestnika i zakryj przestrzeń między ekranem a uczestnikiem. Poproś uczestnika, aby oparł lewą rękę na pustej części biurka.
Monitoruj uczestnika podczas eksperymentu, aby upewnić się, że postępuje zgodnie z instrukcjami wyświetlanymi na ekranie komputera. Poproś uczestnika, aby swobodnie poruszał lub obracał swoją prawą rękę, w tym otwierał i zamykał, obracał i poruszał każdym palcem z osobna. Na koniec poproś uczestnika, aby obserwował odpowiednie ruchy wirtualnej ręki na ekranie komputera.
Zauważ, że w tym stanie synchronicznym opóźnienie między ruchami rzeczywistej ręki a ruchami wirtualnej ręki jest bliskie zeru. W stanie asynchronicznym opóźnienie między ruchami wynosi trzy sekundy. Zacznij od zrównoważenia i uruchomienia dwóch warunków eksperymentalnych z różnymi opóźnieniami czasowymi między zdarzeniami rzeczywistymi i wirtualnymi, synchronizacją i asynchronicznością.
Następnie zaopatrz się w system śledzenia pozycji głowy z odpowiednim sprzętem i oprogramowaniem oraz trackerem orientacji o trzech stopniach swobody lub DOF przymocowanym do górnej części czapki. Podłącz system śledzenia pozycji i śledzenie orientacji do komputera. Kliknij przycisk uruchom, aby wykonać wstępnie napisany skrypt poleceń w interfejsie komputera w celu uruchomienia środowiska rzeczywistości wirtualnej.
Następnie poproś uczestnika, aby usiadł na krześle dwa metry przed ekranem komputera. Poproś uczestnika, aby założył czapkę z dołączonym monitorem orientacji. Na koniec monitoruj uczestnika podczas eksperymentu, aby upewnić się, że postępuje zgodnie z instrukcjami wyświetlanymi na ekranie komputera.
Zauważ, że w stanie synchronicznym opóźnienie między rzeczywistymi ruchami głowy uczestnika a głową awatara jest bliskie zeru. W stanie asynchronicznym opóźnienie między ruchami rzeczywistymi a ruchami awatara wynosi trzy sekundy. W tym eksperymencie badano, w jaki sposób ludzie reprezentują swoje ręce, postrzeganie własności i sprawczości było silniejsze, jeśli rzeczywiste i wirtualne ręce poruszały się synchronicznie, jeśli wirtualny efektor był ręką przeciwstawną do prostokąta i jeśli uczestnik był aktywny, a nie pasywny.
Zarówno własność, jak i agencja wykazywały istotną interakcję między aktywnością a synchronizacją, ale nie między wyglądem a synchronizacją. Co więcej, w badaniu dotyczącym sposobu, w jaki ludzie reprezentują swoją twarz, wyniki wykazały, że synchronizacja między własnymi ruchami twarzy a ruchami wirtualnej twarzy zwiększa poczucie własności i sprawczości. Interakcje między synchronizacją a ekspresją są napędzane przez bardziej pozytywny nastrój, a w szczególności dobrą elastyczność w działaniu dla połączenia synchronizacji i szczęśliwej wirtualnej twarzy.
Po opanowaniu tej techniki można ją ukończyć w około 15 minut. Zgodnie z tą procedurą, wirtualny efektor może zostać zastąpiony dowolnym innym zdarzeniem statycznym lub dynamicznym, w celu zbadania ograniczeń postrzeganej własności ciała i sprawczości. Po tym filmie powinieneś dobrze zrozumieć, jak wywołać iluzję ucieleśnienia avatora lub wirtualnego wydarzenia.
Przegląd
Niniejszy artykuł opisuje paradygmaty iluzji wirtualnej dłoni oraz wirtualnej twarzy, stosowane do badania autoreprezentacji oraz autopercepcji w odniesieniu do ciała. Metody te ujawniają plastyczność reprezentacji ciała, demonstrując, w jaki sposób w określonych warunkach wirtualne dłonie lub twarze mogą zostać włączone do schematu ciała danej osoby.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Psychologia poznawcza
- Neuronauka
- Wirtualna rzeczywistość
Wstęp
- Iluzję ucieleśnienia można wywołać przy użyciu wirtualnych dłoni lub awatarów.
- Technika ta pomaga w badaniu mechanizmów mentalnej autokonstrukcji.
- Umożliwia ona manipulację czynnikami wpływającymi na postrzegane poczucie własności ciała i sprawstwa.
- Wyzwania techniczne mogą wynikać z wymagań sprzętowych i programistycznych.
Cel badania
- Zbadanie, w jaki sposób jednostki postrzegają poczucie własności i sprawstwa w odniesieniu do wirtualnych efektorów.
- Zrozumienie wpływu synchronii między ruchami rzeczywistymi a wirtualnymi.
- Zbadanie wpływu poziomu aktywności na postrzegane poczucie własności i sprawstwa.
Zastosowane Metody
- Uczestnicy nosili rękawicę danych oraz tracker orientacji, aby wchodzić w interakcję z wirtualną dłonią.
- Eksperymenty obejmowały warunki synchronii i asynchronii ruchów.
- Do interakcji z awatarem wykorzystano śledzenie pozycji głowy.
- Monitorowanie zapewniło, że uczestnicy stosowali się do instrukcji wyświetlanych na ekranie podczas eksperymentu.
Główne wyniki
- W warunkach synchronicznych odnotowano silniejsze poczucie własności i sprawstwa.
- Wirtualne dłonie wywoływały większe poczucie własności niż kształty niehumanoidalne.
- Aktywny udział zwiększył poczucie sprawstwa w porównaniu z pasywną obserwacją.
- Synchronia twarzy zwiększyła postrzegane poczucie własności i sprawstwa w przypadku wirtualnych twarzy.
Wnioski
- Technika ta skutecznie indukuje iluzje ucieleśnienia w środowiskach wirtualnych.
- Wyniki przyczyniają się do zrozumienia reprezentacji ciała w psychologii poznawczej.
- Przyszłe badania mogą dostosować tę metodę do różnych interakcji wirtualnych.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Zrozumienie mechanizmów autoreprezentacji dostarcza informacji niezbędnych do walidacji celów w odkrywaniu leków neuropsychiatrycznych, wyjaśniając w jaki sposób percepcja cielesna wpływa na fenotypy behawioralne. Paradygmat ten wspiera mechanistyczną redukcję ryzyka w przypadku celów w OUN, wiążąc wirtualne ucieleśnienie ze szlakami sprawstwa i poczucia własności, które są istotne w zaburzeniach rozróżniania siebie od innych. Podejście to umożliwia modelowanie predykcyjne interwencji terapeutycznych celujących w sieci integralności cielesnej i sprawstwa własnego.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne etapy odkrywania i walidacja celu
- Wartość naukowa: Pozwala na weryfikację hipotez terapeutycznych dotyczących szlaków autoreprezentacji w schorzeniach takich jak schizofrenia lub zaburzenia spektrum autyzmu.
- Wartość operacyjna: Zapewnia mierzalny odczyt siły ucieleśnienia w warunkach synchronicznych w porównaniu z asynchronicznymi.
- Wartość prognostyczna: Umożliwia ocenę zaangażowania celu poprzez zmiany w postrzeganym poczuciu własności i sprawstwa.
Przesiewanie i opracowywanie testu
- Gotowość do analizy: Generuje zestandaryzowane, powtarzalne pomiary siły iluzji za pomocą parametrów synchronizacji ruchu.
- Wyniki ilościowe: Dostarcza ciągłych danych dotyczących wyników poczucia własności i sprawstwa na potrzeby badań zależności dawka-odpowiedź lub modulacji genetycznej.
- Skalowalność: Wspiera adaptację do wysokoprzepustowości dzięki programowalnym środowiskom wirtualnej rzeczywistości i zautomatyzowanemu śledzeniu.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Znaczenie chorobowe: Modeluje zaburzenia poczucia własności ciała obserwowane w depersonalizacji, psychozach oraz jadłowstręcie psychicznym.
- Ciągłość translacyjna: Łączy badania nad uszkodzeniami mózgu u gryzoni z ludzkimi raportami subiektywnymi poprzez parametryczną manipulację synchronizacją i wyglądem.
- Postęp z uwzględnieniem ryzyka: Wspiera decyzje o kontynuowaniu lub przerwaniu badań (go/no-go) poprzez kwantyfikację efektów zapośredniczonych przez cel w odniesieniu do poczucia sprawstwa przed kosztownymi badaniami klinicznymi.
Integracja potoku i przepływu pracy
Metoda ta wpisuje się w procesy od wczesnego etapu odkrywania leków po badania przedkliniczne, dostarczając testu behawioralnego dla celów terapeutycznych modulujących integrację wielozmysłową i kodowanie predykcyjne.
- Biologia odkrywcza: Testuje hipotezy dotyczące mechanizmów neuronalnych leżących u podstaw aktualizacji schematu ciała i błędu predykcji sensorycznej.
- Przesiewanie: Umożliwia standaryzację testów poprzez kontrolowane opóźnienia między sygnałem motorycznym a sprzężeniem zwrotnym wizualnym.
- Analityka: Generuje wskaźniki poczucia własności i sprawstwa, które pozwalają na stratyfikację efektów związków na obwody reprezentacji własnej.
- Badania translacyjne: Jest zgodne z biomarkerami fMRI aktywności złącza skroniowo-ciemieniowego i wyspy podczas zadań związanych z ucieleśnieniem.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Funkcjonuje jako moduł typu plug-and-play w różnych platformach VR do powtarzalnych kampanii walidacji celów.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Redukuje niejednoznaczność mechanistyczną w fenotypach samostymulacji poprzez wyizolowanie synchronizacji jako kluczowego modulatora poczucia własności.
- Wartość operacyjna: Zapewnia powtarzalność dzięki ustandaryzowanemu sprzętowi (rękawica danych, tracker) i parametrom oprogramowania.
- Wartość strategiczna: Poprawia efektywność kapitałową poprzez wczesne odfiltrowywanie celów niewykazujących wpływu na poczucie sprawstwa na etapie odkrywania.
- Wpływ na portfolio: Wspiera priorytetyzację celów w OUN skorygowaną o ryzyko, w oparciu o potencjał modulacji ucieleśnienia.
Uwagi dotyczące implementacji
- Wymaga wiedzy specjalistycznej z zakresu programowania rzeczywistości wirtualnej oraz psychofizyki.
- Wymaga sprzętu do przechwytywania ruchu (rękawicy danych, trackera orientacji) oraz zsynchronizowanych systemów wyświetlania.
- Wymaga standaryzacji progów synchronizacji i parametrów wyglądu awatara pomiędzy zespołami.
- Konieczne jest uwzględnienie adaptacji dla populacji klinicznych z zaburzeniami motorycznymi lub sensorycznymi.
- Ograniczone przez złożoność techniczną i koszty sprzętu, co zawęża zastosowanie do wyspecjalizowanych laboratoriów neuronauki behawioralnej.
