Name: Charakterystyka poczucia sprawczości nad działaniami protez sterowanych interfejsem neuron-maszyna (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-01-07T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 21 s
Description: Poznaj metodę pomiaru poczucia sprawczości w sterowaniu protezami za pomocą interfejsu neuron-maszyna. Badanie wykorzystuje kwestionariusze psychofizyczne oraz szacunki interwałów czasowych.

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 Madeline Newcomb za jej wkład w tworzenie figurek. Praca ta została sfinansowana przez amerykańskich podatników za pośrednictwem NIH, Biura Dyrektora, Wspólnego Funduszu, Transformative R01 Research Award (grant #1R01NS081710-01) oraz Agencji Zaawansowanych Projektów Badawczych w Obszarze Obronności (numer umowy N66001-15-C-4015 pod auspicjami kierownika programu Biura Technologii Biologii D. Webera).

Ten protokół został wcześniej zatwierdzony i jest zgodny z wytycznymi komisji etyki badań klinicznych na ludziach w Cleveland Clinic.
1. Sprzęt i oprogramowanie NMI
<ol>
	<li>Ustal kontrolę NMI każdego uczestnika z osobna i informacje zwrotne, aby podczas próby wykonania ruchu zobaczył i poczuł, że wirtualna proteza wykonuje ten ruch.
	<ol>
		<li>Wygeneruj percepcję kinestetyczną ręki za pomocą NMI uczestnika i uchwyć kinematykę postrzeganego ruchu, prosząc uczestnika o zademonstrowanie tego, co czuje, używając nienaruszonej ręki. 
		UWAGA: Techniki charakteryzujące kinematykę percepcji kinestetycznej zostały zilustrowane w innych pracach8 i mogą być osiągnięte przy użyciu rękawicy do transmisji danych lub optycznego systemu przechwytywania ruchu.</li>
		<li>Użyj wirtualnej symulacji ręki/protezy, aby odtworzyć kinematykę percepcji ruchu.</li>
		<li>Skonfiguruj sprzęt, aby przechwytywać sygnały sterujące intencjonalnymi ruchami ręki z NMI uczestnika.</li>
		<li>Przyporządkuj ten sygnał sterujący do aktywności wirtualnej protezy.</li>
		<li>Utwórz główny program sterujący, który koordynuje pozyskiwanie sygnału sterującego NMI, ruch wirtualnej protezy oraz generowanie kinestetycznych informacji zwrotnych NMI w czasie rzeczywistym.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Konfiguracja eksperymentalna
<ol>
	<li>Posadź uczestnika i ustaw monitor poziomo (tj. na plecach, skierowany do góry) na stole przed nim.</li>
	<li>Wyświetl wirtualną protezę na monitorze i dostosuj jej rozmiar i położenie tak, aby była ustawiona zgodnie z lokalizacją brakującej kończyny.</li>
	<li>Renderuj obiekty (np. unoszące się piłki) w środowisku wirtualnym, aby służyły jako punkty zatrzymania dla pozycji zamknięcia i otwarcia ręki (punkty końcowe ruchu).</li>
	<li>Skonfiguruj główny program sterujący w taki sposób, aby gdy cyfry wirtualne zetkną się z wirtualnymi punktami zatrzymania, po regulowanym opóźnieniu czasowym (300, 500, 700 lub 1 000 ms) odtwarzany był sygnał dźwiękowy.</li>
</ol>
3. Warunki eksperymentalne
<ol>
	<li>Utwórz plik wejściowy dla głównego programu sterującego, który określa ustawienia dla każdej próby, w tym opóźnienie tonu słuchowego, czy sprzężenie zwrotne NMI jest włączone/wyłączone, prędkość i kierunek ruchu wirtualnej ręki oraz opóźnienie między poleceniem a ruchem wirtualnej ręki.
	<ol>
		<li>Utwórz dwa warunki kontrolne, punkt bazowy i warunek pasywny.
		<ol>
			<li>Dla warunku bazowego skonfiguruj kinematykę i sterowanie wirtualną ręką tak, aby odpowiadało perceptowi kinestetycznemu NMI. 
			UWAGA: Warunek bazowy reprezentuje idealną zgodność intencji motorycznej, kinematyki ruchu i kinestetycznego sprzężenia zwrotnego.</li>
			<li>Zaprogramuj stan pasywny tak, aby wykonywał wirtualny ruch ręki po wyzwoleniu przez badacza (odbierając kontrolę użytkownikowi), jednocześnie zapewniając uczestnikowi percepcję kinestetyczną NMI. 
			UWAGA: Warunek pasywny ujmuje teoretyczne najgorsze warunki sprawczości (tj. ruch przy braku kontroli [bez intencji], podobny do biernego poruszania ciałem).</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Zaprogramuj dodatkowe warunki mające na celu przeanalizowanie wkładu w sprawczość intencji motorycznej, czucia kinestetycznego i niedopasowania czasowego do wyświetlanej kinematyki wirtualnej protezy. Rozważ użycie następujących pięciu warunków.
		<ol>
			<li>Ruch przeciwny: kinestetyczne sprzężenie zwrotne NMI wskazuje, że ręka zamyka się, podczas gdy wizualizacja dłoni się otwiera.</li>
			<li>Zbyt szybko: wizualizacja dłoni zamyka się szybciej niż wskazuje na to kinestetyczne sprzężenie zwrotne NMI.</li>
			<li>Zbyt wolno: wizualizacja dłoni zamyka się wolniej niż wskazuje na to kinestetyczne sprzężenie zwrotne NMI.</li>
			<li>Opóźnienie początkowe: wizualizacja dłoni zamyka się 1 s później niż wskazuje na to kinestetyczne sprzężenie zwrotne NMI.</li>
			<li>Brak sprzężenia zwrotnego: wizualizacja dłoni zamyka się bez żadnego kinestetycznego sprzężenia zwrotnego NMI.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
4. Wykonanie eksperymentu
<ol>
	<li>Poinstruuj uczestników, aby przeprowadzili wskazówkę z pozycji otwartej do zamkniętej bez zatrzymywania się i podali swoje oszacowanie opóźnienia czasowego od momentu, gdy wirtualne cyfry zetknęły się z wirtualnymi punktami zatrzymania, do momentu, gdy usłyszeli sygnał dźwiękowy. 
	UWAGA: Uczestnicy mogą użyć dowolnej reprezentacji czasu z zakresu od 0 do 1 s, która ma dla nich największy sens (np. milisekundy, ułamki sekund, skala 0 - 10).</li>
	<li>Rozpocznij każdą próbę, naciskając przycisk start na głównym programie sterującym, który przesuwa wirtualną wskazówkę do pozycji początkowej, sygnalizując rozpoczęcie próby. To wskazówka dla uczestnika, aby skierował wirtualną rękę do wirtualnych punktów zatrzymania, co powoduje odtworzenie dźwięku dźwiękowego po losowym opóźnieniu (300, 500 lub 700 ms).
	<ol>
		<li>Zapisz ustnie zgłoszone przez uczestnika oszacowanie odstępu czasu</li> opóźnienia.
	</ol>
	</li>
	<li>Organizowanie prób w bloki eksperymentalne.
	<ol>
		<li>Zacznij od dwóch sesji treningowych i wyłącz je z końcowej analizy.
		<ol>
			<li>W pierwszej sesji treningowej poproś uczestnika, aby poprowadził rękę do punktu końcowego ruchu i zagrał ton dźwiękowy 1,000 ms po tym, jak wirtualne cyfry osiągną wirtualne punkty zatrzymania przez 10 prób.
			<ol>
				<li>Uczestnicy nie muszą zgłaszać szacowanych interwałów dla tej sesji treningowej. 
				UWAGA: Ten krok jest niezbędny, aby zorientować uczestników, jak długo odczuwana jest pojedyncza sekunda.</li>
			</ol>
			</li>
			<li>W drugiej sesji treningowej ponownie poproś uczestnika, aby poprowadził rękę do punktu końcowego ruchu. Losowo dobieraj tony słuchowe tak, aby interwały opóźnienia 300, 500 i 700 ms były prezentowane co najmniej 5x każdy.
			<ol>
				<li>Poproś uczestników, aby podali szacowane odstępy czasu.</li>
				<li>Nie należy informować uczestnika o tym, jak bardzo jego szacunki dotyczące odstępów czasu od rzeczywistego opóźnienia są zbliżone do rzeczywistego opóźnienia podczas tych prób praktycznych lub kolejnych prób w bloku eksperymentalnym. 
				UWAGA: Ten krok jest ważny, ponieważ uczestnicy prawdopodobnie nie będą mieli doświadczenia w dokonywaniu ocen czasu w skali ułamków sekundy, a procedura testowa może nie być intuicyjna dla niećwiczonego uczestnika testu.</li>
			</ol>
			</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Przejdź do zestawów eksperymentalnych składających się z 15 prób dla każdego warunku. Przedstaw warunki w losowej kolejności i podaj kwestionariusz na końcu każdego warunku.
		<ol>
			<li>Poinstruuj uczestników, aby zastanowili się nad najnowszym zestawem badań i wypełnili kwestionariusz agencji składający się z ośmiu stwierdzeń (zawiera cztery pytania określające ilościowo wyraźne doświadczenie agencji i cztery pytania kontrolne [przykład podany w pliku uzupełniającym])8,26.
			<ol>
				<li>Losowo podziel zdania kwestionariusza, aby zapewnić co najmniej pięć unikalnych kolejności pytań, które zostaną losowo zaprezentowane uczestnikom.</li>
			</ol>
			</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Zakończ blok eksperymentalny zestawem 15 prób dla stanu biernego i podaj kwestionariusz po zakończeniu tych prób. 
		UWAGA: Przeprowadź pasywne próby na końcu każdego bloku eksperymentalnego, aby uniknąć zakłócania ustalonego poczucia sprawczości.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Ukończ cztery bloki eksperymentalne z różnymi losowymi kolejnościami warunków eksperymentalnych.</li>
	<li>Zapewnij uczestnikom wiele możliwości zrobienia sobie przerwy w czasie trwania testów. Nie ma minimalnego czasu ani limitu czasu na te przerwy, ale przed kontynuowaniem testu upewnij się, że uczestnik nie jest zmęczony fizycznie ani psychicznie.</li>
</ol>

<ol><li>Kuiken, T. A., Marasco, P. D., Lock, B. A., Harden, R. N., Dewald, J. P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Redirection+of+cutaneous+sensation+from+the+hand+to+the+chest+skin+of+human+amputees+with+targeted+reinnervation%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Redirection of cutaneous sensation from the hand to the chest skin of human amputees with targeted reinnervation.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 104 (50), 20061-20066 (2007).</li>
<li>Hebert, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+targeted+sensory+reinnervation+technique+to+restore+functional+hand+sensation+after+transhumeral+amputation%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Neural+Systems+and+Rehabilitation+Engineering%22%5BJournal%5D)">Novel targeted sensory reinnervation technique to restore functional hand sensation after transhumeral amputation.</a> IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 22 (4), 765-773 (2014).</li>
<li>Tan, D. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+neural+interface+provides+long-term+stable+natural+touch+perception%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Translational+Medicine%22%5BJournal%5D)">A neural interface provides long-term stable natural touch perception.</a> Science Translational Medicine. 257 (6), (2014).</li>
<li>Oddo, C. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intraneural+stimulation+elicits+discrimination+of+textural+features+by+artificial+fingertip+in+intact+and+amputee+humans%5BTitle%5D)+AND+%22eLife%22%5BJournal%5D)">Intraneural stimulation elicits discrimination of textural features by artificial fingertip in intact and amputee humans.</a> eLife. 5 (MARCH2016), (2016).</li>
<li>Raspopovic, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioengineering%3A+Restoring+natural+sensory+feedback+in+real-time+bidirectional+hand+prostheses%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Translational+Medicine%22%5BJournal%5D)">Bioengineering: Restoring natural sensory feedback in real-time bidirectional hand prostheses.</a> Science Translational Medicine. 6 (222), (2014).</li>
<li>Flesher, S. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intracortical+microstimulation+of+human+somatosensory+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Translational+Medicine%22%5BJournal%5D)">Intracortical microstimulation of human somatosensory cortex.</a> Science Translational Medicine. 8 (361), (2016).</li>
<li>Tabot, G. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Restoring+the+sense+of+touch+with+a+prosthetic+hand+through+a+brain+interface%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Restoring the sense of touch with a prosthetic hand through a brain interface.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 110 (45), 18279-18284 (2013).</li>
<li>Marasco, P. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Illusory+movement+perception+improves+motor+control+for+prosthetic+hands%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Translational+Medicine%22%5BJournal%5D)">Illusory movement perception improves motor control for prosthetic hands.</a> Science Translational Medicine. 10 (432), (2018).</li>
<li>Horch, K., Meek, S., Taylor, T. G., Hutchinson, D. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Object+discrimination+with+an+artificial+hand+using+electrical+stimulation+of+peripheral+tactile+and+proprioceptive+pathways+with+intrafascicular+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Neural+Systems+and+Rehabilitation+Engineering%22%5BJournal%5D)">Object discrimination with an artificial hand using electrical stimulation of peripheral tactile and proprioceptive pathways with intrafascicular electrodes.</a> IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 19 (5), 483-489 (2011).</li>
<li>Braun, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+senses+of+agency+and+ownership%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Psychology%22%5BJournal%5D)">The senses of agency and ownership: A review.</a> Frontiers in Psychology. 9 (APR), (2018).</li>
<li>Van Den Bos, E., Jeannerod, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sense+of+body+and+sense+of+action+both+contribute+to+self-recognition%5BTitle%5D)+AND+%22Cognition%22%5BJournal%5D)">Sense of body and sense of action both contribute to self-recognition.</a> Cognition. 85 (2), 177-187 (2002).</li>
<li>Botvinick, M., Cohen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rubber+hands+%26%2334%3Bfeel%26%2334%3B+touch+that+eyes+see%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Rubber hands &#34;feel&#34; touch that eyes see.</a> Nature. 391 (6669), 756(1998).</li>
<li>Gallagher, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Philosophical+conceptions+of+the+self%3A+Implications+for+cognitive+science%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Cognitive+Sciences%22%5BJournal%5D)">Philosophical conceptions of the self: Implications for cognitive science.</a> Trends in Cognitive Sciences. 4 (1), 14-21 (2000).</li>
<li>Niedernhuber, M., Barone, D. G., Lenggenhager, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prostheses+as+extensions+of+the+body%3A+Progress+and+challenges%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+%26+Biobehavioral+Reviews%22%5BJournal%5D)">Prostheses as extensions of the body: Progress and challenges.</a> Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 92, 1-6 (2018).</li>
<li>Marasco, P. D., Kim, K., Colgate, J. E., Peshkin, M. A., Kuiken, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robotic+touch+shifts+perception+of+embodiment+to+a+prosthesis+in+targeted+reinnervation+amputees%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Robotic touch shifts perception of embodiment to a prosthesis in targeted reinnervation amputees.</a> Brain. 134 (3), 747-758 (2011).</li>
<li>Rognini, G., Blanke, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cognetics%3A+Robotic+Interfaces+for+the+Conscious+Mind%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Cognitive+Sciences%22%5BJournal%5D)">Cognetics: Robotic Interfaces for the Conscious Mind.</a> Trends in Cognitive Sciences. 20 (3), 162-164 (2016).</li>
<li>Dewey, J. A., Knoblich, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Do+implicit+and+explicit+measures+of+the+sense+of+agency+measure+the+same+thing%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Do implicit and explicit measures of the sense of agency measure the same thing.</a> PLoS ONE. 9 (10), (2014).</li>
<li>Edwards, A. L. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Adaptive+and+Autonomous+Switching%3A+Shared+Control+of+Powered+Prosthetic+Arms+Using+Reinforcement+Learning%22">Adaptive and Autonomous Switching: Shared Control of Powered Prosthetic Arms Using Reinforcement Learning</a>. , University of Alberta. Master's thesis (2016).</li>
<li>Desai, M., Stubbs, K., Steinfeld, A., Yanco, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Creating+trustworthy+robots%3A+Lessons+and+inspirations+from+automated+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Adaptive+and+Emergent+Behaviour+and+Complex+Systems+-+Proceedings+of+the+23rd+Convention+of+the+Society+for+the+Study+of+Artificial+Intelligence+and+Simulation+of+Behaviour%2C+AISB+2009%22%5BJournal%5D)">Creating trustworthy robots: Lessons and inspirations from automated systems.</a> Adaptive and Emergent Behaviour and Complex Systems - Proceedings of the 23rd Convention of the Society for the Study of Artificial Intelligence and Simulation of Behaviour, AISB 2009. , 49-56 (2009).</li>
<li>Lee, J. D., See, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trust+in+automation%3A+designing+for+appropriate+reliance%5BTitle%5D)+AND+%22Human+Factors%22%5BJournal%5D)">Trust in automation: designing for appropriate reliance.</a> Human Factors. 46 (1), 50-80 (2004).</li>
<li>Moore, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+is+the+sense+of+agency+and+why+does+it+matter%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Psychology%22%5BJournal%5D)">What is the sense of agency and why does it matter?</a> Frontiers in Psychology. 7 (AUG), 1-9 (2016).</li>
<li>Obhi, S. S., Hall, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sense+of+agency+in+joint+action%3A+Influence+of+human+and+computer+co-actors%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Sense of agency in joint action: Influence of human and computer co-actors.</a> Experimental Brain Research. 211 (3-4), 663-670 (2011).</li>
<li>Sahaï, A., Pacherie, E., Grynszpan, O., Berberian, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Co-representation+of+human-generated+actions+vs.+machine-generated+actions%3A+Impact+on+our+sense+of+we-Agency%3F%5BTitle%5D)+AND+%222017+26th+IEEE+International+Symposium+on+Robot+and+Human+Interactive+Communication+%28RO-MAN%29%22%5BJournal%5D)">Co-representation of human-generated actions vs. machine-generated actions: Impact on our sense of we-Agency?</a> 2017 26th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN). , Lisbon, Portugal. August 28 - September 1, 2017 (2017).</li>
<li>Biddiss, E., Chau, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Upper+limb+prosthesis+use+and+abandonment%3A+A+survey+of+the+last+25+years%5BTitle%5D)+AND+%22Prosthetics+and+Orthotics+International%22%5BJournal%5D)">Upper limb prosthesis use and abandonment: A survey of the last 25 years.</a> Prosthetics and Orthotics International. 31 (3), 236-257 (2007).</li>
<li>Atkins, D. J., Heard, D. C. Y., Donovan, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epidemiologic+overview+of+individuals+with+upper-limb+loss+and+their+reported+research+priorities%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Prosthetics+and+Orthotics%22%5BJournal%5D)">Epidemiologic overview of individuals with upper-limb loss and their reported research priorities.</a> Journal of Prosthetics and Orthotics. 8 (1), 2-11 (1996).</li>
<li>Kalckert, A., Ehrsson, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Moving+a+Rubber+Hand+that+Feels+Like+Your+Own%3A+A+Dissociation+of+Ownership+and+Agency%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Human+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Moving a Rubber Hand that Feels Like Your Own: A Dissociation of Ownership and Agency.</a> Frontiers in Human Neuroscience. 6 (March), 1-14 (2012).</li>
<li>Caspar, E. A., Cleeremans, A., Haggard, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+relationship+between+human+agency+and+embodiment%5BTitle%5D)+AND+%22Consciousness+and+Cognition%22%5BJournal%5D)">The relationship between human agency and embodiment.</a> Consciousness and Cognition. 33, 226-236 (2015).</li>
<li>Haggard, P., Clark, S., Kalogeras, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Voluntary+action+and+conscious+awareness%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Voluntary action and conscious awareness.</a> Nature Neuroscience. 5 (4), 382-385 (2002).</li>
<li>Engbert, K., Wohlschläger, A., Haggard, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Who+is+causing+what%3F+The+sense+of+agency+is+relational+and+efferent-triggered%5BTitle%5D)+AND+%22Cognition%22%5BJournal%5D)">Who is causing what? The sense of agency is relational and efferent-triggered.</a> Cognition. 107 (2), 693-704 (2008).</li>
<li>Moore, J. W., Wegner, D. M., Haggard, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulating+the+sense+of+agency+with+external+cues%5BTitle%5D)+AND+%22Consciousness+and+Cognition%22%5BJournal%5D)">Modulating the sense of agency with external cues.</a> Consciousness and Cognition. 18 (4), 1056-1064 (2009).</li>
<li>Kumar, V., Todorov, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MuJoCo+HAPTIX%3A+A+virtual+reality+system+for+hand+manipulation%5BTitle%5D)+AND+%222015+IEEE-RAS+15th+International+Conference+on+Humanoid+Robots+%28Humanoids%29%22%5BJournal%5D)">MuJoCo HAPTIX: A virtual reality system for hand manipulation.</a> 2015 IEEE-RAS 15th International Conference on Humanoid Robots (Humanoids). , Seoul, South Korea. November 3 - 5, 2015 (2015).</li>
<li>Kuiken, T. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeted+reinnervation+for+enhanced+prosthetic+arm+function+in+a+woman+with+a+proximal+amputation%3A+a+case+study%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Targeted reinnervation for enhanced prosthetic arm function in a woman with a proximal amputation: a case study.</a> Lancet. 369 (9559), 371-380 (2007).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

W niniejszym artykule przedstawiono ramy metodologiczne charakteryzujące doświadczenie sprawczości powstającej podczas operowania protez sensatywnych za pomocą NMI. W tym kontekście sprawczość jest szczególnie istotna, ponieważ łączy działanie fizyczne z tłem procesów poznawczych, które kształtują percepcję. Dzięki protezie uczestnika i NMI mamy bezpośredni dostęp do szeregu kluczowych elementów, które budują poczucie sprawczości: intencji, motoryki i odczucia ruchu. Narzędzia przedstawione w tej pracy, mające z...

W miarę jak protezy robotyczne stają się coraz bardziej zaawansowane, znaczenie odpowiednich sensorycznych informacji zwrotnych będzie nadal rosło. Sensoryczne sprzężenie zwrotne wpływa na to, jak ludzie postrzegają, wchodzą w interakcje z maszynami, a nawet integrują je ze swoim schematem ciała. Najnowsze techniki NMI mogą teraz zapewnić użytkownikom protez kończyn intuicyjne sterowanie i osiągać odczucia związane z dotykiem1,2,3,4,5,6,7 i kinestezja (zmysł ruchu)8,9 w brakujących kończynach. Kiedy te informacje sensoryczne są połączone z informacjami wizualnymi dostarczanymi przez obserwację sztucznej kończyny podczas operacji, mamy dostęp do kluczowych elementów, które informują o rozróżnieniu między sobą a innymi. Wykorzystanie tego dostępu może pomóc użytkownikom protez kończyn zbliżyć się o krok do obsługi sztucznej kończyny jako części ciała, a nie tylko narzędzia.
Świadomość ciała i poczucie bycia ucieleśnionym wynika z ustanowienia sprawczości (doświadczenie autorstwa nad działaniami kończyny) i własności (poczucie, że kończyna jest częścią ciała)10,11. Własność jest przede wszystkim zapośredniczona poprzez integrację informacji dotykowych i wizualnych12. Sprawczość wyłania się z integracji intencji, czucia ruchu (kinestezja), informacji wizualnej i predykcyjnych modeli poznawczych11. Podczas wykonywania dobrowolnego działania sprawczość powstaje, gdy sensoryczne konsekwencje tego działania są zgodne z intencją wykonawcy i przewidywaniami wynikającymi z jego wewnętrznych modeli13. Sprawczość jest odrębna i różna od własności. Koncepcja posiadania kończyn była często badana w literaturze dotyczącej protez14. Poczucie własności kończyn kształtuje się u uczestników NMI, gdy dotykowe sprzężenie zwrotne jest przestrzenne i czasowo odpowiednie, mierzone wyraźnie za pomocą kwestionariuszy lub niejawnie poprzez zmiany temperatury resztkowej kończyny lub oceny kolejności czasowej15. Istniało jednak mniej okazji do zbadania sprawczości w kontekście NMI16. Niedawne prace z uczestnikami NMI wykazały, że agencja może być celowo promowana i jest oddzielona od doświadczenia własności8.
Sprawczość jest szczególnie istotna w działaniu protez robotycznych, ponieważ jest to poznawcze powiązanie z kontrolą fizycznych działań sztucznej kończyny poprzez doświadczenia przyczynowości, poczucie kontroli nad sztuczną kończyną lub spowodowania czegoś17. Protezy robotyczne to zaawansowane skomputeryzowane maszyny, z którymi użytkownik musi współpracować, aby skutecznie wykonywać zadania. Niektóre protezy kończyn mają wbudowane autonomiczne funkcje, takie jak wykrywanie i korekcja poślizgu; Jednak systemy te są rzadko stosowane, ponieważ funkcjonalność działająca poza kontrolą użytkownika może być postrzegana jako frustrująca, jeśli nie zostanie odpowiednio zaimplementowana8,18. Stanowi to fundamentalne wyzwanie, które odbija się echem w zastosowaniach współpracy człowieka z maszynami autonomicznymi. Oznacza to, że ludzie często ufają własnym działaniom, a nie tym wynikającym ze współpracy z komputerami lub maszynami, a to zaufanie bezpośrednio wpływa na prawdopodobieństwo użycia funkcji autonomicznych przez operatora19,20. Jako ludzie z natury ufamy sobie i naszym ciałom, że wykonają działania, które zamierzamy; Kiedy to osiągniemy, ustanawiamy wewnętrzne poczucie sprawczości. Co ciekawe, na tworzenie się sprawczości mają wpływ kooperatywne działania człowieka z komputerem. Podczas zadań opartych na współpracy między ludźmi może powstać wspólne poczucie sprawczości poprzez ruch21; Literatura sugeruje jednak, że wspólna sprawczość jest obciążona podczas współpracy człowiek-komputer22,23. Wyzwania te znajdują odzwierciedlenie w korzystaniu z protez kończyn górnych, a wskaźniki odrzucenia urządzeń robotycznych pozostają wysokie, przy czym 23% - 39% użytkowników zaprzestaje ich używania24. W rzeczywistości wielu użytkowników protez nadal preferuje systemy zasilane przez ciało25. Systemy te usuwają skomputeryzowaną maszynę z pętli sterowania i ściślej łączą ruch ciała użytkownika z ruchem protezy za pomocą przewodowych. To jeszcze bardziej wzmacnia znaczenie integracji poznawczej w korzystaniu z zaawansowanych urządzeń protetycznych. Sugerujemy, że systemy NMI mogą dostarczyć pewną liczbę niezbędnych elementów sensorycznych i motorycznych, aby pomóc w zbliżeniu sztucznych kończyn do ustanowienia wspólnego poczucia sprawczości, a to będzie miało zasadnicze znaczenie w promowaniu akceptacji i prawdziwej integracji tych skomputeryzowanych maszyn z ich użytkownikami.
Sprawczość może być mierzona na wiele sposobów. Najprostsze pomiary wykorzystują kwestionariusze lub skale psychofizyczne, które wyraźnie pytają uczestników, komu lub czemu przypisują zdarzenie17,26,27. Opiera się to na istniejącym postrzeganiu "ja" przez jednostkę, wymagając od uczestników dokonywania wnioskowanych osądów dotyczących samoatrybucji (tj. wyraźnego osądu, czy "ja" lub inna jednostka była odpowiedzialna za działanie lub zdarzenie). Miary niejawne zapewniają wgląd w procesy poznawcze w tle, które zachodzą podczas działań motorycznych i zdarzeń sensorycznych. Ten pogląd na sprawczość próbuje zmierzyć to, co nie jest wyraźnie postrzegane przez jednostkę. Zazwyczaj osiąga się to poprzez scharakteryzowanie przez uczestników postrzeganej różnicy w działaniach generowanych przez siebie i zewnętrznie, na przykład poprzez podanie przez uczestników czasu ich postrzegania jako czasu między zdarzeniem wygenerowanym przez siebie a zdarzeniem wygenerowanym zewnętrznie17,28. Podczas wykonywania samodzielnie wygenerowanych działań, sprawczość niejawnie manifestuje się jako percepcyjna kompresja w czasie między działaniami a ich sensorycznymi konsekwencjami, znana jako intencjonalne wiązanie28. Kiedy osoby podają postrzegany przez nich czas między działaniem a jego wynikiem, krótszy postrzegany czas trwania odpowiada silniej ukształtowanemu poczuciu sprawczości29,30. Co ciekawe, wykazano, że środki jawne i niejawne mogą nie być bezpośrednio skorelowane, ponieważ prawdopodobnie charakteryzują różne mechanizmy percepcyjne17, które razem informują o poczuciu sprawczości. W związku z tym ustalenie bardziej wszechstronnego zrozumienia powstawania sprawczości podczas używania protezy będzie prawdopodobnie wymagało eksperymentalnych protokołów wykorzystujących zarówno jawne, jak i niejawne środki.
Ta praca opisuje metodologiczne ramy, które mogą być użyte do jawnego i ukrytego scharakteryzowania poczucia sprawczości rozwiniętego przez kontrolę NMI zmysłowych wirtualnych lub robotycznych protez rąk. Zwrócono uwagę na dwie techniki pomiaru sprawczości podczas wykonywania zadania sensomotorycznego polegającego na chwytaniu przedmiotów. Ustalone kwestionariusze psychofizyczne są stosowane w celu uchwycenia wyraźnego doświadczenia sprawczości, podczas gdy oszacowania przedziałów czasowych (celowe wiązanie) są stosowane do niejawnego pomiaru poczucia sprawczości.
Zakres tego protokołu polega na ocenie poczucia sprawczości w kontekście NMI, który zapewnia fizjologicznie istotną aktywną kontrolę motoryczną i kinestetyczne sprzężenie zwrotne. Techniki te można uogólnić na wirtualne lub fizyczne systemy protetyczne NMI. Istnieją minimalne ograniczenia dotyczące populacji, które mogą zostać zrekrutowane do wykonania tego protokołu. Na przykład, ruchomość kończyn górnych uczestnika nie może być obustronnie zaburzona (musi on mieć jedną zdrową kończynę) i musi posiadać zdolność poznawczą do dokonywania osądów w oparciu o czas i artykułowania doświadczanych wrażeń.

<table><tbody><tr><td>LabVIEW 2015, Service Pack 1, wersja 15.0.1f2 64-bit</td><td>National Instruments, Austin, TX, USA</td><td>Wersja pełna lub Pro</td><td>Napisaliśmy niestandardowe oprogramowanie w LabVIEW do koordynowania wirtualnej kontroli protezy z kinestetycznym sprzężeniem zwrotnym, a także do prezentowania warunków eksperymentalnych i rejestrowania danych.</td></tr><tr><td>8-slotowa, USB CompactDAQ Chassis</td><td>National Instruments, Austin, TX, USA</td><td>cDAQ-9178</td><td></td></tr><tr><td>&plusmn; 60 V, 800 kS/s, 12-bitowy, 8-kanałowy moduł wejściowy napięcia serii C</td><td>National Instruments, Austin, TX, USA</td><td>NI-9221</td><td></td></tr><tr><td>100 kS/s/ch Jednoczesny, &plusmn; 10 V, 4-kanałowy moduł wyjściowy napięcia serii C</td><td>National Instruments, Austin, TX, USA</td><td>NI-9263</td><td></td></tr><tr><td>Niestandardowy uchwytny aktor kinestetyczny</td><td>HDT Global, Solon, OH, USA</td><td>N/A</td><td>Ten przedmiot został wykonany na zamówienie. Inne metody dostarczania kinestetycznej informacji zwrotnej są dopuszczalne, o ile uczestnik odczuwa uczucie ruchu ręki w czasie rzeczywistym wraz z ruchami wirtualnej ręki.</td></tr><tr><td>MuJoCo Physics Engine, HAPTIX Version</td><td>Roboti LLC, Redmond, WA, USA</td><td>mjhaptix150</td><td>Nowsze wersje MuJoCo również powinny być akceptowalne. Użyliśmy modelu chwytaka MPL.</td></tr><tr><td>Elektrody Myobock, zasilane przez Otto Bock EnergyPack w MyoBoy Battery Socket</td><td>Ottobock, Duderstadt, Niemcy</td><td>Elektrody: 13E200=60 bateria: 757B21 gniazdo baterii: 757Z191=2</td><td>Można użyć dowolnej konfiguracji, która zapewnia wzmocniony, przefiltrowany i wyprostowany sygnał EMG lub neuronowy sygnał sterujący.</td></tr></tbody></table>

charakterystyka poczucia sprawczości nad działaniami protez sterowanych interfejsem neuron-maszyna

Characterization of the Sense of Agency over the Actions of Neural-machine Interface-operated Prostheses

Ta praca opisuje metodologiczne ramy, które mogą być użyte do jawnego i niejawnego scharakteryzowania poczucia sprawczości rozwiniętego przez interfejs neuronowo-maszynowy (NMI) kontroli zmysłowych wirtualnych lub robotycznych protez rąk. Kształtowanie wolnej woli ma fundamentalne znaczenie dla odróżniania działań, które wykonujemy naszymi kończynami, jako naszych własnych. Dążąc do włączenia zaawansowanych protez kończyn górnych do tych samych mechanizmów percepcyjnych, możemy zacząć ściślej integrować sztuczną kończynę z istniejącymi ramami poznawczymi użytkownika w zakresie kontroli kończyn. Ma to ważne implikacje w promowaniu akceptacji, stosowania i skutecznej kontroli użytkowników zaawansowanych protez kończyn górnych. W tym protokole uczestnicy kontrolują wirtualną protezę ręki i otrzymują kinestetyczne sensoryczne informacje zwrotne za pośrednictwem istniejących wcześniej NMI. Wykonywana jest seria wirtualnych zadań chwytania i systematycznie wprowadzane są perturbacje do kinestetycznego sprzężenia zwrotnego i wirtualnych ruchów dłoni. Stosuje się dwie odrębne miary sprawczości: ustalone kwestionariusze psychofizyczne (w celu uchwycenia wyraźnego doświadczenia sprawczości) oraz zadanie polegające na oszacowaniu przedziału czasowego w celu uchwycenia ukrytego poczucia sprawczości (intencjonalne wiązanie). Wyniki tego protokołu (wyniki kwestionariusza i szacunki przedziałów czasowych) mogą być analizowane w celu ilościowego określenia zakresu tworzenia agencji.

Protokół eksperymentalny przeprowadzono z udziałem trzech osób po amputacji, które obsługiwały czuciową protezę wirtualną poprzez swoją NMI8 (Rysunek 1). W układzie wykorzystano wirtualną dłoń sterowaną przez uczestnika, poruszającą się zgodnie z zaprogramowanymi profilami kinematycznymi przy użyciu silnika fizycznego MuJoCo HAPTIX31. Wirtualna dłoń była wyświetlana na monitorze horyzontalnym przed ucze...

Tutaj prezentujemy protokół, który charakteryzuje poczucie sprawczości rozwinięte nad kontrolą zmysłowych wirtualnych lub robotycznych protez rąk. Kwestionariusze psychofizyczne są stosowane w celu uchwycenia wyraźnego doświadczenia sprawczości, a oszacowania przedziałów czasowych (celowe wiązanie) są stosowane do niejawnego pomiaru poczucia sprawczości.

Charakterystyka poczucia sprawczości nad działaniami protez sterowanych interfejsem neuron-maszyna

This work describes a methodological framework that can be used to explicitly and implicitly characterize the sense of agency developed over the ...

Prawdziwa wymiana kończyny wymaga zatarcia poznawczych linii percepcyjnych między mną a maszyną. Sprawczość jest kluczowym pomostem do postrzegania działań sztucznej kończyny jako generowanych przez siebie i intencjonalnych. Technika ta zapewnia unikalny wgląd w skuteczność poznawczej komunikacji percepcyjnej między człowiekiem a maszyną.Metoda ta może zostać rozszerzona na dowolne badanie wpływu sprzężenia zwrotnego na sprawczość, na przykład w przypadku protez mioelektrycznych lub zasilanych przez ciało, stymulacji kory mózgowej, udaru, a nawet przeszczepów dłoni. Tę procedurę demonstrują Dylan Beckler i Zachary Thumser, inżynierowie pracujący w naszym laboratorium. Zaprowadź uczestnika do sali testowej i poproś go, aby usiadł przed monitorem.Zacznij od wygenerowania percepcji kinestetycznej ręki za pomocą neuronowego interfejsu maszynowego uczestnika lub NMI i uchwyć kinematykę postrzeganego ruchu, prosząc uczestnika o zademonstrowanie tego, co czuje, używając nienaruszonej ręki. Użyj wirtualnej symulacji ręki lub protezy, aby odtworzyć kinematykę percepcji ruchu. Następnie skonfiguruj sprzęt, aby przechwytywać sygnały sterujące celowym ruchem ręki z NMI uczestnika.Przyporządkuj ten sygnał sterujący do aktywności wirtualnej protezy. Następnie utwórz główny program sterujący, który koordynuje pozyskiwanie sygnału sterującego NMI, ruch wirtualnej protezy oraz generowanie kinestetycznych informacji zwrotnych NMI w czasie rzeczywistym. Wyświetl wirtualną protezę na monitorze i dostosuj jej rozmiar i położenie tak, aby była ustawiona zgodnie z lokalizacją brakującej kończyny.Następnie renderuj obiekty, takie jak unoszące się piłki, w środowisku wirtualnym, aby obsługiwać punkty zatrzymania dla pozycji zamknięcia i otwarcia ręki. Na koniec skonfiguruj główny program sterujący w taki sposób, aby gdy wirtualne cyfry zetkną się z wirtualnymi punktami zatrzymania, po regulowanym opóźnieniu czasowym odtwarzany był sygnał dźwiękowy. Przed rozpoczęciem eksperymentu należy utworzyć plik wejściowy dla głównego programu sterującego, który określa ustawienia dla każdej próby, a także warunki kontrolne i eksperymentalne.Zaprogramuj dodatkowe warunki mające na celu przeanalizowanie wkładu w sprawczość intencji motorycznej, czucia kinestetycznego i niedopasowania czasowego do wyświetlanej kinematyki wirtualnej protezy. Rozważ na przykład użycie następujących pięciu warunków: ruch przeciwny, zbyt szybki, zbyt wolny, opóźnienie początku i brak sprzężenia zwrotnego. Aby rozpocząć każdą próbę, należy nacisnąć przycisk start na głównym programie sterującym, który przesuwa wirtualną wskazówkę do pozycji startowej, sygnalizując rozpoczęcie próby.W pierwszej sesji treningowej poproś uczestnika, aby poprowadził rękę do punktu końcowego ruchu i zagrał dźwięk słuchowy 1000 milisekund po tym, jak wirtualne cyfry osiągną wirtualny punkt zatrzymania przez 10 prób. W drugiej sesji treningowej ponownie poproś uczestnika, aby poprowadził rękę do punktu końcowego ruchu. Losowo dobieraj tony słuchowe tak, aby odstępy 300, 500 i 700 milisekund opóźnienia były prezentowane co najmniej pięć razy każdy.Rejestruj ustnie zgłaszane przez uczestników szacunki dotyczące odstępu czasu opóźnienia. Na koniec przejdź do zestawów eksperymentalnych składających się z 15 prób dla każdego warunku. Przedstaw warunki w losowej kolejności i podaj kwestionariusz na końcu każdego warunku.W tym przypadku wyniki wskazują średni wynik dla czterech pytań agencyjnych, a także czterech pytań kontrolnych dla każdego uczestnika i według każdego warunku informacji zwrotnej. Średnia ocena większa niż jeden oznacza zgodę na dane stwierdzenie, a zero oznacza neutralność zgody. Różnice między rzeczywistymi i postrzeganymi przedziałami czasowymi zostały następnie uśrednione dla trzech uczestników i są prezentowane w odniesieniu do wyjściowego warunku sprzężenia zwrotnego.Większe negatywne różnice wskazują na silniejsze ukryte poczucie sprawczości, na przykład w przypadku zbyt szybkiego działania. Co więcej, wyniki te pokazują porównanie jawnych i ukrytych środków sprawczych. Zbyt szybki warunek świadczył o najsilniejszym kształtowaniu się sprawczości, zarówno jawnie, jak i niejawnie.Drobne modyfikacje mogą poszerzyć nasze techniki o badanie dodatkowych modalności sensorycznych, takich jak dotyk, i ich wpływu na sprawczość. Ponadto, dodanie pomiarów własności kończyn może pomóc nam zrozumieć wzajemne relacje między sprawczością a ucieleśnieniem. Technika ta umożliwiła zbadanie roli percepcyjnego sprzężenia zwrotnego ruchu w neuronowym interfejsie maszynowym na wewnętrzny mechanizm, którego mózg używa do ustalenia autorstwa zamierzonych ruchów.

characterization-sense-agency-over-actions-neural-machine-interface

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

Interfejsy neuronowe (NMI) zostały opracowane w celu identyfikacji trybu lokomocji użytkownika. Te NMI są potencjalnie przydatne do neuronalnej kontroli napędzanych sztucznych nóg, ale nie zostały w pełni zademonstrowane. W tym artykule przedstawiono (1) zaprojektowaną przez nas platformę inżynieryjną do łatwego wdrażania i rozwoju sterowania neuronowego dla zasilanych protez kończyn dolnych oraz (2) eksperymentalną konfigurację i protokół w środowisku laboratoryjnym do bezpiecznej i efektywnej...

Platforma inżynieryjna i protokół eksperymentalny do projektowania i oceny protezy przezudowej sterowanej neuronalnie

W miarę jak rozwój protetyki zmierza w kierunku naturalnej kontroli, wykorzystanie wrodzonej zdolności osób po amputacji do uczenia się nowych umiejętności motorycznych może umożliwić biegłość. Ten manuskrypt opisuje ustrukturyzowany protokół rehabilitacji, który obejmuje naśladowanie, powtarzanie i strategie uczenia się przez wzmacnianie, w celu poprawy wielofunkcyjnej kontroli protetycznej.

Ustrukturyzowany protokół rehabilitacji w celu poprawy wielofunkcyjnej kontroli protetycznej: studium przypadku

Ten artykuł opisuje nowatorską metodę szacowania dryfu proprioceptywnego na płaszczyźnie 2D przy użyciu iluzji lustra i łączącej procedurę psychofizyczną z analizą za pomocą uczenia maszynowego.

Metoda wizualizacji dryfu proprioceptywnego na płaszczyźnie 2D przy użyciu maszyny wektorów nośnych

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.

Tworzenie iluzji wirtualnej ręki i wirtualnej twarzy w celu zbadania autoprezentacji

Urządzenie zostało stworzone, aby zademonstrować laikom kontrolę opartą na elektromiografii. Po sukcesie pierwszego urządzenia stworzono drugie urządzenie z większą elastycznością w funkcjonalności do celów demonstracyjnych i badawczych. Protokół ten opisuje proces budowy i kalibracji obu urządzeń.

Bioniczny kliker Mark I i II

Poniższy manuskrypt opisuje nowatorską metodę rozwoju biologicznego, zamkniętego systemu neuronowego sprzężenia zwrotnego, zwanego kompozytowym regeneracyjnym interfejsem nerwów obwodowych (C-RPNI). Konstrukt ten ma zdolność integracji z nerwami obwodowymi w celu wzmocnienia odprowadzających sygnałów motorycznych, jednocześnie zapewniając aferentne sensoryczne sprzężenie zwrotne.

Wytwarzanie kompozytowego regeneracyjnego interfejsu nerwów obwodowych (C-RPNI) u dorosłego szczura

Podczas gdy poprzednie badania nad samoświadomością ciała zakładały, że ruchy własne i pochodzące od innych osób są percepcyjnie rozróżnialne, ten protokół pozwala im być niejednoznacznym na wirtualnej ręce z niezamierzonymi niewielkimi ruchami. To pozwala nam obserwować czyjeś doświadczenie utworzone przez SoO i inne wytworzone SoA, a nie brak SoA.

Wirtualna ręka z niejednoznacznym ruchem między sobą a innym pochodzeniem: poczucie własności i sprawczość "wyprodukowana przez innych"

Prezentujemy protokoły i metody analiz do budowy współadaptacyjnych interfejsów, które strumieniują, parametryzują, analizują i modyfikują sygnały ludzkiego ciała i serca w zamkniętej pętli. Ta konfiguracja łączy sygnały pochodzące z obwodowego i ośrodkowego układu nerwowego osoby z zewnętrznymi bodźcami sensorycznymi, aby pomóc w śledzeniu zmian biofizycznych.

Sterowanie proxy w czasie rzeczywistym ponownie sparametryzowanych sygnałów peryferyjnych za pomocą interfejsu zamkniętej pętli

Ten manuskrypt dostarcza innowacyjnej metody rozwoju biologicznego interfejsu nerwów obwodowych, zwanego Muscle Cuff Regenerative Peripheral Nerve Interface (MC-RPNI).  Ten konstrukt chirurgiczny może wzmacniać sygnały odprowadzające motoryczne nerwu obwodowego, aby ułatwić dokładne wykrywanie intencji motorycznej i potencjalną kontrolę urządzeń egzoszkieletowych.

Regeneracyjny interfejs nerwów obwodowych mankietu mięśniowego do wzmacniania nienaruszonych sygnałów nerwów obwodowych

Ten protokół wprowadza elastyczną, nadającą się do noszenia nadliczbową kończynę robotyczną, dostosowaną do pomocy w rehabilitacji palców u pacjentów po udarze. Konstrukcja zawiera czujnik zginania, który ułatwia bezproblemową interakcję człowiek-robot. Walidacja poprzez eksperymenty z udziałem zarówno zdrowych ochotników, jak i pacjentów po udarze podkreśla skuteczność i niezawodność proponowanego badania.

Elastyczna nadliczbowa kończyna robotyczna do noszenia dla pacjentów z przewlekłym udarem mózgu

Poznaj metodę pomiaru poczucia sprawczości w sterowaniu protezami za pomocą interfejsu neuron-maszyna. Badanie wykorzystuje kwestionariusze psychofizyczne oraz szacunki interwałów czasowych.

Charakterystyka poczucia sprawczości nad działaniami protez sterowanych interfejsem neuron-maszyna

Przeglądaj więcej filmów