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Método de visualização para Deriva Proprioceptive em um plano 2D usa a máquina Support Vector

DOI:

10.3791/53970

October 27th, 2016

In This Article

Summary

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Este artigo descreve um novo método para estimar a deriva proprioceptivo em um plano 2D utilizando a ilusão espelho e combinando um procedimento psicofísica com uma análise utilizando aprendizado de máquina.

Abstract

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A deriva proprioceptiva, que é uma mudança perceptiva na posição da parte do corpo do corpo real invisível para uma imagem visível semelhante a um corpo, foi medida como o correlato comportamental para o senso de propriedade. Anteriormente, a estimativa da deriva proprioceptiva era limitada a uma dimensão espacial, como altura, largura ou profundidade. Como a mão pode se mover livremente em 3D, medir o desvio proprioceptivo em apenas uma dimensão não é suficiente para estimar o desvio em situações da vida real. Neste artigo, fornecemos um novo método para estimar a deriva proprioceptiva em um plano 2D usando a ilusão do espelho, combinando uma medição comportamental objetiva (rastreamento da posição da mão) e avaliação fenomenológica subjetiva (avaliação subjetiva da posição da mão e questionário) com uma abordagem sofisticada de aprendizado de máquina. Essa técnica permite não apenas uma investigação dos mecanismos subjacentes ao senso de propriedade e agência, mas também auxilia na reabilitação de um membro ausente ou paralisado e nas regras de projeto de sistemas de controle em tempo real com uma usabilidade semelhante a um corpo próprio, em que o operador controla o sistema como se fosse parte de seu próprio corpo.

Introduction

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Nos últimos anos, a investigação sobre o sentido ou a experiência de auto-corpo, isto é, do próprio corpo, tem aumentado no contexto da forma de realização. Personificação refere-se à ideia ou conceito de ter um corpo físico ou virtual que possa interagir com o ambiente, tais como alcançar, agarrar e tocar. Por exemplo, os seres humanos podem tocar um objeto ou outro ser humano posicionado no ambiente movendo seu próprio corpo, neste caso o seu próprio braço e mão. Hoje em dia, essa interação ou comunicação não esteja limitado a usar o próprio corpo natural. Devido às invenções e desenvolvimento de robôs humanóides ou avatares no mundo virtual, o corpo humano natural....

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Protocol

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Todos os aspectos do experimento foram aprovados pelo Comitê de Ética do Instituto de Tecnologia de Tóquio.

1. Configuração Experimental

  1. Material e Configuração para Medição de Deriva proprioceptiva.
    1. Obter uma posição que pode segurar uma placa cm 100 x 100 verticalmente (Figura 1).
    2. Obter uma cadeira na qual o participante pode sentar-se confortavelmente durante o experimento.
    3. Obter um espelho acrílico 100 x 100 cm e quadro-negro mate.
    4. Obter o rastreador de posição (por exemplo, SLC-C02, Cyverse) para rastrear a posição da mão direita do participante. A resolução espacial deve ser cerca de 1,5....

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Results

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Os resultados representativos de um estudo anterior são apresentados para ilustrar o método 16. A Figura 3A mostra que as formas de área onde o participante não conseguiu detectar o desvio entre a posição da mão esquerda e direita espacial diferiu entre as condições com (espelho) e sem (negro) Visual . gabarito Figura 3B mostra que o tamanho da área do estado, com feedback visual são significativamente maiores do que na condição sem feedback v.......

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Discussion

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Nós demonstramos um método para estimar a deriva proprioceptivo em um plano 2D durante a ilusão de espelhos usando SVM e comparar o resultado com respostas ao questionário de senso de propriedade e agência. Este novo método revelou que o exigido deslocamento entre feedback visual e proprioceptivo para manter a tração proprioceptivo é de aproximadamente 10 cm, e que a imputação de perto sobrepõe-se com a compensação necessária para manter o sentimento de propriedade e agência.

Note-se que o p.......

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Disclosures

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Os autores declaram que não têm interesse financeiro conflitante.

Acknowledgements

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Esta pesquisa foi apoiada pelo Programa do Centro de Inovação da Agência de Ciência e Tecnologia do Japão, JST.

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Materials

e.g.

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Espelho
sob medida
fosco
Pedal de pé de cadeira
PI EngineeringClassic X-keys USB e PS/2 PedaisOutros dispositivos de resposta podem estar disponíveis.
Sensor de posiçãoCyVerseSLC-C02Outro sensor de posição pode estar disponível.
retrorrefletivo feito sob medidaO marcador fornecido pelo fornecedor de captura de movimento pode estar disponível.
Ruído podevendendo fone de ouvidoboseQuiet Comfort 3Outro fone de ouvido pode estar disponível.
PCComputador com ratoNG-N-i300GAPode estar disponível outro PC.
Acric Suporte feito para quadro-negro poste de madeira ou tubo de PVC(poli cloreto de vinila) Marcador

References

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  1. Alimardani, M., Nishio, S., Ishiguro, H. Humanlike robot hands controlled by brain activity arouse illusion of ownership in operators. Sci. Rep. 3, 2396(2013).
  2. Fernando, C. L., et al. Design of TELESAR V for transferring bodily consciousness in telexistence. Intelligent Robots and Systems (IROS), 2012 IEEE/RSJ International Conference, Vilamoura, , 5112-5118 (2012).
  3. Ramachandran, V. S., Rogers-Ramachandran, D. C.

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Proprioceptive Drift2D PlaneSupport Vector MachineHand Position TrackingMirror IllusionSense of OwnershipAgency AssessmentVisual FeedbackRehabilitation EngineeringPsychophysics Experiment

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