Métodos para pesquisar a influência de cima para baixo processos visuais em Comportamento Motor

O objetivo geral deste procedimento é desenvolver uma metodologia utilizando uma ilusão de inversão de profundidade 3D para esclarecer o papel dos processos visuais descendentes na ação motora. Isso é realizado primeiramente pela construção de um aparato que apresenta um estímulo robusto de perspectiva invertida em 3D, para realizar movimentos de alcance sob diferentes estados perceptuais. O segundo passo do procedimento consiste em configurar um sistema de captura de movimento para registrar a interação de um participante com este estímulo.

O terceiro passo é criar uma plataforma que permita aos participantes alcançar o local onde perceberam pela última vez um alvo posicionado no estímulo, sem correções visuais em tempo real ou feedback háptico. O passo final é analisar tanto os dados do alcance para frente quanto a retração não instruída do braço, a fim de construir um modelo abrangente do comportamento motor visual nesse contexto. Em última análise, os resultados podem demonstrar alterações na dinâmica do alcance sob diferentes estados perceptuais por meio da avaliação cinemática fornecida neste paradigma.

A principal vantagem dessa técnica em relação aos métodos existentes, como aqueles que utilizam a ilusão da face oca, é que o estímulo respectivo permite diferenças máximas de quase 90 graus na orientação da superfície sob estados perceptuais verticais e ilusórios. Este novo método pode ajudar a responder perguntas fundamentais na área da ciência perceptual e começar a construir uma ciência psicológica mais objetiva, com novas técnicas que vão além dos relatos verbais autorreferidos ou pressionamentos de teclas pelos humanos, as previsões muito distintas das duas hipóteses. Em outras palavras, saber se o sistema de controle motor é ou não influenciado pela ilusão permite-nos testar essa hipótese.

Quem demonstrará o procedimento hoje será Jay Val, CD Pathak e R Sadik, que são assistentes de pesquisa em nossos laboratórios. Primeiro, construa uma plataforma móvel com 65 por 55 centímetros que se mova sobre um trilho deslizante com 55 centímetros de comprimento. Os diversos estímulos serão colocados sobre a plataforma.

Os estímulos devem ser apresentados ao nível dos olhos de um participante sentado, portanto a trilha deve ser fixada na altura apropriada. A plataforma deve ter um mecanismo de mola retrátil. Conecte esse mecanismo a uma placa de circuito que sincronize vários eventos atrás do assento do participante.

Configure as lâmpadas para iluminar uniformemente a plataforma. Conecte as lâmpadas à mesma placa de circuito localizada abaixo dos apoios de mão do assento do participante. Fixe uma caixa de interruptor que possa ser facilmente pressionada pelo participante ao levantar a mão.

Conecte o interruptor à placa de circuito na placa de circuito. Conecte os pinos de saída aos pinos do microcontrolador para a ativação do estímulo. A plataforma deve retrair e a luz deve se apagar quando a caixa de gatilho for pressionada pelo participante ao estender o braço para frente.

Utilize o MATLAB para controlar o microcontrolador e registrar a sequência de ensaios, além de instruir o experimentador sobre as condições de visualização necessárias para cada ensaio. Agora, construa o estímulo de perspectiva adequado e o estímulo de perspectiva invertida. Embora pareça que o edifício central é convexo, ele é fisicamente côncavo à direita da linha média em ambos os estímulos.

Acople um disco plano vermelho. Construa os dois estímulos de treinamento a partir de painéis retangulares em cada painel. Represente uma das superfícies direitas isoladas do edifício central com o disco vermelho.

Um painel é para o estímulo de perspectiva reversa e o outro para o estímulo de perspectiva correta. Primeiro, teste a estereopsia dos participantes usando um teste estereoscópico de pontos aleatórios. Também determine a dominância ocular deles.

Em seguida, configure o sistema de captura de movimento composto por 14 sensores eletromagnéticos a 240 hertz e software de rastreamento de movimento. Coloque 12 dos 14 sensores no participante utilizando faixas esportivas. Fixe-os na cabeça, no tronco, nos dois ombros, nos braços superiores, nos antebraços e nos dedos indicador e polegar da mão que opera o interruptor.

Coloque os outros dois sensores nas partes traseiras dos dois estímulos, atrás dos discos vermelhos. O participante não deve ver os estímulos antes do teste. Desligue todas as luzes, exceto as lâmpadas usadas para iluminar a plataforma de estímulo.

Diminua o brilho de todas as telas de computador e mantenha-as voltadas para longe da montagem experimental. Explique ao participante o fluxo do experimento e como ele acionará a caixa de comutação. Demonstre ao participante que ele deve agarrar a plataforma apenas no local onde ela é visível.

Agora, realize um ensaio de prática para um estímulo. Envie apenas um quadro-negro com um poste para pendurar objetos. Peça ao participante que alcance o poste e retorne a mão para a posição de repouso.

Repita isso três vezes no ritmo confortável do participante. Inicie os ensaios usando os dois estímulos de treinamento. Peça ao participante para fechar os olhos após cada ensaio, para que não veja os estímulos sendo trocados.

O software define aleatoriamente a ordem de apresentação dos dois estímulos quatro vezes cada. Agora, inicie os ensaios experimentais. Esses ensaios consistem em três condições.

Uma é observar o espécime invertido sob percepção ilusória. A próxima condição é observar a perspectiva invertida sob percepção vertical. A terceira, é claro, é a perspectiva correta.

Apresente primeiro o estímulo de perspectiva reversa e pergunte se o participante consegue estabilizar a percepção ilusória do edifício central saltando para fora. Se o participante não conseguir estabilizar a ilusão, utilize uma lente desfocadora no olho não dominante; se a lente for necessária, use-a em cada ensaio ilusório retrospectivo. A ordem dos ensaios restantes deve ser randomizada.

Um total de 12 ensaios para cada condição é apresentado, resultando em 36 ensaios experimentais. O número total geral de ensaios é 47. Isso inclui os ensaios de treinamento prático e experimentais.

Forneça instruções verbais para cada tentativa: para a tentativa ilusória retrospectiva e para a tentativa de perspectiva adequada, instrua o participante a visualizar o prédio central saltando para frente; para as tentativas verticais, instrua o participante a visualizar o prédio central recuando para dentro. Pergunte sempre ao participante para estender a mão somente após a percepção ter se estabilizado.

A parte mais crítica do protocolo é garantir que o participante mantenha a percepção ilusória ou vertical durante toda a duração do ensaio. Permite-se que o participante tome o tempo necessário para alcançar isso, e, em caso de dúvida, o ensaio é repetido. A estatística de teste Lambda de Wilks é uma métrica utilizada para a análise.

Dados do trajeto da mão de um indivíduo representativo mostraram diferenças significativas nos perfis de trajetória do movimento da mão para os alcances realizados sob percepção vertical em verde e percepção ilusória em azul do estímulo respectivo. Essa diferença na curvatura do trajeto da mão sob percepção vertical e ilusória por percepção também é observada na retração não instruída dos membros superiores.

Ao comparar a perspectiva vertical própria respectiva, os dados revelaram, como esperado, diferenças significativas tanto na extensão do alcance para frente quanto nas discussões sobre a retração da mão; as estatísticas são detalhadas no protocolo do texto ao examinar a orientação da mão durante a aproximação aos estímulos. Os vetores de aproximação da mão sob o estímulo vertical em perspectiva reversa, em verde, diferiram das outras duas condições de estímulo. Vetores de aproximação da mão na mão.

As orientações foram acentuadamente semelhantes. Uma vez dominada, esta técnica pode ser realizada em aproximadamente uma hora, se for feita corretamente. Ao acompanhar este procedimento, é muito importante lembrar-se de registrar um movimento completo e contínuo do braço, incluindo tanto o movimento de alcance da mão para frente em direção ao alvo quanto a retração espontânea da mão.

A escada funcionou automaticamente sem qualquer instrução após o seu desenvolvimento. Esta técnica pode abrir caminho para pesquisadores na área de neurociência explorarem a relação entre controle descendente e processamento sensoriomotor em populações típicas e patológicas.