16 апреля 2014 г.
Непонятно, как сверху вниз сигналы от брюшной визуального потока влияет движение. Мы разработали парадигму для проверки поведения двигателя к цели на 3D-инверсии глубина иллюзии. Значительные различия представлены в обоих преднамеренных, целенаправленных движений и автоматических действий под иллюзорных и правдивом условиях просмотра.
Общая цель данной процедуры — разработать методику с использованием иллюзии инверсии глубины в 3D для выяснения роли нисходящих визуальных процессов в моторных действиях. Это достигается путем первоначального создания аппарата, который представляет устойчивый стимул в виде обратной 3D-перспективы для выполнения движений руками при различных перцептивных состояниях. Вторым этапом процедуры является настройка системы захвата движений для регистрации взаимодействия участника с этим стимулом.
Третьим этапом является создание платформы, которая позволяет участникам совершить движение в точку, где они последний раз воспринимали положение стимула, без каких-либо онлайн-визуальных коррекций или тактильной обратной связи. Заключительный этап заключается в анализе данных как о движении руки вперед, так и о неинструктированном возврате руки, чтобы построить комплексную модель зрительно-моторного поведения в данном контексте. В конечном итоге результаты могут продемонстрировать изменения динамики досягания при различных перцептивных состояниях с помощью кинематической оценки, предусмотренной в данной парадигме.
Основным преимуществом данного метода по сравнению с существующими подходами, например, использующими иллюзию вогнутого лица, является то, что соответствующий стимул обеспечивает максимальную разницу в ориентации поверхности почти в 90 градусов при вертикальном и иллюзорном перцептивных состояниях. Этот новый метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области перцептивной науки и стать шагом к созданию более объективной психологической науки с помощью новых методов, выходящих за рамки вербальных самоотчетов или нажатий клавиш испытуемыми, учитывая существенно разные прогнозы двух гипотез. Другими словами, проверка того, подвержена ли система моторного контроля влиянию иллюзии или нет, позволяет нам протестировать данную гипотезу.
Демонстрацию процедуры сегодня проведут Джей Вал, Си Ди Патак и Р. Садик, научные сотрудники наших лабораторий. Сначала сконструируйте подвижную платформу размером 65 на 55 сантиметров, которая перемещается по направляющей дорожке длиной 55 сантиметров. Различные стимулы будут размещены на этой платформе.
Стимулы должны предъявляться сидящему испытуемому на уровне глаз, поэтому дорожку следует закрепить на соответствующей высоте. Платформа должна быть оснащена подпружиненным вытяжным механизмом. Подключите этот механизм к печатной плате, которая синхронизирует различные события позади сиденья испытуемого.
Расположите лампы так, чтобы платформа была освещена равномерно. Подключите лампы к одной и той же плате, расположенной под подлокотниками сиденья испытуемого. Закрепите блок переключателя так, чтобы испытуемый мог легко нажать на него, приподняв руку.
Подключите переключатель к плате на печатной плате. Подключите выходные контакты к контактам микроконтроллера для активации стимула. Платформа должна втягиваться, а свет должен гаснуть, когда участник, вытягивая руку вперед, нажимает на триггерный блок.
Используйте MATLAB для управления микроконтроллером с целью записи последовательности попыток и информирования экспериментатора о необходимых условиях просмотра для каждой попытки. Теперь создайте соответствующий стимул с прямой перспективой и стимул с обратной перспективой. Несмотря на то, что центральное здание кажется выпуклым, на обоих стимулах оно физически вогнуто справа от средней линии.
Прикрепите красный плоский диск. Соберите два тренировочных стимула из прямоугольных панелей на каждой панели. Представьте одну из изолированных правых поверхностей среднего здания с помощью красного диска.
Одна панель предназначена для стимула с обратной перспективой, а другая — для стимула с правильной перспективой. Сначала проверьте стереопсис участников с помощью теста Ранда (Rand dot stereo test). Также определите ведущий глаз.
Затем настройте систему захвата движений, состоящую из 14 электромагнитных датчиков с частотой 240 Гц, и программное обеспечение для отслеживания движений. Закрепите 12 из 14 датчиков на участнике с помощью спортивных ремней. Разместите их на голове, туловище, обоих плечах, плечевых отделах рук, предплечьях, а также на указательном пальце и большом пальце руки, управляющей переключателем.
Поместите остальные два датчика на заднюю сторону двух стимулов за красными дисками. Участник не должен видеть стимулы до начала теста. Выключите весь свет, кроме ламп, используемых для освещения платформы со стимулами.
Приглушите яркость компьютерных мониторов и расположите их так, чтобы они были отвернуты от экспериментальной установки. Проинструктируйте участника о ходе эксперимента и о том, как следует активировать переключатель. Продемонстрируйте, что участнику следует пытаться захватить платформу только тогда, когда она видна.
Теперь проведите пробный запуск для стимула. Представьте только меловую доску с закрепленным на ней шестом для подвешивания предметов. Попросите участника дотянуться до шеста, а затем вернуть руку в исходное положение.
Повторите это действие три раза в темпе, комфортном для участника. Начните инициационные испытания, используя два тренировочных стимула. Попросите участника закрыть глаза после каждого испытания, чтобы он не видел процесса смены стимулов.
Программное обеспечение случайным образом определяет порядок предъявления двух стимулов по четыре раза для каждого. Теперь приступайте к экспериментальным испытаниям. Эти испытания состоят из трех условий.
В первом случае рассматривается обратная перспектива при иллюзорном восприятии. Следующее условие — рассмотрение обратной перспективы при вертикальном восприятии. Третьим, разумеется, является правильная перспектива.
Сначала предъявите стимул с обратной перспективой и спросите, может ли участник стабилизировать иллюзорное восприятие «выступающего» центрального здания. Если участнику не удается стабилизировать иллюзию, используйте расфокусирующую линзу на недоминирующем глазу; если линза потребовалась, используйте ее в каждой последующей пробе с иллюзией. Порядок оставшихся проб должен быть рандомизирован.
Для каждого условия представлено по 12 проб, что в сумме дает 36 экспериментальных проб. Общее количество проб составляет 47. Сюда входят тренировочные и экспериментальные пробы.
Давайте устные инструкции для каждого испытания: в ходе ретроспективного иллюзорного испытания и испытания с правильной перспективой instructs the participant to view the middle building as popping out for the spective. В ходе вертикальных испытаний instructs the participant to view the middle building as caving in away. Всегда просите участника протянуть руку только после того, как восприятие стабилизируется.
Наиболее критическим этапом протокола является обеспечение того, чтобы участник сохранял иллюзорное или вертикальное восприятие на протяжении всего пробного испытания. Мы предоставляем участнику достаточное время для достижения этого состояния, и при возникновении сомнений испытание повторяется. Для анализа используется критерий Вилкса (лямбда-статистика).
Данные о траектории движения кисти для репрезентативного испытуемого. У испытуемого наблюдались значительные различия в профилях траектории движения кисти при выполнении досяганий под влиянием вертикального перцепта (выделено зеленым) и иллюзорного перцепта (выделено синим) соответствующего стимула. Эта разница в кривизне траектории кисти при вертикальном и иллюзорном перцептах также наблюдается при необусловленном отведении руки.
При сравнении соответствующей вертикальной перспективы данные выявили, как и ожидалось, значимые различия как для вытягивания руки вперед, так и для ее втягивания; подробности статистического анализа приведены в текстовом протоколе при рассмотрении ориентации кисти во время приближения к стимулам. Векторы приближения кисти при воздействии обратного вертикального стимула (отмечены зеленым) отличались от векторов в двух других условиях стимуляции. Векторы приближения кисти в руке.
Ориентация была заметно схожей. После освоения данной методики ее выполнение занимает примерно один час при условии правильного выполнения. При проведении этой процедуры крайне важно записывать непрерывное полное движение руки, включая как движение руки вперед по направлению к цели, так и спонтанный отвод руки назад.
Лестница функционировала автоматически без каких-либо инструкций после ее разработки. Эта методика может открыть исследователям в области нейробиологии путь к изучению взаимосвязи между нисходящим контролем и сенсомоторной обработкой как в типично развивающихся, так и в патологических популяциях.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данном исследовании изучается влияние нисходящих зрительных процессов вентрального зрительного потока на моторные действия. С помощью иллюзии инверсии глубины в 3D исследуются как произвольные, так и автоматические движения при различных перцептивных условиях.
Данная методология позволяет снизить механистические риски при валидации мишеней путем изоляции нисходящих визуальных влияний на двигательное поведение, обеспечивая количественные показатели сенсомоторной интеграции. Она повышает прогностическую уверенность на ранних этапах поиска за счет моделирования того, как перцептивные состояния изменяют спонтанные и преднамеренные действия, что позволяет оптимизировать дизайн анализов для оценки взаимодействия с нейробиологическими мишенями. Такой подход улучшает согласование трансляционных биомаркеров посредством объективной кинематической оценки, снижая зависимость от субъективных отчетов при доклинической валидации.
Метод применяется на этапе от раннего поиска до идентификации соединений-лидеров, когда перед скринингом соединений необходимо устранить влияние перцептивных искажающих факторов в моторных тестах.