Summary
Nós apresentamos um protocolo para aplicar estímulos Visual-táteis incongruentes durante uma tarefa de transferência do objeto. Especificamente, durante as transferências de bloco, executadas enquanto a mão está oculta, uma apresentação virtual do bloco mostra ocorrências aleatórias de gotas de bloco falso. O protocolo também descreve a adição de feedback vibrotátil durante a execução da tarefa motora.
Abstract
A aplicação de sinais sensoriais incongruentes que envolvem feedback tátil interrompido raramente é explorada, especificamente com a presença de feedback vibrotátil (VTF). Este protocolo visa testar o efeito da VTF na resposta a estímulos visuais-táteis incongruentes. O feedback tátil é adquirido agarrando um bloco e movendo-o através de uma partição. O feedback visual é uma apresentação virtual em tempo real do bloco em movimento, adquirida usando um sistema de captura de movimento. O feedback congruente é a apresentação confiável do movimento do bloco, de modo que o sujeito sente que o bloco é apreendido e vê-lo mover-se junto com o caminho da mão. O feedback incongruente aparece como o movimento do bloco desvia do caminho do movimento real, de modo que parece cair da mão quando ele é realmente ainda mantido pelo assunto, contrariando assim o feedback tátil. Vinte indivíduos (idade 30,2 ± 16,3) repetiram 16 transferências do bloco, quando sua mão foi escondida. Estes foram repetidos com VTF e sem VTF (total de 32 transferências do bloco). Os estímulos incongruentes foram apresentados aleatoriamente duas vezes dentro das 16 repetições em cada condição (com e sem VTF). Cada sujeito foi solicitado a classificar o nível de dificuldade de realizar a tarefa com e sem o VTF. Não houve diferença estatisticamente significante no comprimento dos trajetos e durações das mãos entre as transferências registradas com sinais congruentes e incongruentes visuais-táteis – com e sem o VTF. O nível de dificuldade percebido de executar a tarefa com o VTF correlacionou-se significativamente com o comprimento de trajeto normalizado do bloco com VTF (r = 0,675, p = 0, 2). Esta configuração é usada para quantificar o valor aditivo ou redutivo de VTF durante a função motora que envolve estímulos visuais-táteis incongruentes. As aplicações possíveis são projeto dos próteses, esporte-desgaste esperto, ou todos os outros vestuários que incorporam vtf.
Introduction
As ilusões são a exploração das limitações de nossos sentidos, pois percebemos erroneamente informações que se desviam da realidade objetiva. Nossa inferência perceptivo é baseada em nossa experiência em interpretar dados sensoriais e no cálculo de nosso cérebro da estimativa mais confiável da realidade na presença de entrada sensorial ambígua1.
Uma subcategoria na pesquisa de ilusões é aquele que combina sinais sensoriais incongruentes. A ilusão que resulta de sinais sensoriais incongruentes origina-se da constante integração multissensorial realizada pelo nosso cérebro. Quando há uns estudos numerosos a respeito do incongruência em sinais Visual-auditivos, o incongruência em outros pares sensoriais é relatado menos. Esta diferença no número de relatórios pôde ser atribuída à simplicidade mais elevada em projetar uma instalação que incorpore o incongruence Visual-auditivo. No entanto, estudos que relatam resultados relacionados a outras modalidades de pares sensoriais, são interessantes. Por exemplo, o efeito de sinais visuais-hápticos incongruentes na sensibilidade visual2 foi estudado utilizando um sistema onde os estímulos visuais e hápticos foram pareados em frequência espacial; no entanto, a orientação tátil e Visual foi idêntica (congruente) ou ortogonal (incongruente). Em outro estudo, o efeito de estímulos de movimento Visual-tátil incongruentes na direção Visual percebida do movimento foi investigado usando um estimulador de integração intermodal Visual-tátil com um painel iluminado que apresenta estímulos visuais e um tátil estimulador que apresenta estímulos de movimento tátil com direção de movimento arbitrária, velocidade e profundidade de recuo na pele3. Sugeriu-se que representemos internamente tanto a distribuição estatística da tarefa quanto nossa incerteza sensorial, combinando-as de forma consistente com um processo Bayesiano de otimização de desempenho4.
A realidade virtual fêz a habilidade de enganar o gabarito visual ao assunto uma tarefa fácil. Vários estudos utilizaram a realidade virtual multissensorial para desalinhar a informação visual e somatossensorial. Por exemplo, a realidade virtual foi usada recentemente para induzir a personificação no corpo de uma criança, com ou sem a ativação de uma distorção de voz criança-como5. Em um outro exemplo, a apresentação visual da distância de passeio durante o Self-Motion foi prolongada e foi conseqüentemente incongruente com a distância do curso sentida por pistas corpo-baseadas6. Uma configuração de realidade virtual semelhante foi projetada para uma atividade de ciclismo7. Toda a literatura acima mencionada, entretanto, não combinou uma interferência a um dos sentidos, além do que o sinal incongruente. Escolhemos o sentido tátil para receber tal perturbação.
Nosso sistema sensorial tátil fornece evidências diretas sobre se um objeto está sendo apreendido. Esperamos, portanto, que quando o feedback visual direto é distorcido ou indisponível, o papel do sistema sensorial tátil em tarefas de manipulação de objetos será proeminente. No entanto, o que aconteceria se o canal sensorial tátil também foi perturbado? Este é um resultado possível de usar o gabarito vibrotátil (VTF) para o aumento sensorial, porque captura a atenção do indivíduo8. Hoje, o gabarito aumentado de modalidades diferentes é usado como uma ferramenta externa, significada realçar nosso gabarito sensorial interno e melhorar o desempenho durante a aprendizagem do motor, no esporte e em ajustes da reabilitação9.
O estudo de estímulos visuais-táteis incongruentes pode aprimorar nosso entendimento quanto à percepção da entrada sensorial. Particularmente, a quantificação do valor aditivo ou redutivo de VTF durante a função motora que envolve estímulos visuais-táteis incongruentes, pode auxiliar no futuro design de próteses, desgaste esportivo inteligente ou qualquer outro vestuário que incorpore VTF. Uma vez que os amputados são privados de estímulos táteis no aspecto distal de seu resíduo, seu uso diário do VTF, incorporado na prótese para transmitir conhecimento de apreensão, por exemplo, pode influenciar como eles percebem o feedback visual. A compreensão do mecanismo da percepção estas circunstâncias, permitirá que os coordenadores aperfeiçoem modalidades de VTF para reduzir o efeito negativo em usuários de VTF.
Nós visamos testar o efeito de VTF na resposta aos estímulos Visual-táteis incongruente. Na configuração apresentada, o feedback tátil é adquirido agarrando um bloco e movendo-o através de uma partição; o feedback visual é uma apresentação virtual em tempo real do bloco móvel e da partição (adquirida usando um sistema de captura de movimento). Uma vez que o assunto é impedido de ver o movimento real da mão, o único feedback visual é o virtual. O feedback congruente é a apresentação confiável do movimento do bloco, de modo que o sujeito sente que o bloco é apreendido e vê-lo mover-se junto com o caminho da mão. O feedback incongruente aparece como o movimento do bloco desvia do caminho do movimento real, de modo que parece cair da mão quando ele é realmente ainda mantido pelo assunto, contrariando assim o feedback tátil. Três hipóteses foram testadas: ao mover um objeto de um lugar para outro usando feedback visual virtual, (i) o caminho e a duração do movimento de transferência do objeto aumentarão quando forem apresentados estímulos visuais-táteis incongruentes, (II) essa mudança será aumento quando o estímulo visual-tátil incongruente é apresentado e o VTF é ativado no braço movente, e (III) uma correlação positiva será encontrada entre o nível de dificuldade percebido de executar a tarefa com o VTF ativado e o trajeto e a duração do movimento de transferência do objeto. A primeira hipótese origina da literatura acima mencionada que relata que as várias modalidades do gabarito incongruente afetam nossas respostas. A segunda hipótese relaciona-se com os achados anteriores que a VTF capta a atenção do indivíduo. Para a terceira hipótese, assumimos que os sujeitos que foram mais perturbados pelo VTF, confiarão no feedback visual virtual mais do que seu sentido tátil.
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Protocol
O seguinte protocolo segue as diretrizes do Comitê de ética em pesquisa humana da Universidade. Consulte a tabela de materiais para referência aos produtos comerciais.
Nota: após receber a aprovação do Comitê de ética universitária, foram recrutados 20 indivíduos saudáveis (7 homens e 13 fêmeas, média e desvio padrão [DP] de idade 30,2 ± 16,3 anos). Cada sujeito leu e assinou um pré-julgamento do termo de consentimento livre e esclarecido. Os critérios de inclusão foram indivíduos destros com idade igual ou superior a 18 anos. Os critérios de exclusão foram qualquer comprometimento neurológico ou ortopédico que afete as extremidades superiores ou a incapacidade de visão não corrigida. Os assuntos eram ingênuos às ocorrências do gabarito Visual-tátil incongruente.
1. preparação pré-julgamento
- Use a caixa de madeira da caixa e blocos de teste10. As dimensões da caixa são 53,7 cm x 26,9 cm x 8,5 cm e no meio dela, é uma partição de 15,2 cm de altura. Coloque uma camada de esponja macia em ambos os lados da partição. Coloque seis marcadores reflexivos passivos no aspecto oposto à tela, nos quatro cantos e em ambas as extremidades da partição (Figura 1a).
- Use uma impressora 3D para fabricar um cubo com as dimensões de 2,5 cm x 2,5 cm x 2,5 cm, anexado a uma base com as dimensões de 4,5 cm x 4,5 cm x 1 cm. Antes de imprimir, corte cada canto da base para criar um quadrado de tamanho 1 cm x 1 cm em cada esquina (Figura 1a). Anexar marcadores reflexivos passivos nos quatro cantos da base.
- Coloc uma grande tela aproximadamente 1,5 m na frente de uma tabela, de modo que um assunto, estando atrás da tabela, seja aproximadamente 2 m da tela. Coloque a caixa sobre a mesa, a 10 cm da borda oposta à tela.
- Use um sistema de captura de movimento de 6 câmeras, ativado em 100 Hz, com um plug-in para visualizar a partição e o movimento do bloco em tempo real (Figura 1). Calibrar o sistema de captura de movimento, de acordo com as diretrizes do fabricante, de modo que o bloco e partição da caixa são reconhecidos como corpos rígidos.
Nota: a calibração adequada do sistema de captura de movimento e o uso de pequenos marcadores que estão firmemente ligados ao bloco e à partição são necessários para manter a ilusão.
2. colocando o sistema de feedback vibrotátil sobre o assunto
Nota: o sistema vtf aqui descrito foi publicado anteriormente11,12,13,14.
- Instrua o assunto para remover o relógio de pulso, pulseiras e anéis. Conecte o controlador do sistema VTF ao antebraço do assunto (Figura 2, imagem à esquerda).
- Anexe dois sensores de força finos e flexíveis ao aspecto palmar do polegar e os dedos do indicador sobre uma camada esponjoso fina (Figura 2, imagem direita).
- Coloque um manguito na pele do braço superior do objeto (Figura 2, imagem esquerda) e use o fixador para fechar o manguito confortavelmente. O manguito conterá três atuadores vibrotáteis ativados através de uma plataforma de prototipagem eletrônica de código aberto a uma frequência de 233 Hz em uma relação linear com a força percebida pelos sensores de força. Os sensores de força e os atuadores vibrotáteis estão conectados à plataforma de prototipagem eletrônica de código aberto por meio de fios elétricos blindados.
3. ativação de VTF
- Pressione o botão para ativar a bateria conectada ao controlador (Figura 2, imagem à esquerda).
- Peça ao sujeito que pressione os dedos instrumentados do sensor de força (ou seja, o polegar e os dedos do indicador) juntos levemente. Note-se que o assunto irá relatar uma sensação de vibração na área o manguito.
- Instrua o assunto a treinar por 10 min em agarrar o bloco o mais levemente possível, usando apenas os dois dedos instrumentados. Peça ao sujeito para levantar o bloco, movê-lo, e colocá-lo de volta na mesa várias vezes, tentando aplicar uma quantidade mínima de força no bloco. Incentive o sujeito a tentar reduzir a força aplicada, mesmo que o bloco seja Descartado durante o agarramento.
4. posicionar e preparar o assunto
- Instrua o sujeito a ficar perto da mesa (até 10 cm a partir dele), onde a caixa e a partição são colocadas.
- Coloque um divisor na borda da mesa perto do assunto e acima da caixa, de modo que o assunto é incapaz de ver a caixa, mas pode facilmente ver a tela na frente dele ou dela (Figura 1a). Para o divisor, use um material não-reflexivo duro, preferivelmente madeira, fixado em quatro pés, que permitem o ajuste de sua altura, para acomodar os assuntos de alturas diferentes.
- Instrua o assunto para colocar os fones de ouvido em sua cabeça.
- Coloque o bloco no meio do compartimento direito da caixa e orientar a mão do assunto para ele.
5. início do ensaio
Nota: a experimentação descrita é repetida duas vezes, com e sem o VTF (um projeto transversal é recomendado verificar um nenhum efeito de aprendizagem). Para realizar a experimentação sem o VTF, desligue a bateria conectada ao controlador (Figura 2).
- Ative o software controlando as câmeras do sistema de captura de movimento.
- No painel de controle do software de feedback visual (Figura 1b), selecione com/sem vtf, digite o código do assunto, clique em executar, conectar, abrir e Iniciar.
- Instrua o sujeito a realizar 16 repetições de transferência do bloco com a mão instrumentada do sensor de força enquanto visualiza o movimento do bloco virtual na tela (Figura 1b). Após cada transferência, mova o bloco de volta através da partição para seu local inicial.
- Depois que o assunto completou 16 repetições, clique em parar.
- Peça ao sujeito que avalie o nível de dificuldade de realizar a tarefa de transferir o bloco 16 vezes por vez, com e sem o VTF, de acordo com a seguinte escala: ' 0 ' (não é difícil), ' 1 ' (um pouco difícil), ' 2 ' (moderadamente difícil), ' 3 ' (muito difícil), e ' 4 ' (extremamente difícil).
6. pós-análise
- Use os dados de coordenadas 3D do bloco de calcular o caminho do bloco e seu tempo de transferência. Marcar o início e o tempo de deslocamento de cada transferência manualmente como quando o bloco está na altura das bordas da direita (início) e, em seguida, esquerda (offset) lados da caixa. Calcule o comprimento do caminho de cada transferência de acordo com a seguinte equação:
1
onde
e 
são a coordenada 3D do bloco em dois pontos de tempo subseqüentes. - Para ambas as condições, com e sem VTF, a média do comprimento do trajeto e o tempo de transferência uma vez para as duas transferências com sinais visuais-táteis incongruentes e uma vez para as 14 transferências com os sinais Visual-táteis congruentes.
- Normalizou o trajeto e o tempo durante a transferência do bloco na presença de sinais Visual-táteis incongruentes pelo trajeto e pelo tempo durante a transferência do bloco com a presença de sinais Visual-táteis congruentes. Execute a normalização separadamente para as duas condições (com e sem VTF).
- Realize uma ANOVA de medidas repetidas dentro do assunto com dois fatores: VTF (com e sem) e feedback visual-tátil incongruente (com e sem).
- Se não houver diferenças estatísticas ao analisar os resultados seguindo as instruções na subseção 6,4, use medidas repetidas Bayesianas ANOVAs com dois fatores15.
- Use o teste de correlação de Spearman com o nível de dificuldade percebido de executar a tarefa com o VTF ativado e com o trajeto normalizado e a duração do movimento
- Defina a significância estatística para p <. 05.
e 
são a coordenada 3D do bloco em dois pontos de tempo subseqüentes.Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Utilizamos a técnica descrita para testar as três hipóteses que ao mover um objeto de um lugar para outro usando o feedback visual virtual: (i) o caminho e a duração do movimento de transferência do objeto aumentará quando estímulos visuais-táteis incongruentes forem apresentadas nesta (II) esta mudança aumentará quando o estímulo visual-tátil incongruente é apresentado e o VTF é ativado no braço movente; e (III) uma correlação positiva será encontrada entre o nível de dificuldade percebido de executar a tarefa com o VTF ativado e o trajeto e a duração do movimento de transferência do objeto.
Os resultados apoiam a terceira hipótese. Os níveis de dificuldade relatados de realizar a tarefa com e sem o VTF são apresentados na Figura 3. De acordo com o teste de correlação de Spearman, o nível de dificuldade percebido (de ' 0 ' = não difícil em tudo, para ' 4 ' = extremamente difícil) de executar a tarefa com o VTF correlacionou-se significativamente com o comprimento de trajeto normalizado do bloco com VTF (r = 0,675, p = 0, 2; Figura 4). Em outras palavras, o comprimento do trajeto normalizado na presença de sinais visuais-táteis incongruentes foi maior para os sujeitos que perceberam a tarefa como mais difícil ao usar o VTF. Não houve correlação significante entre o nível de dificuldade percebida de realizar a tarefa com o VTF e o comprimento do trajeto normalizado do bloco sem VTF (r = 0,132, p = 0,589). Além disso, não houve correlações significativas entre o nível de dificuldade percebida de realizar a tarefa com o VTF e o tempo de transferência do bloco normalizado, com e sem o VTF (r =-0, 56, p = 0,825 e r =-0, 66, p = 0,788, respectivamente).
Sugerimos normalizar o comprimento e o tempo do trajeto, uma vez que o tempo e o caminho absolutos de cada sujeito dependiam da velocidade de movimento e da estratégia de cada sujeito, de modo que um valor não normalizado não refletisse a mudança do indivíduo no padrão de movimento devido à aparência dos sinais incongruentes visuais-táteis. Uma vez que, após cada transferência, reposicionamos o bloco de volta para a posição inicial exata, o comprimento do caminho do bloco não foi afetado pela posição inicial. Para a ANOVA de medidas repetidas dentro do assunto com dois fatores, VTF (com e sem) e feedback visual-tátil incongruente (com e sem), não foram encontrados efeitos principais estatisticamente significativos no comprimento dos trajetos de mão durante uma transferência de bloco para ensaios com VTF em comparação com os ensaios sem VTF (F (1, 15) = 0, 29, p = 0,866) e para ensaios com feedback visual-tátil congruente em comparação com ensaios com feedback visual-tátil incongruente (F (1, 15) = 0, 31, p = 0,863). Além disso, não foram encontrados efeitos principais estatisticamente significativos nos tempos de transferência de um bloco para ensaios com VTF em comparação com os ensaios sem VTF (F (1, 15) = 0,354, p = 0,561) e para ensaios com feedback visual-tátil congruente em comparação com ensaios com incongruente feedback visual-tátil (F (1, 15) = 1,169, p = 0,297).
Durante os ensaios sem VTF, não houve diferenças estatisticamente significantes no comprimento dos trajetos de mão durante uma transferência de bloco entre as transferências registradas com sinais visuais-táteis incongruentes e congruentes (27,3 ± 13,1 cm e 25,9 ± 12,2 cm, respectivamente) e entre os tempos de transferência de um bloco gravado com sinais visuais-táteis incongruentes e congruentes (1,18 ± 0,56 s e 1,20 ± 0,57 s, respectivamente). Da mesma forma, ao adicionar VTF, não houve diferença estatisticamente significante nos comprimentos dos trajetos de mão durante uma transferência em bloco, registrada com sinais Visual-táteis incongruentes e congruentes (24,7 ± 7,4 cm e 26,1 ± 11,1 cm, respectivamente) e entre os tempo para transferir um bloco gravado com sinais visuais-táteis incongruentes e congruentes (1,21 ± 0,38 s e 1, 6 ± 0,41 s, respectivamente). De acordo com as estatísticas Bayesianas, a ausência de diferença envolvendo os fatores de grupo só pode ser tomada como evidência anedótica, uma vez que nenhum dos modelos ajustados é substancialmente melhor do que o modelo nulo (2,769 < todos os BF01 < 33,573) com um erro máximo de 2,72%.
Figura 1: a configuração de avaliação. (a) marcadores colocados na caixa (6 marcadores em vermelho, 2 dos quais foram colocados na divisória) e o bloco (4 marcadores em azul), escondidos dos olhos do sujeito. Os marcadores foram rastreados em tempo real pelo sistema de captura de movimento e as coordenadas 3D de todos os marcadores foram gravadas em tempo real. (b) a divisória e o movimento do bloco foram apresentados em uma tela, situada na frente do assunto. As etapas de ativação do software são descritas no protocolo de pesquisa. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2: o sistema de feedback vibrotátil. O controlador de sistema é anexado ao antebraço do assunto e a braçadeira é envolvida em torno do braço superior (imagem à esquerda). Os sensores de força são colocados no aspecto palmar do polegar e dos dedos do indicador (imagem à direita). Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3: os níveis de dificuldade relatados (0 = não difícil em tudo, 1 = ligeiramente difícil, 2 = moderadamente difícil, 4 = extremamente difícil) de executar a tarefa com e sem o gabarito vibrotátil (VTF). Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 4: um gráfico de dispersão do nível de dificuldade percebido (0 = não é difícil de todo, 1 = um pouco difícil, 2 = moderadamente difícil, 4 = extremamente difícil) de executar a tarefa com VTF em relação ao comprimento do trajeto normalizado do bloco quando transferido com VTF. O comprimento do trajeto normalizado (o comprimento do trajeto na presença de sinais visuais-táteis incongruentes divididos pelo comprimento do trajeto na presença de sinais Visual-táteis congruentes) foi significativamente mais longo para os indivíduos que perceberam a tarefa como mais difícil quando usando o VTF. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
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Discussion
Neste estudo, foi apresentado um protocolo que quantifica o efeito da adição de VTF na cinemática de transferência de objeto na presença de estímulos visuais-táteis incongruentes. Ao melhor de nosso conhecimento, este é o único protocolo disponível para testar o efeito de VTF na resposta aos estímulos Visual-táteis incongruente. As várias etapas críticas envolvidas na aplicação de estímulos visuais-táteis incongruentes durante a transferência de objetos com VTF incluem o seguinte: anexando o sistema VTF ao assunto, ativando o VTF, preparando o sistema de captura de movimento e a tarefa de movimento e ativando o feedback visual. É crítico que o assunto não esteja ciente da possibilidade para o gabarito enganador durante o julgamento. Para assegurar isto, a parte inferior da caixa é alinhada com a camada macia da esponja e os assuntos desgastaram fones de ouvido para eliminar o gabarito auditivo do bloco que cai e que bate a caixa de madeira. Além disso, as duas transferências de feedback incongruente são escolhidos aleatoriamente para fora das 16 transferências, e são programados para simular uma queda no compartimento de partida da caixa depois de atingir 2 cm abaixo da altura da partição, de modo que a mão está no ar. Os dois sinais visuais enganosos aleatórios foram programados para que eles não ocorreriam no primeiro ou último duas transferências de bloco e com pelo menos uma transferência não enganosa entre eles.
Uma vantagem deste protocolo é que o feedback visual enganador aparece aleatoriamente e apenas para um par de vezes durante a avaliação de transferência de 16. Isso impede que o assunto de desconfiar a apresentação virtual. Desde que o conflito entre os dois sinais, fornecido ao assunto neste julgamento, é muito elevado, o protocolo submetido visa aumentar a confiabilidade do gabarito Visual enganador, apresentando um número razoável de gotas do bloco. Foi discutido por Shams16 que a interação entre sinais auditivos e visuais é afetada pelo grau de conflito entre os dois e o conhecimento prévio em relação à configuração experimental. Isso também pode ser o caso na interação entre sinais táteis e visuais, projetados aqui. Outra vantagem do sistema é que, a fim de apresentar a localização do bloco em tempo real, o sistema de captura de movimento calcula as coordenadas 3D do bloco, de modo que a análise do tempo de movimento e caminho do bloco em cada repetição pode ser realizada com eficiência e precisão no final do julgamento.
Usando este protocolo, nossos resultados preliminares sugerem que ao analisar sinais incongruentes visuais-táteis, um adquirido diretamente pelo toque leve e o outro adquirido indiretamente pela visão (representação virtual), o sujeito pode ter ignorado a indireta feedback visual, e respondeu ao sinal tátil direto. Isto foi confirmado igualmente na presença de VTF, rejeitando desse modo a segunda hipótese. Nós esperávamos que o VTF distraísse a atenção do assunto do gabarito tátil direto claro, assim obrigando o assunto a responder com hesitação aos estímulos incongruentes. A hesitação era esperada ser expressada pelo trajeto mais longo e pela duração da transferência do bloco. A suposição foi baseada em resultados de pesquisas anteriores que mostraram que estímulos vibrotáteis de novela capturam a atenção de uma tarefa Visual contínua8. O comprimento e a duração do trajeto foram escolhidos como indicadores de hesitação, diferenciando-se entre duas condições: quando ocorre o feedback visual enganoso, o sujeito pode confiar no feedback tátil ou no feedback visual. Se o assunto confia no feedback tátil, então esperamos que ele ou ela vai continuar o caminho de movimento suave. Inversamente, se o assunto confia no feedback visual falso, esperamos que ele ou ela vai mover a mão de volta para agarrar o bloco caído e retransferi-lo (aumentando o comprimento do caminho e duração). Uma explanação possível para a falta do efeito de VTF na cinemática movente do bloco é que desde que o VTF foi aplicado conjuntamente com o gabarito tátil direto, o VTF não funcionaram como um distúrbio mas um pouco como um amplificador indireto ao tátil direto Feedback. Isso permitiu que os sujeitos continuarem confiando no feedback tátil, direto e indireto, sobre o feedback visual virtual. Além do potencial de distração por sinal vibrotátil, deve-se considerar outro aspecto da aplicação da vibração durante a tarefa motora: seu efeito na percepção dos sentidos tátil e propriocepção. Estudos mostraram que a vibração tendínea causou ilusões entre a percepção tátil e o senso de dimensão corporal ou posição17,18,19. Por exemplo, as vibrações nos tendões do bíceps ou do músculo tríceps produziram uma ilusão proprioceptiva que teve um efeito no sentido do toque20. No entanto, o efeito da VTF (ou seja, vibração em conjunto com os estímulos táteis) sobre a percepção tátil propriamente dita não foi pesquisado para que não se possa teorizar se as vibrações aplicadas ao braço superior durante o experimento afetaram a percepção do sentidos proprioceptivos ou táteis do sujeito. Finalmente, uma possível explicação para a rejeição da segunda hipótese são as diferenças individuais na capacidade dos sujeitos de processar o VTF, como discutido abaixo.
Neste estudo, a forte correlação entre o nível de dificuldade percebida de executar a tarefa com o VTF e o trajeto normalizado do bloco com VTF, comprova a terceira hipótese e sugere que os sujeitos, que sentiram que o VTF os perturbou, confiaram na feedback visual virtual mais do que seus sentidos táteis. Os relatórios similares de diferenças individuais na percepção de ilusões do sentido são documentados na literatura. Por exemplo, indivíduos com escores mais elevados de escala de sugestibilidade sensorial (SSS) avaliaram o senso de posse de uma mão de borracha na ilusão de borracha da mão como maior em comparação com indivíduos com escores inferiores de SSS21. Outro aspecto das diferenças individuais na percepção das ilusões pode surgir das diferenças na janela de ligação perceptivo temporal, que provoca alterações na integração de pistas multissensoriais22. Verificou-se que indivíduos com janelas de ligação perceptivo mais estreitas eram menos propensos a perceber uma ilusão, sugerindo que eles são mais propensos a dissociar entradas temporalmente assíncronas. Deve-se notar que não houve correlação significante entre o nível de dificuldade percebida de realizar a tarefa com o VTF e o tempo normalizado do bloqueio com VTF. Isso pode ser explicado pela velocidade da mão. Especificamente, quando os sujeitos aumentaram seu comprimento do trajeto da mão na presença do sinal virtual enganador, puderam ter acelerado seu movimento da mão de modo que a duração total para terminar a tarefa permanecesse similar àquela executada por eles sem o feedback enganoso.
Uma limitação deste protocolo é que as instruções fornecidas aos sujeitos para aplicar uma força mínima ao bloco foram provavelmente executadas diferentemente pelos sujeitos, de modo que algumas forças mais elevadas aplicadas do que outras, percebendo assim um maior contato tátil direto sinal, o que pode ter afetado os resultados. Infelizmente, as forças detectadas pelos sensores de força para afirmar essa suposição não foram registradas. A gravação das forças é um recurso opcional para estudos futuros que possam contribuir com informações sobre a informação tátil percebida pelo sujeito durante o julgamento. Também, a representação virtual projetada nisto forneceu o movimento do bloco e a posição da divisória da caixa de modo que não houvesse nenhuma respresentação virtual da mão do assunto. Como a pesquisa prévia mostrou que a informação visual sobre a posição aparente da mão pode ter influências transportes em julgamentos táteis, mesmo quando a visão conflita com propriocepção23,24,25, o a adição da representação da mão neste ensaio pode ter alterado os resultados deste estudo. Além disso, a tarefa escolhida de transferência de bloco pode ter sido muito rápida. A modificação futura a este protocolo pôde incluir uma tarefa mais complicada de modo que as diferenças nas durações para a conclusão da tarefa, com e sem VTF, fossem mais consideráveis. Além disso, as diferenças individuais podem ser controladas usando o SSS. Por último, apenas um número mínimo de repetições do feedback incongruente Visual-tátil é possível neste protocolo, de modo a não alertar o assunto sobre o feedback visual enganoso. A confiabilidade do protocolo seria comprometida se os sujeitos suspeitariam que eles estão sendo enganados pela apresentação visual. Portanto, a proporção de comentários enganosos por número total de tentativas deve ser mínima. Infelizmente, o pequeno número de instâncias incongruentes pode limitar o poder estatístico.
Em resumo, um novo protocolo, que apresenta feedback visual virtual enganoso do movimento, foi testado com e sem VTF. Os resultados preliminares mostram que nós confiamos sinais táteis diretos e indiretos sobre um sinal visual indireto. Além disso, as diferenças entre os sujeitos influenciam a resposta a sinais incongruentes, de modo que os sujeitos, que se sentiram mais perturbados pelo VTF, confiaram no sinal visual enganoso sobre o sinal tátil. Este protocolo poderia ser explorado mais mais nos amputees do membro superior, que usam próteses, equipadas com o VTF.
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Disclosures
Os autores não têm nada a revelar.
Acknowledgments
Este estudo não foi financiado.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 3D printer | Makerbot | https://www.makerbot.com/ | |
| Box and Blocks test | Sammons Preston | https://www.performancehealth.com/box-and-blocks-test | |
| Flexiforce sensors (1lb) | Tekscan Inc. | https://www.tekscan.com/force-sensors | |
| JASP | JASP Team | https://jasp-stats.org/ | |
| Labview | National Instruments | http://www.ni.com/en-us/shop/labview/labview-details.html | |
| Micro Arduino | Arduino LLC | https://store.arduino.cc/arduino-micro | |
| Motion capture system | Qualisys | https://www.qualisys.com | |
| Shaftless vibration motor | Pololu | https://www.pololu.com/product/1638 | |
| SPSS | IBM | https://www.ibm.com/analytics/spss-statistics-software |
References
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