Name: Dokunsal Otomatik Pasif-Parmak Stimülatör (TAPS) (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2009-06-03T00:00:00.000+00:00
Duration: 19 min 44 s
Description: Keşfedin, TAPS cihazı ile parmak ucunda pasif dokunsal uzamsal keskinliği ölçme yöntemini. Bu cihaz, kuvvet ve hız kontrollü uyaranlarla nörolojik araştırmalarda duyu algısını incelemeyi sağlar.

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

Bu çalışma, Ulusal Göz Enstitüsü Hibe 1 R15 EY13649-01, ve, Fen Bilimleri ve Kanada&#39;nın Mühendislik Araştırma Kurumu (NSERC) bireysel bir Discovery Grant tarafından desteklenmiştir. Metal İşleme ve cihaz tasarımı ve yapımı ile ilgili danışma için Deda Gillespie Özel teşekkürler.

Giriş Dokunsal Otomatik Pasif-Parmak Stimülatör (TAPS) ciltde presler yapılandırılmış yüzeyler amacıyla bir kişinin dokunsal mekansal keskinliği değerlendirmek için bir bilgisayar kontrollü bir sistemdir. Biz Duquesne Üniversitesi&#39;nde tasarlanmış ve cihazın inşa ve McMaster Üniversitesi&#39;nde mevcut haliyle değiştirilmiş. Burada, ÜNYONLARI fonksiyonu genel bir bakış sağlar. Daha sonra, diğer araştırmacılar tarafından üreme kolaylaştırmak için, cihaz bileşenleri açıklanmaktadır. Son olarak, ÜNYONLARI psikofiziksel bir deney yapmak için nasıl kullanıldığını gösteriyor. 1. Cihaz Genel Bakış MUSLUK deri (Şekil 1) karşı bir uyarıcı yüzey basın yerçekimi kullanır. Konu kol bir masa üzerine yüzükoyun pozisyonda rahatça aittir. Parmak ucu (ya da test edilecek diğer cilt alanı) tabloda bir tünel üzerinden yatıyor. Step motor, masanın altından bir tünel altında parçalara bir konumlandırma, 40 uyaran parçalarını tutan bir disk döner. Yerçekimi dönebilen bir çubuğun bir ucunda asılı bir kütle aşağıya doğru bir kuvvet uygular. Lineer aktüatör taşıma uzanan enine hareket çubuk önler. Aktüatör motorları gibi ileri, yerçekimi etkisi altında çubuk miller, tünelden ve cildinize yukarıya doğru bir uyarıcı parça basarak. Basit fizik uyaran yüzeyi cilde temas yükselir hızını aktüatör hız ve dokunsal uyaran statik kuvvet asılı kütlenin ağırlığı ile ilgilidir. Aktüatör yönü tersine, başlangıç ​​pozisyonuna çubuk geri dönmek için uyaran parçası düşer. Böylece cihazın kontrollü kuvvet, hız, temas süresi ve inter-uyaran aralığı ile dokunsal uyaranlara geçerlidir. Söz konusu kayıt dışı test el ile tek bir düğmeye bir yanıt seçer. MUSLUK yanıt algılar ve sonraki uyaran sunmak için devam eder. <img src="/files/ftp_upload/1374/Fig1.png" alt="Şekil 1" /> Şekil 1 ÜNYONLARI Fizik. MUSLUK başlangıçlı hız ve uyaran kararlı devlet gücü kontrol eder. Onset hızı: lineer aktüatör enine olarak (kırmızı), V 1, dönen çubuğun sol ucuna yerçekimi etkisi altına düştüğünde hızı ile sağa doğru hareket; çubuğun sağ ucunda, bu nedenle doğru bir uyarıcı parçası yukarı presler hız parmak V 2 = V 1 (L 2 / L&#39;3). V 2 V 1 bilgisayar kontrolü altında olduğundan, araştırmacı tarafından istenen herhangi bir değere ayarlanmış olabilir. Kuvvet: Yerçekimi kütlesi M, aşağıya doğru bir kuvvet uygular, F 1 = Mg (g = 9.8 m / s 2). Bu yukarı yönlü bir kuvvet, F 2 parmak karşı basın uyaran parçası neden olur. Kütlesiz bir çubuk için, F 2 = F 1 (L 1 / L&#39;2). Çubuk kütlesiz Aslında olmadığından, F 2, bir kuvvet sensör ile ölçüm tarafından, deneysel olarak belirlenir . F 2 ince ayarlamalar yapmak için, araştırmacı çubuk boyunca M konumunu değiştirebilirsiniz. F 2 M sola taşınmış olarak biraz artar (L 1 arttırarak) ve M (L 1 azalan) sağa kaymış olarak biraz azalır. F 2 büyük ayarlamalar yapmak için, kitle değiştirilebilir. 2. Cihaz Fonksiyon Bileşenleri ve Detayları i. Hareketli parçalar ÜNYONLARI iki step motorlar, lineer aktüatör taşıma sürücü, ve başka bir uyaran parçaları içeren disk döndürmek için kullanır. Bu iki motorlar ÜNYONLARI hareketli parçalar kontrol eder. Bu parçalar, mekanik konusu kolunu dayandığı üst tablodan çözüldükten daha düşük bir masaya yatıyor. Iki tablo Kuplajsız olduğundan, motor tarafından oluşan titreşimleri cilde havale etmeyin. Tabloları dikkatle üst tablo ile tünel doğrudan dönen çubuk ile irtibata uyaran parçası üstünde o kadar hizalanır. Biz uyaran parçaları karşılamak için, dönen diskin çevresinde 40 kare yuva işlenmiş. Biz yuvarlak plastik çubuklar, işleme çubuklar uyaran adet disk yuvası içine sığacak kare miller inşa. Bu disk spin adet yuvalarına içinde döndürmek olmadığını sağlar. Biz adet yuvarlak yüzleri uyaran yüzeyleri kesti. Aktüatör taşıma motorlar ileri, asılı kitle karşısında dönen çubuk sonunda seçilen uyaran parça altındaki iletişim yükselir. Çubuk yukarı bu dalgalanmaları olarak bir yay açıklar nedeniyle, teşvik parçasının alt sürtünmeyi ortadan kaldırmak için hafif bir plastik taşıma tekerleği ile uyum sağlar. Bu plastik tekerlek biraz döner s itertimulus parça yukarı, plastik tekerlek olmadan, çubuk sonunda parça üst tablo ile tünel içinde sıkışmasına neden, (1) Şekil sola doğru hafifçe yanal parçasının baz çekeceği. Daha fazla parça düzgün bir şekilde yukarı doğru yörünge sağlamak için, tünel merkezine doğru tünel parça parça arttıkça doğrudan eğimli bir plastik yakalı uygundur. ii. Sensörler Iki ev sensörleri, üç sınır sensörleri ve bir güç sensörü: ÜNYONLARI altı sensörleri düzgün işleyişini sağlamak için kullanır. Aktüatör ve disk ev sensörleri aktüatör taşıma ve disk, bir denemenin başında istenen ilk pozisyonda bilgisayar sinyali. Hall-effect sensör aktüatör ev sensör; disk ev sensör disk jant sert kağıt yapıştırılmış bir parça infrared sensör ışın kırıldığında aktif, U-şeklinde bir fotoelektrik sensör. Disk ev konumda olduğunda, belirli bir yuvaya üst tabloda tünel altında doğrudan hizalanmış. Bu bilinen başlangıç ​​pozisyonuna göre sonraki tüm disk hareket hesaplamalar yapılır. Üç limit sensörleri arıza durumunda güvenlik özellikleri olarak hizmet vermektedir. Olası bir arıza durumunda aktüatör taşıma kaçak hareket etmesini önlemek için, aktüatör, ileri ve geri limit sensörleri (Hall-effect sensörleri) ile uyum sağlar. Aktüatör aktive edilmiş ise, bu kesim gücü. Bir uyarıcı parçası tünelde sıkışmış hale gelmesi durumunda disk hareket etmesini önlemek için, üst tablonun alt yüzeyi yansıtıcı kızılötesi sensörü bağlı. Tünel girmek için yeterince yüksek bir parça bu sensör tarafından kızılötesi ışın döküm sonları ve komut gerilimler disk step motor ulaşmasını engeller. Altıncı ve son sensör bir güç sensörü (Şekil 2) konusu tırnağınızı nazikçe aittir. Bu sensör, geriye veya ileriye doğru parmak hareketi (tünel içine) aşağıya doğru algılar. Program hareketi oluştu çalışmalarda atar. Sensörü sert bir kolu bağlı olduğundan, ayrıca, artan parça ile temas halinde pasif olarak yukarıya doğru hareket parmak önler. Pasif (parmak) dokunsal sabit mekansal keskinliği test etmek için ÜNYONLARI kullandıkları için, kuvvet sensörü, çok önemli bir unsurdur. Parmak hareketine karşı son bir önlem olarak, biz plastik engelleri yanal hareketleri önlemek için parmak iki kenarına hafifçe yerleştirin. <img src="/files/ftp_upload/1374/fig2a.png" alt="Şekil 2a" /> <img src="/files/ftp_upload/1374/fig2b.png" alt="Şekil 2b" /><img src="/files/ftp_upload/1374/fig2c.png" alt="Şekil 2c" /> Önceki ikinci bir fiekil 2. parmak hareketlerini algılayarak Kuvvetleri Sensör A. tırnak manikür yakın yüzey, 90 derece 50 ve 80 gram arasında bir kuvvet ile kuvvet sensörü presler, B. Örnek kuvvet sensörü iz sabit parmak ile ilişkiyi sürdürmüşlerdi bir saniye takip parmak ile uyaran parça başvurun. Temas (zaman = 0) üzerine, aşağıdan teşvik parça kuvvet sensörü (kuvvet iz yükselen eğim) karşı daha sıkı kadar parmak iter, C. konusu girişimleri parmak aşağı doğru hareket ettirmek için daha iyi hissetmek için ise uyaran yüzey, daha sonra tırnak ve sensör arasındaki kuvvet (ok) azalır. Sensörü de yürürlüğe dalgalanmalar konuya parmak geriye veya ileriye doğru hareket ederse kaydeder. MUSLUK cilt uyaran yüzeyi ile temas eden bir eşik miktarı (örneğin, 20 gram) daha fazla sensör ve tırnak dalgalanma arasında temas kuvveti ise herhangi bir denemeler atmak için programlanmıştır. ÜNYONLARI isteğe bağlı bir bilgisayar tarafından oluşturulan ses kullanarak, hareketi tespit edildiğini konu uyarabilir. iii. Titreşim ve Ses Damping MUSLUK &#39;step motorları titreşim üretir ve bu da ses neden olur. Titreşim ve ses de arzu edilmez. Titreşim, eğer Cilde bulaşan, dokunsal bir görevi gerçekleştirmek için konu yeteneğini olumsuz etkileyebilir. Zamanla, titreşim ÜNYONLARI bileşenleri mekanik kararsızlığına neden olabilir. Ses konuya dikkatini olabilir. Bu nedenlerden dolayı, biz, hem titreşim ve ses azaltmak için herhangi bir titreşim ve konu ulaşmasını önlemek için tedbirler aldık. En önemlisi, alt ve üst tabloları birbirlerine temas etmemesine dikkat edin. Bu anlamda her ikisi de yere değmesine sadece bağlanır. Bu nedenle, motorlar, titreşim, dinlenme, alt tablo, üst tablo dayanmaktadır konu kol, iletilen değildir. Ayrıca, titreşim ve ses şu şekilde azaltılabilir: fiberglas perde daha düşük bir tablo içine bir cihaz ses muffles; PVC / fiber, aktüatör ve tabanı arasında sıkışmış aktüatör üretilen titreşim bazı absorbe anti-titreşim takozları takviyeli aktüatör tabanı dört lastik titreşim nemlendirin hizmet silindirik sandviç bağlar oturur; disk step motor tabanı da lastik bağlar oturur ( şırınga pistonu kauçuk) ve silikon O-ring disk döner gibi gürültüyle azaltarak, surround teşvik adet miller. iv. Stimulus Adet ÜNYONLARI mekansal yapılandırılmış yüzeyler (Şekil 3) karşı deri basın modifiye yarım inç çaplı çubuklar kullanır. Çubuklar kare miller işlenmiştir. Çubuklar yuvarlak yüzler uyaran yüzeyleri içerir; çubuklar kare miller uyaran yüzeyleri disk spin olarak doğru yönelimleri oluşturmasının sağlanması, dönen diskin çevresinde 40 kare yuvalarına uygun. Herhangi bir uyaran yüzeyler çubuk yüzleri içine işlenmiş olabilir. Biz esas olarak kare dalga ızgaralar (yani paralel sırtlar ve oluklar) uygulamak için ÜNYONLARI kullandık. Bunları oluşturmak için, 0.5 &quot;çapında Kemik plastik silindir çubuklar, 3&quot; uzun başladı. Sherline freze makinesi kullanarak, uzun kare kesitli miller (8.7 x 8.7 mm) &quot;2, uzun&quot; 2.75 çubuklar kesme ve 0.75 &quot;uzun, 12.74 mm çapında yuvarlak silindir kafası Daha sonra oluklar öğütülmüş Her uyaran yüzeyine eşit sırt ve oluk genişlikleri uyaran yüzeyler oluşturmak için yuvarlak yüz adet oluk genişlikleri ile, 0.25 ile 3.10 mm, 0,15 mm artışlarla arasında değişen bu 20 oluk genişlikleri her iki özdeş uyaran adet , toplam 40 adet. Daha sonra her kanal genişliği temsil edildiğini disk gibi kare yuvalarına adet takılı hem dikey (parmak uzun eksenine paralel) ve parmak uzun ekseni yatay (enine ) yönlendirme. <img src="/files/ftp_upload/1374/Fig3.png" alt="Şekil 3" /> Şekil 3 Stimulus parça. Her uyaran yüzey, 0.5-inç çaplı Kemik çubuk yüzüne öğütülür. Çubuk baz dönen disk kare kesikler içine sığdırmak için izin veren bir kare kesit kesilir. Gösterilen parça yüzeyinde eşit genişlikte paralel oluk ve sırtlar, bir kare dalga ızgara. v. Bilgisayar Kontrol MUSLUK, tam otomatik, bilgisayar kontrollü bir sistem. Birçok bilgisayar donanım ve yazılım yapılandırmalarını cihazı kontrol etmek için kullanılabilir. Şu anda çalışan bir LabVIEW 6.1 (National Instruments) Macintosh G3 kullanın. Bilgisayar, aktüatör ve disk motorları komuta ve ev sensörleri ve limit switch okumak için bir step motor sürücüsü ile bir motor kontrol paneli üzerinden iletişim kurar. PCI veri toplama kartı, kuvvet sensörü ve konu yanıt düğmeleri okur. vi. Kuvvet ve Zamanlama Sınırlamalar Kuvvetleri aralığı: 10 ila 50 gram arasında değişen güçleri ile uyaranlara teslim ÜNYONLARI kullandık. Biz yaklaşık 5 gram altında uyaranlara güçlerine teslim bileşenleri bu sürtünme engelleyen ve bazı mekanik istikrarsızlık, yaklaşık 100 gram aşan güçler ortaya çıkacaktır sanıyorum. Inter-uyaran aralığı (ISI): teşvik yüzeyler ve parmak arasındaki mesafe ve lineer aktüatör ve disk step motor kararlı hızlarda birlikte cihazın elde edebilirsiniz Isı bir alt limit ayarlayın. Biz yaklaşık 1.5 saniye sınırını tahmin ediyoruz. Böylece, cihazın alt-ikinci ISI gerektiren maskeleme deneyleri, gibi uygulamalar için uygun değildir. 3. Deneme yürütmek Iki bölüntülü zorunlu seçim (2-IFC) Bayesian adaptif izleme ile ızgara yönlendirme görevi (GOT): Burada ÜNYONLARI kullanılabileceği için bir protokol açıklar. MUSLUK yanı sıra diğer birçok psikofiziksel protokoller için programlanmış olabilir. Biz merdiven izleme 1,2 ve sabit uyaranların yöntemi ile 2-IFC deneyler daha önce kullanmıştır. Tabii ki, evet / hayır usullerinin yanı sıra 2-IFC yürütmek mümkün. 2-IFC görev GOT için, kare dalga ızgaralar ile parmak distal ped ile irtibata 4 cm / sn hız başlangıçlı, 50 gr iletişim gücü, ve 1 sn temas süresi. Aynı oluk genişliği kafesler, ancak yönde 90 derece farklı: Her deneme iki sıralı uyaran sunumlar (2 sn ISI) oluşur. Bir sunum, oluklar (paralel) dikey olarak hizalanır ve diğer yatay (enine), parmak uzun ekseni. Stimulus amacıyla bilgisayar programı tarafından rastgele seçilir. Konu olmayan test eli ile iki düğmeden birine basarak, birinci veya ikinci aralığında yatay yönde oluşup oluşmadığını gösterir. Bayes adaptif yöntemi ayarlar gdeneme yargılanma roove genişliği. Biz psi (Ψ) yöntemi, Bayes uyarlamalı algoritma 3 değiştirilmiş bir versiyonu ile programlanmış ÜNYONLARI. Bu yöntem, merdiven yöntemleri gibi geleneksel uyarlanabilir yöntemlerine göre birçok avantajı vardır. İlk olarak, psi yöntemi psikometrik fonksiyonu (örneğin, 2-1-merdiven aşağı tahmin edilen% 71 barajını) sadece tek bir nokta, ama tüm psikometrik fonksiyonu tahmin ediyor. İkincisi, yöntem psikometrik fonksiyon parametreleri için Bayes posterior olasılık dağılımları (ve böylece güven aralıkları) ortaya çıkarır. Son olarak, bu yöntem etkili. Olası psikometrik fonksiyon şekillerin bellek binlerce tutar ve her yanıttan sonra her işlevin posterior olasılık günceller. Daha sonra bir sonraki uyarıcı seçmek için beklenen bir entropi minimizasyonu prosedürü kullanır; yani, bilgi kazancı en üst düzeye çıkarmak için beklenen her deneme uyarıcı seçer. Kontsevich ve Tyler 3 uyaran düzeyde bir güç fonksiyonu olarak d-asal modellenen, ve bireyin her psikometrik fonksiyonu - P c (x), uyaran seviyesi, x bir fonksiyonu olarak bir doğru yanıt olasılığı - bir karışımı olarak kümülatif normal (probit) fonksiyonu ve lapse-rate kelime: <img src="/files/ftp_upload/1374/eq1.png" alt="Denklem 1" /> <img src="/files/ftp_upload/1374/eq2.png" alt="Denklem 2" /> Burada, bir eşik değeri (% 76 doğru yanıt verme olasılığına karşılık gelen uyarı seviyesi d-prime = 1), b konu psikometrik fonksiyon, eğimi . Biz değeri bilinmeyen bir parametre olarak lapse rate (delta) tedavisinde Ψ algoritması değiştirdi ve her denemeden sonra bir &quot;tahmin Bayes faktörü&quot; hesaplanırken: <img src="/files/ftp_upload/1374/eq3.png" alt="Denklem 3" /> Bu Bayes faktörü konu psikometrik bir işlevi olduğunu, konu, hipotez 2 kapsamında veri olasılık tahmin olduğunu, 1 hipotezi altında veri olasılığı karşılaştıran bir olabilirlik oranı. Pay olasılık konusu veri, D (bu konuda sadece ve mevcut deneme de dahil olmak üzere tüm çalışmalarda (% 50 olasılık doğru tahmin) olduğunu sunulan oluk genişlikleri her doğru ve yanlış yanıtları). Payda konu psikometrik fonksiyonu algoritması en iyi tahmin verilen veri olasılığıdır. Deneyimlerimize göre, en genç denekler için Bayes faktörü hızla konusu performans psikometrik bir işlevine uygun olduğunu gösteren test blok ilerledikçe olarak sıfıra yaklaşır. Bazı eski konular için, Bayes faktörü konusu görevi gerçekleştirmek mümkün olduğunu belirten biri üstünde yükseliyor. MUSLUK tahmin Bayes faktörü, çalışmaların, belirli bir sayıdan sonra bir eşik değeri aşmıştır test bloğu sonlandırmak için programlanmış olabilir. 4. Sonuçlar Şekil 4, 2-IFC GOT deney 40 denemeler oluşan deneysel bir bloğu gösterir. Bu 40-deneme bloğu 1 saniyelik bir temas süresi ve 2 saniyelik tek bir dava kişiler arasında ISI, 80 uyaranların konu sağ orta parmak oluşuyordu. Söz konusu% 76 doğru eşik 1.7 mm, eşik parametresi (panel C) posterior olasılık yoğunluk fonksiyonu (PDF) modu ile gösterilir. 1,9 mm - arka PDF genişliğine göre belirtilen konu eşiği parametre,% 95 güven aralığı 1.3 idi. <img src="/files/ftp_upload/1374/fig4a.png" alt="Şekil 4a" /><img src="/files/ftp_upload/1374/fig4b.png" alt="Şekil 4b" /> <img src="/files/ftp_upload/1374/fig4c.png" alt="Şekil 4c" /> Şekil 4 2-aralık zorunlu seçmeli ızgara yönlendirme görevi Sonuçlar A. sağ orta parmağını Bu durumda uygulanan 40 çalışmaların oluşan deneysel bir blok,. Konu doğru (artı semboller) ve farklı oluk genişlikleri yanlış (açık daireler) yanıtları deneme numarası ile çizilir. Bayes adaptif yöntemi (metin) konusu performans dayalı uygulamak için oluk genişlikleri, sırası belirlenir. B. Bu konu için en uygun psikometrik fonksiyonu konu% 76 doğru oluk genişliği C. Arka olasılık yoğunluk fonksiyonu ( psikometrik fonksiyonu d-prime = 1 karşılık gelen bir parametre).

<ol><li>Goldreich, D. &amp, Kanics, I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tactile+acuity+is+enhanced+in+blindness%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Tactile acuity is enhanced in blindness.</a> J. Neurosci. 23, 3439-3445 (2003).</li>
<li>Goldreich, D. &amp, Kanics, I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Performance+of+blind+and+sighted+humans+on+a+tactile+grating+detection+task%5BTitle%5D)+AND+%22Percept.+Psychophys%22%5BJournal%5D)">Performance of blind and sighted humans on a tactile grating detection task.</a> Percept. Psychophys. 68, 1363-1371 (2006).</li>
<li>Kontsevich, L. L. &amp, Tyler, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bayesian+adaptive+estimation+of+psychometric+slope+and+threshold%5BTitle%5D)+AND+%22Vision.+Res%22%5BJournal%5D)">Bayesian adaptive estimation of psychometric slope and threshold.</a> Vision. Res. 39, 2729-2737 (1999).</li>
<li>Bleyenheuft, Y., Cols, C., Arnould, C. &amp, Thonnard, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-related+changes+in+tactile+spatial+resolution+from+6+to+16+years%5BTitle%5D)+AND+%22Somatosens.+Mot.+Res%22%5BJournal%5D)">Age-related changes in tactile spatial resolution from 6 to 16 years.</a> Somatosens. Mot. Res. 23, 83-87 (2006).</li>
<li>Johnson, K. O. &amp, Phillips, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tactile+spatial+resolution.+I.+Two-point+discrimination%2C+gap+detection%2C+grating+resolution%2C+and+letter+recognition%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Tactile spatial resolution. I. Two-point discrimination, gap detection, grating resolution, and letter recognition.</a> J. Neurophysiol. 46, 1177-1192 (1981).</li>
<li>Gibson, G. O. &amp, Craig, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+force+and+conformance+on+tactile+intensive+and+spatial+sensitivity%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">The effect of force and conformance on tactile intensive and spatial sensitivity.</a> Exp. Brain Res. 170, 172-181 (2006).</li>
<li>Johnson, K. O. &amp, Phillips, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+rotating+drum+stimulator+for+scanning+embossed+patterns+and+textures+across+the+skin%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">A rotating drum stimulator for scanning embossed patterns and textures across the skin.</a> J. Neurosci. Methods. 22, 221-231 (1988).</li>
<li>Craig, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Grating+orientation+as+a+measure+of+tactile+spatial+acuity%5BTitle%5D)+AND+%22Somatosens.+Mot.+Res%22%5BJournal%5D)">Grating orientation as a measure of tactile spatial acuity.</a> Somatosens. Mot. Res. 16, 197-206 (1999).</li>
<li>Killebrew, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+dense+array+stimulator+to+generate+arbitrary+spatio-temporal+tactile+stimuli%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">A dense array stimulator to generate arbitrary spatio-temporal tactile stimuli.</a> J. Neurosci. Methods. 161, 62-74 (2007).</li>
</ol>

Mekansal yapılandırılmış mekanik uyaranlara kontrollü teslimat, piyasada mevcut ekipmanı (bilgisayar ekranları, hoparlör) olabilecek görsel ya da işitsel uyaranlar, teslim karşılaşılan zorlukları oluşturmaktadır. Bu nedenle, pek çok dokunsal psikofizik deneyler hala manuel uyaran teslim kullanılarak yapılır. Dokunsal uyaranlara manuel teslimat zamanı alıcıdır ve araştırmacı bir parçası büyük bir titizlikle ve konsantrasyon gerektirir. Örneğin, deri dik deformasyon yaklaşık 1-2 mm Manuel uygulama kullanılan &quot;Bleyenheuft ve ark. 4 rapor ... sınav cilt ve önlem deforme olabilir ızgara arasındaki herhangi bir makaslama stresi önlemek için özellikle dikkatli . .. &quot; Çünkü manuel uyaran teslim nispeten yavaş ve yoğun konsantrasyon-Belki de, bu yöntemi kullanarak birçok çalışma evet / hayır (deneme başına sadece bir uyaran) iki aralığı oldukça zorlanmış seçim protokolleri daha istihdam var. Ne yazık ki, büyük bir özen bile, manuel uyaran teslim pek çok uyaran parametreleri kontrolsüz bırakır. Bu parametreler uyaran kuvvet, başlangıç ​​hızı, süresi ve cilt üzerindeki uyarıcı yüzey istikrar içerir. Bu parametrelerin, belki de en iyi uyaran gücü performansı üzerindeki etkisi incelenmiştir. İnsanlar 500 ila 1200 mikron 5 girinti derinliği değişiklikleri gibi parmak ucunda ızgara yönelim ayrımcılığı ilerici gelişme gösterir; 50 gram ve 200 gram 6 arasında daha fazla iyileşme gözlenmesine rağmen, performans gücü 10 gram, 50 gram kuvvet 1 daha iyidir . Izgara algılama (oluklu yüzeyi pürüzsüz bir şekilde ayırt) gibi diğer uygulamalar için, yürürlükteki artışları önemli 10 ila 200 gram 2,6 aralığı boyunca performansını artırmak. Manuel test ile ilgili bu zorlukların üstesinden gelmek için, biz, otomatik bir sistem, ÜNYONLARI geliştirdi. Bina ÜNYONLARI Amacımız kontrollü dokunsal uyaran uygulaması için basit, güvenli, çok yönlü, etkin ve uygun fiyatlı cihaz oluşturmak oldu. Ağırlık kontrollü kullanımı bir dokunsal uyaran uygulamak için basit ve güvenli bir yoludur. Ciltde kuvvet yerçekimi nedeniyle geçemez, çünkü emniyet, sağlanır. Güçlü lineer aktüatör yerçekimi kuvveti sadece cilt üzerine transferi ve ardından kişiyi çekmek için hizmet vermektedir. Cihaz yarım inç çaplı çubukların ucunda (veya üzerine bağlı) içine işlenmiş herhangi bir uyaran yüzeyleri karşılamak olarak, çok yönlü ve çeşitli psikofiziksel protokolleri çalıştırmak için programlanmış olabilir. MUSLUK hızla uyaranlara dağıtır gibi, verimli ve uyarlanabilir algoritmalar zaman kazandırıcı çalıştırabilirsiniz. Son olarak, ÜNYONLARI bileşenleri küçük hibe sahiplerine uygun bulunmaktadır. Motorlar yaklaşık 1500 $ maliyeti; elektrik bileşenleri (bilgisayar hariç, ama PCI kartları ve step motor sürücüsü dahil olmak üzere), yaklaşık 6000 $. Yaklaşık 1.000 $ için bir mini-freze ve aksesuarları satın alınması ya da profesyonel bir makinist değirmen uyaran parçaları işe ve diğer küçük parçaları olabilir. Biz bu sistemi başkaları tarafından çoğaltılır olacağını umuyoruz ve kontrollü dokunma test, son yıllarda umut verici gelişmeler 5,7,8,9 gördü doğru hareket tanıtmak için hizmet.

<table><tbody><tr><td>Delrin plastik çubuklar 0.5&amp;#8221; çap, 3&amp;#8221; uzunluk</td><td>Small Parts</td><td>ZRD-08</td><td>Stimulus parçalarının yapıldığı çubuklar</td></tr><tr><td>Krom-çelik rulman, 0.5&quot; delik çapı</td><td>Small Parts</td><td>BR-08-01</td><td>Dönen çubuk için pivot</td></tr><tr><td>Plastik rulman, 0.5&amp;#8221; delik, 1.125&amp;#8221; dış çap, 0.25&amp;#8221; kalınlık</td><td>Small Parts</td><td>BRP-08-01</td><td>Dönen çubuğun ucundaki tekerlek</td></tr><tr><td>Fiberglas perde, 0.75&amp;#8221; kalınlık</td><td>McMaster-Carr</td><td>9781T83</td><td>Alt masa etrafındaki ses emici perde</td></tr><tr><td>Silikon O-ringler 5/16&quot; iç çap</td><td>McMaster-Carr</td><td>AS568A- 011</td><td>Stimulus parçalarının titreşimini azaltmak için</td></tr><tr><td>Titreşim Önleyici Pedler 2&quot;x 2&quot;, maks. 93 PSI</td><td>McMaster-Carr</td><td>60105K61</td><td>Lineer aktüatörün altına yerleştirilir</td></tr><tr><td>Kauçuk sandviç takozlar 1/2&quot; Y x 3/8&quot; G</td><td>McMaster-Carr</td><td>9378K11</td><td>Lineer aktüatör tabanının altına yerleştirilir</td></tr><tr><td>Step motor Nema 23, 3-stack</td><td>Industrial Devices</td><td>S23</td><td>Stimulus diskini döndürmek için</td></tr><tr><td>Lineer çubuksuz aktüatör</td><td>Industrial Devices</td><td>R2S23N-105A-18-l-M35M</td><td>Dönen bar hareketini kontrol etmek için</td></tr><tr><td>1 Hall effect anahtarı &amp;#8220;normalde açık&amp;#8221; konfig.</td><td>Industrial Devices</td><td>RP1</td><td>Aktüatör home sensörü</td></tr><tr><td>2 Hall effect anahtarı &amp;#8220;normalde kapalı&amp;#8221; konfig.</td><td>Industrial Devices</td><td>RP2</td><td>Aktüatör limit sensörleri</td></tr><tr><td>Mikro anahtar</td><td>Honeywell</td><td>FSG15N1A</td><td>Parmak kuvvet sensörü</td></tr><tr><td>Retro-reflektif sensör</td><td>Honeywell</td><td>FE7B-RB6VG-M</td><td>Parça konum sensörü</td></tr><tr><td>Motor kontrol kartı, kapalı döngü kontrol</td><td>National Instruments</td><td>PCI-step-4CX</td><td>Bilgisayar ve Nudrive arasındaki iletişimi sağlar</td></tr><tr><td>Nudrive step motor sürücüsü</td><td>National Instruments</td><td>Nudrive 4SX-211</td><td>Lineer aktüatöre ve disk step motorlarına komut voltajları gönderir</td></tr><tr><td>Veri toplama kartı</td><td>National Instruments</td><td>PCI-MIO-16E-1</td><td>Parmak kuvvet sensörünü okur</td></tr><tr><td>LabVIEW</td><td>National Instruments</td><td></td><td>Programlama dili</td></tr><tr><td>Valuemotion kütüphanesi</td><td>National Instruments</td><td></td><td>Motor kontrol rutinleri</td></tr><tr><td>Foto&amp;#8211;elektrik sensör</td><td>Panasonic</td><td>PM-K53-C1</td><td>Disk home sensörü</td></tr><tr><td>Mini freze makinesi</td><td>Sherline</td><td>2010-DRO</td><td>Stimulus yüzeylerini işlemek için</td></tr><tr><td>Ohaus hassas kütle seti</td><td>Edmund Scientific</td><td></td><td>Dönen bar üzerindeki kütle</td></tr><tr><td>Parrish Magic Line alüminyum kek kalıbı tabanı, 9&amp;#8221; çap</td><td>Sur La Table</td><td></td><td>Stimulus parçalarını tutmak için kare kesimlerle işlenmiş dönen disk</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

dokunsal otomatik pasif-parmak stimülatör (taps)

A Tactile Automated Passive-Finger Stimulator (TAPS)

Nörolojik araştırma ve klinik değerlendirme hem de dokunsal mekansal keskinliği testleri kullanılmakla birlikte, birkaç otomatik cihazlar cilde kontrollü mekansal yapılandırılmış uyaranlara sunmak için vardır. Sonuç olarak, araştırmacılar sık ​​sık dokunsal uyaranlara elle uygulamak. Manuel uyaran uygulaması, zaman alıcı, araştırmacının adına büyük bir dikkat ve konsantrasyon gerektirir ve birçok uyaran parametreleri kontrolsüz bırakır. Biz burada bir bilgisayar kontrollü dokunsal uyaran sistem başlangıcı hızı, iletişim gücü, ve temas süresi için kontrol, cilt mekansal yapılandırılmış uyaranlara geçerlidir Dokunsal Otomatik Pasif parmak Stimülatör (TAPS) açıklar. MUSLUK psikofiziksel prosedürlerin verimli bir dizi yapma yeteneğine sahip çok yönlü, programlanabilir sistemi. Biz ÜNYONLARI bileşenleri tanımlamak ve ÜNYONLARI iki bölüntülü zorunlu seçmeli dokunsal ızgara yönlendirme testi yönetmek için nasıl kullanıldığını göstermek. Sorumlu Yazar: Daniel Goldreich

Dokunsal Otomatik Pasif parmak Stimülatör (TAPS): Biz dokunma duyusuna araştırmak için bir bilgisayar kontrollü bir cihaz açıklar. Biz ÜNYONLARI bileşenleri tanımlamak ve ÜNYONLARI iki bölüntülü zorunlu seçmeli dokunsal ızgara yönlendirme testi yönetmek için nasıl kullanıldığını göstermek.

Dokunsal Otomatik Pasif-Parmak Stimülatör (TAPS)

Taktil uzaysal keskinlik testleri hem nörobilim araştırmalarında hem de klinik değerlendirmelerde kullanılmasına rağmen, ... sunan çok az otomatik cihaz bulunmaktadır.

Merhaba, benim adım Dan Goldrich ve McMaster Üniversitesi'ndeki taktil araştırma laboratuvarındayız. Yanımda Ingrid Cans, Brian Peters ve Mike Wong var; bugün sizlere taktil otomatik pasif parmak stimülatörü veya TAPS hakkında bilgi vereceğiz. TAPS, parmak ucundaki pasif taktil uzamsal keskinliği ölçmek için kullanılan bir cihazdır; bu cihazı Pennsylvania, Pittsburgh'taki Duquesne Üniversitesi'nde Ingrid Cans ile birlikte geliştirdim ve daha sonra burada Hamilton, Ontario'daki McMaster Üniversitesi'nde Ryan ve Mike ile birlikte modifiye ettik.Bu cihaz, kuvvet başlangıç hızı ve stimulus süresi kontrol edilerek parmak ucuna kontrollü taktil stimülasyonlar iletmek için kullanılan bir yöntemdir. Bu video üç bölüme ayrılmıştır. İlk olarak, TAPS'in işleyişine genel bir bakış sunuyoruz.Ardından, diğerlerinin cihazı yeniden üretebilmesi için taps'in çalışmasını gösteriyor ve bileşenlerini açıklıyoruz. Son olarak, taps'in gerçekleştirebileceği birçok test protokolünden biri olan, baying ile iki aralıklı kuvvet seçimi derecelendirme yönelim deneyini örneklendiriyoruz. Adaptif izleme taps, bir uyaran yüzeyini cilde bastırmak için yerçekimini kullanır.Yerçekimi, bir çubuktan sarkan bir kütle üzerinde aşağı yönlü bir kuvvet uygular. Bu yan görünüm, cihazın işleyişini net bir şekilde göstermek için bazı yapıların çıkarıldığı muslukları göstermektedir; katılımcının kolu bir masa yüzeyi üzerinde pron pozisyonda rahatça durmaktadır. Parmak ucu, masadaki bir tünelin üzerinde yer alır.Tünel bu şemada gösterilmemiştir; katılımcının görüş alanının dışında kalan alt bir tablada, bir step motor 40 adede kadar uyaran parçasını tutan bir diski döndürerek parçalardan birini parmağın altına konumlandırır. Burada kırmızıyla gösterilen bir çapraz çubuk, lineer aktüatörün hareketli arabasından uzanarak çubuğun pivot hareketini engeller. Aktüatör ileriye doğru hareket ettikçe, çubuk yerçekiminin etkisiyle pivot yaparak bir uyaran parçasını tünel boyunca yukarıya, cilde doğru bastırır.Basit fizik kuralları, aktüatör hızını stimulus yüzeyinin ciltle temas etmek için yükselme hızıyla, asılı kütlenin ağırlığını ise taktil stimulusun statik kuvvetiyle ilişkilendirir. Aktüatör, çubuğu başlangıç konumuna döndürmek için yönünü değiştirdiğinde, stimulus parçası düşer; ardından disk step motoru, parmağın altına başka bir parça yerleştirmek için döner ve tüm süreç tekrarlanır. Parmağın çıkarıldığı bu üst görünüm, başka bir stimulus döngüsünü göstermektedir.Aktüatör ileri hareket ettiğinde uyarı parçasının yükseldiğini ve aktüatör geri döndüğünde ise düştüğünü gözlemleyin. Uyarı parçalarını yapmak için, bir shoreline mini freze makinesinde yarım inç çapında ve üç inç uzunluğundaki delrin çubuklarla başladık. Çubun uzunluğunu 2,75 inçe indirmek için her iki ucu düzlemek amacıyla bir alın frezesi kullandık.İki inç uzunluğunda, 8,7 milimetre kare şeklinde dikdörtgen miller oluşturmak için fly cutter kullandık. Daha büyük kanallar açmak amacıyla, kanal ve sırt genişlikleri eşit olan kare dalga derecelendirmeleri oluşturmak için yuvarlak yüzeye paralel kanallar açtık. Daha küçük kanallar için ise uç freze kullandık.Yarma sosu kullandık. Parçaların titreşimini azaltmak için şaftın etrafına silikon O-ringler yerleştirdik. Disk dönerken, muslukların mekanik bileşenleri burada gösterilmiştir. Lineer aktüatörün arabası ileri hareket ettiğinde, asılı kütlenin yerçekimi etkisiyle düşmesine izin verilir.Bu kütlenin ağırlığı ve döner çubuk boyunca pivot noktasından olan uzaklığı, uyaran parçasının deneğin cildiyle temas ettiği yukarı yönlü kuvveti birlikte belirler. Belirli bir parça, uyaran tepsisini döndüren bilgisayar kontrollü bir step motor aracılığıyla üst tablodaki bir tünelin hemen altına konumlandırılır. Denek bir yanıt düğmesine bastıktan sonra, bilgisayar step motora uyaran tepsisini döndürme komutu vererek başka bir uyaran parçasını doğrudan tünelin altına yerleştirir.Üst tabloda, muslukların hareket bileşenleri birkaç sensör tarafından izlenir. Retroreflektif bir sensör, yükseltilmiş bir uyarıcı parçanın varlığını tespit eder.Yeşil ışığın yanıp söndüğüne dikkat edin. Bu sensör, deneyin başlatılması sırasında döner çubuğun uyaran parçalarının altında belirlenen bir mesafeye doğru şekilde yerleştirilmesi için musluklar tarafından kullanılır. Ayrıca, sensörün aktivasyonu, aksi takdirde meydana gelebilecek ekipman hasarını önlemek için step motoru devre dışı bırakır.Bir uyaran parçasının tünelde yanlışlıkla sıkışması durumunda, U şeklinde bir fotoelektrik sensör uyaran tepsisinin başlangıç konumunu belirler. Bu sensör, dönen tepsinin kenarına yapıştırılmış sert bir kağıt parçasının kızılötesi sensör ışınını kesmesiyle aktive edilir.Uyaran tepsisinin tüm hareketleri daha sonra bu başlangıç konumuna göre hesaplanır. Bir HU efekt sensörü, lineer aktüatörün başlangıç konumunu belirler. Burada aktüatör arabasının ileriye doğru hareket ettiğini ve araba başlangıç konumuna geldiğinde döner tablanın hareket edeceğini görebiliriz.Sensör aktifleştiğinde, bir güvenlik özelliği olarak kırmızı ışığın yanıp söndüğüne dikkat edin. İki benzer sensör bulunmaktadır. Burada gösterilenlerden biri, aktüatörün arızalanması gibi düşük ihtimalli durumlarda taşıyıcının ileri ve geri hareket sınırlarını belirler.Bu limit sensörleri, aktüatörü devre dışı bırakarak taşıyıcının kontrolsüz hareket etmesini önler. Pivot tablo yerleşimi ile aktüatör taşıyıcısından uzanan ve dikkatle hizalanmış olan çapraz bar, pivot noktasındaki dönen çubuktan aşağı doğru uzanan dikey bir bara temas eder. Neredeyse sürtünmesiz bir metal rulman pivot noktası görevi görür ve barın serbestçe dönmesine olanak tanır.Aktüatör arabası ileri hareket ettiğinde, kütleler dönen çubuktan sarkan bir cırt cırtlı sepete yerleştirilir. Denek kolu masa üstündeki konumda pronasyona getirildiğinde, test edilecek parmağın distal pedi, uyaran yüzeylerinin yukarı çıkacağı masa üzerindeki bir tünelin üzerine yerleştirilir. Cilde temas ederek parmağın yanlara doğru hareketini önlemek için, alt kısımları çift taraflı köpük bantla kaplanmış iki bariyer nazikçe parmağın yanlarına yerleştirilir.Bir döner konumlandırma düzeneği yardımıyla, kuvvet sensörünü tırnak düzlemine 90 derece olacak şekilde kütikül yakınındaki tırnağa nazikçe bastırın ve sensörün 50 ile 80 gram arasında bir kuvvet uyguladığından emin olun. Bu kuvvet denek için konforludur ve sensöre parmak hareketlerine karşı mükemmel bir hassasiyet sağlar. Döner muslukların sabitlenmesi, yarım inç çapındaki çubukların yüzeylerine kesilmiş herhangi bir stimülasyon yüzeyini uygulamak için kullanılabilecek çok yönlü bir sistemdir.Gösterim amacıyla, iki aralıklı zorunlu seçimli derecelendirme yönlendirme görevinin nasıl uygulandığını göstereceğiz. Laboratuvarımızdaki derecelendirme yönlendirme görevi, GR genişlikleri 0.25 milimetre kadar küçükten 3.1 milimetre kadar büyüğe kadar değişen 20 uyaran yüzeyi kullanmaktadır. Her deneme, aynı oluk genişliğine sahip ancak yönelim açısından 90 derece farklılık gösteren, birbirini izleyen iki uyaran sunumundan oluşur. Bunlar parmağın distal pedine uygulanır.Bir sunumda oluklar dikey olarak veya parmağın uzun eksenine paralel olarak hizalanırken, diğerinde oluklar yatay olarak veya parmağın uzun eksenine dik olarak hizalanır. Sunum sırası rastgele seçilir. Denek, test edilmeyen eliyle iki düğmeden birine basarak yatay yönelimin birinci mi yoksa ikinci aralıkta mı gerçekleştiğini belirtir; yatay olanın önce sunulduğunu belirtmek için denek soldaki düğmeye basar ve yatay olanın sunulduğunu belirtmek için...İkinci olarak, denek sağdaki düğmeye basacaktır. Şimdi, tipik bir deneğin bir test oturumunda neler deneyimleyebileceğine bir göz atalım. Dikkatinizi bu denemede sol üstte gösterilen iki derecelendirmeye çekmek istiyorum.Denek önce çizgiler yatay olarak hizalanmışken, ardından ise çizgiler dikey olarak hizalanmışken parmağına dokunuldu. Bu durumda doğru yanıt, soldaki düğmeye basmaktır. Bu örnekte denek, yanlış bir yanıt olan sağdaki düğmeye basmaktadır.Bu durum, sağ üst köşedeki performans grafiğinde kırmızı bir X ile gösterilmiştir. Sunulacak bir sonraki kanal genişliği, videonun bir sonraki bölümünde daha ayrıntılı olarak ele alacağımız Bayesyen adaptif algoritma tarafından seçilir. Algoritma tarafından seçilen kanal genişliği, önceki denemenin kanal genişliğinden daha büyük olduğu için bu denemeyi gerçekleştirmenin denek için daha kolay olması gerekir.Deneklere yeniden iki derecelendirme sunulur. Bu durumda, birinci derecelendirme dikey, ikincisi ise yatay olarak hizalanmıştır. Bu sefer denek, sağdaki düğmeye basarak doğru bir yanıt verir; bu durum performans grafiğinde Mavi Çarpı ile belirtilmiştir.Üçüncü denemede, grup genişliği hafifçe azalmış ve bu durum görevi daha zor hale getirmiştir. Denek, yine doğru bir yanıt verir. Bu olaylar dizisi, belirlenen deneme sayısı sunulana kadar devam eder.Her bir katılımcının psikometrik fonksiyonunu tahmin etmek için genellikle 40 denemelik bloklar uygularız. Cevi ve Tyler'ın Bayesyen adaptif SI yönteminin modifiye edilmiş bir versiyonunu kullanıyoruz. Psikofizikte psikometrik fonksiyon, fiziksel bir uyaran parametresini (bizim durumumuzda oluk genişliğini), doğru yanıt verme olasılığı ile ilişkilendirir.Conserv ve Tyler'ı takip ederek, D prime'ı kanal genişliğinin kuvvet yasası fonksiyonu olarak modelledik. Bu durum; a, B ve delta A olmak üzere üç parametre ile tanımlanan kümülatif normal psikometrik fonksiyona veya deneklerin %76 oranında doğru ayırt edebildiği, bu görevde bir DPR değerine karşılık gelen eşik parametresi olan kanal yönelimine yol açtı.Burada, eşik değerini artırdığımda eğrinin sağa kaydığını görebilirsiniz. Eşiği düşürdüğümde ise eğri sola kayar. Görevde daha başarılı olan denekler, daha ince kanalların yönelimini ayırt edebilmektedir, bu nedenle eğriler sola kaymıştır.Eşik değeri değiştiği için eğrinin X boyutu boyunca kaydığına dikkat edin, ancak eğrinin eğimi aynı kalır. Eğrinin eğimi B parametresi tarafından belirlenir. Bu parametre bize eğrinin ne kadar hızlı yükseldiğini söyler.Eğri, düşük eğim değerlerinde sığdır, ancak eğim değerini artırdıkça eğrinin dikleştiğini görebilirsiniz. Ayrıca, büyük oluk genişliklerinde eğrinin bire veya %100'e yaklaştığını fark etmiş olabilirsiniz. Bu, yeterince büyük oluk genişliklerinde deneğin her zaman doğru cevap vereceği varsayımına dayanmaktadır.Ancak gerçekte, denekler bazen konsantrasyonlarını kaybedebilir veya yanlış yanıt düğmesine yanlışlıkla basabilirler. Bu nedenle, geniş bir oluk genişliği sunulduğunda bile her zaman doğru cevap vermeyebilirler. Diğer bir ifadeyle, psikometrik fonksiyonun yüksekliğinin bir üst sınırı vardır ve bu sınır, delta veya hata oranı parametresi tarafından belirlenir.Psikometrik bir fonksiyonun parametrelerini tartıştıktan sonra, Bayesian adaptif prosedürün bu parametrelerin tahminine nasıl ulaştığına bir göz atalım. Buradaki bir test oturumu sırasında, eşiği 1,75 mm, eğimi beş ve kaçırma oranı %4 olan model bir denek simülasyonu yürütüyorum. Deneğin psikometrik fonksiyonu, sol üstteki grafikte mor eğri ile temsil edilmektedir.Tahmin etmeye çalıştığımız eğri budur. Sağ üst köşedeki grafik, deneğin bir deneme bloğu boyunca sergilediği performansın kaydını göstermektedir. Daha önce gösterildiği gibi, kırmızı bir X yanlış cevabı ve mavi bir artı doğru cevabı belirtir.Deneyin başlangıcında, deneğin psikometrik fonksiyonunun şekli hakkında kesin bir bilgiye sahip değiliz. Bu belirsizliği, bir dizi olası A, B ve delta değerini dikkate alarak ifade ederiz.Her bir a b delta üçlüsüne eşit ön olasılık atıyoruz. Diğer bir ifadeyle, birkaç bin olası psikometrik fonksiyon üzerinden tekdüze bir ön olasılık dağılımı tanımlıyoruz. Deney ilerledikçe, denek yanıtlarından yola çıkarak bu fonksiyonların bazılarının diğerlerine göre daha olası olduğunu öğreniyoruz.Olasılık dağılımının belirsizliği veya entropisi, bir sonraki aşamada hangi uyaran parçasının sunulacağını belirlemek için azalır; algoritma, tamamlanan her denemeden sonra kanal genişliklerinin her biri için beklenen entropiyi hesaplar. Bu durum sol alttaki grafikte gösterilmiştir. En düşük beklenen entropiye sahip kanal genişliği denekle paylaşılacaktır.Bu kanal genişliği, sol üstteki grafikte beyaz bir çarpı ile belirtilmiştir. Bu adım, bayesyen adaptif prosedürün verimliliği açısından kritik öneme sahiptir; çünkü elde edilen bilgi miktarını maksimize edecek kanal genişliğini tahmin edip sunarak, bir deneğin psikometrik fonksiyonuna ilişkin belirsizliği sürekli olarak azaltmaya çalışıyoruz. Sağ alttaki grafik, eğim ve eşik parametrelerinin ortak sonsal olasılık dağılım fonksiyonunu veya PDF'ini göstermektedir.Bu grafikte beyaz yüksek olasılığı, siyah ise düşük olasılığı temsil etmektedir. Bu grafiği oluşturmak için, lapsed rate (atlama oranı) parametresi üzerinden toplama işlemi yaptık veya marjinalleştirdik. Her denemeden sonra, deneğin eşik ve eğim değerine ilişkin bir tahmine ulaşırız.Kırmızı Haç ile belirtilen bu grafiğin modu, eşik ve eğimin mevcut en iyi tahminidir. Bu değerleri kullanarak, deneğin psikometrik fonksiyonunun bir tahminini çizebiliriz. Bu durum, sol üstteki grafikteki yeşil eğri ile gösterilmiştir.Daha fazla veri topladıkça, tahminimiz daha hassas hale gelir. Ortak posterior PDF'in daralması, tahmin edilen parametre değerlerine ilişkin belirsizliğimizin azaldığını gösterir. Ayrıca, daha fazla veriyle birlikte, tahmin edilen eğrinin gerçek eğrinin şekline yaklaştığını da görebilirsiniz.Veri toplama işlemini tamamladığımıza göre, parametrelerimiz hakkında daha iyi bir tahmin yürütebiliriz. Bağımlı ölçümümüz bir eşik değer olduğu için, eşik parametresinin en doğru tahminini elde etmek amacıyla eğim parametresi üzerinden marjinalleştirme yapabiliriz; burada gösterilen, eşik parametresinin posterior PDF'sidir. Bu PDF'nin modu, deneğin eşik değerine ilişkin en iyi tahminimizdir, ancak bu tahmin hakkında bir belirsizlik söz konusudur.Bu belirsizlik, eğrinin genişliği ile temsil edilir. Eğri ne kadar genişse, deneğin eşik değeri tahminimiz hakkında o kadar az güven sağlarız ve tersine, eğri ne kadar darsa, deneğin eşik değeri tahminimiz hakkında o kadar daha güvenli oluruz. Bu, taktil otomatik pasif parmak stimülatörü olan taps'in açıklamasını tamamlamaktadır.Taps yönteminin diğer araştırmacılar tarafından tekrarlanacağını ve son yıllarda gelecek vaat eden ilerlemelerin kaydedildiği kontrollü taktil testlere geçişi teşvik edeceğini umuyoruz. Herhangi bir sorunuz olursa lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.

a-tactile-automated-passive-finger-stimulator-taps

Research

JoVE Journal

Biology

Biyoloji

Hafif mekanik çevresel uyaranlara uygun bir uyarıcı sivri Yerel Alan Potansiyelleri (LFPs) gelen karmaşık geçişi aydınlatmak için inşa edilmiştir. Bir uygulama olarak, duyusal korteks kaydedilen engelleyici faaliyetler bir çok objektif optimizasyon stratejisi ile analiz edildi. Sonuçlar önerilen stimülatör milisaniye ve milimetre kesinleşmemiş ile dokunsal uyaranlara teslim mümkün olduğunu göstermiştir.

Nokta gibi Tactile Stimuli çağrıştırıyor için Basit Uyarıcı Cihaz: LFP için Searchlight Geçişler Spike

Burada, protokolleri insanda psikofiziksel yöntemler kullanılarak titreşim algılama eşikleri ve dokunsal keskinliği belirlemek için sunuyoruz.

İnsan Bireylerde Titreşim Algılama Eşiği ve Tactile Mekansal Keskinliği Ölçümü

Burada, dokunsal algılama eşiklerinin uzak bir bölgeye uygulanan titreşimle modüle edildiği ön kollar arasındaki kontralateral dokunsal maskelemeyi keşfediyoruz. Hangi uzak bölgelerin bir etkiye sahip olduğunun ayrıntıları, vücudun beyinde nasıl temsil edildiği hakkında bize bilgi verebilir.

Önkol arasında Test Tactile Maskeleme

Bir aygıt Elektromiyografi tabanlı kontrol yatıyordu bir kitleye göstermek için oluşturuldu. İlk aygıt başarısından sonra ikinci bir aygıt ile daha fazla esneklik işlevselliği gösteri ve araştırma amaçlı yapılmış. Bu iletişim kuralı oluşturma ve her iki cihaz ayarlama işlemini açıklar.

Biyonik Clicker Mark ı &amp; II

Bu iletişim kuralının amacı geçici olarak sağlıklı insanların üst ekstremite proprioception müdahale için pratik bir yöntem göstermektir.

Üst ekstremite Proprioception geçici nakavt için basit bir Non-invaziv yöntem

Bir nesne transfer görevi sırasında uyumsuz görsel-dokunsal uyaranlara uygulamak için bir protokol sunuyoruz. Özellikle, el gizli durumdayken gerçekleştirilen blok aktarımları sırasında, bloğun sanal sunumu yanlış blok damlalarının rasgele oluşumunu gösterir. Protokol ayrıca motor görevini gerçekleştirirken Vibrotactile geribildirim eklemeyi de açıklar.

Vibro-dokunsal geribildirim ile nesne aktarımı sırasında uyumsuz görsel-dokunsal uyaranlara uygulama

Sunulan dokunsal yarı otomatik pasif parmak açısı uyarıcısı TSPAS, dokunsal mekansal keskinlik ve dokunsal açı ayrımcılığını değerlendirmenin yeni bir yoludur bilgisayar kontrollü dokunsal uyaran sistemi kullanarak bir deneğin pasif parmak takımına yükseltilmiş açı uyaranları uygularken, hareket hızı, mesafe ve temas süresini kontrol eder.

Dokunsal Yarı Otomatik Pasif Parmak Açısı Uyarıcısı (TSPAS)

Kısa gecikmeli afferent inhibisyon (SAI), sensorimotor entegrasyonu araştırmak için kullanılan bir transkraniyal manyetik stimülasyon protokolüdür. Bu makalede, SAI'nın sensorimotor davranış sırasında motor korteksteki yakınsak sensorimotor döngüleri incelemek için nasıl kullanılabileceği açıklanmaktadır.

Kombine Periferik Sinir Stimülasyonu ve Kontrol Edilebilir Darbe Parametresi Transkraniyal Manyetik Stimülasyon Probu Sensorimotor Kontrol ve Öğrenme

Bu protokol, inme hastaları için parmak rehabilitasyonuna yardımcı olmak üzere uyarlanmış esnek, giyilebilir bir süper sayısal robotik uzuv sunar. Tasarım, kesintisiz insan-robot etkileşimini kolaylaştırmak için bir bükülme sensörü içerir. Hem sağlıklı gönüllüleri hem de inme hastalarını içeren deneyler yoluyla doğrulama, önerilen çalışmanın etkinliğini ve güvenilirliğini vurgulamaktadır.

Kronik İnme Hastaları için Esnek Giyilebilir Supernumerary Robotik Uzuv

Biz yüksek hızlı optik kayıtları analiz etmek için geliştirilen bir Yarı-otomatik Optik Heartbeat Analiz yöntemi...

Küçük Kalpler Yarı-otomatik Optik Heartbeat Analizi

Keşfedin, TAPS cihazı ile parmak ucunda pasif dokunsal uzamsal keskinliği ölçme yöntemini. Bu cihaz, kuvvet ve hız kontrollü uyaranlarla nörolojik araştırmalarda duyu algısını incelemeyi sağlar.

Dokunsal Otomatik Pasif-Parmak Stimülatör (TAPS)

Daha fazla video keşfet