運動行動上のトップダウン視覚プロセスの影響を探索する方法

Behavior

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Summary

これは、腹側ビジュアルストリームからトップダウン信号が運動にどのように影響するかは不明である。我々は、3D奥行き反転錯覚に目標に向けた運動行動をテストするためのパラダイムを開発しました。有意差は幻想と真実を告げる観察条件の下で意図的な、目標指向の動きや自動アクションの両方で報告されている。

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Nguyen, J., Papathomas, T. V., Ravaliya, J. H., Torres, E. B. Methods to Explore the Influence of Top-down Visual Processes on Motor Behavior. J. Vis. Exp. (86), e51422, doi:10.3791/51422 (2014).

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Abstract

運動感覚意識を正常な環境をナビゲートすることが重要です。私たちは私たちの日常の環境と対話するとき、その他は、自然に配慮した意識の下に発生しながら、動きのいくつかの側面は意図的に、予定されています。自発的なコンポーネントは探検アンダー主としてまま、この二分法の意図的な構成要素は、いくつかの状況において広く研究されてきた。また、どのように知覚のプロセスは、これらの運動のクラスはまだ不明である変調する。特に、現在、議論の問題は、視覚運動システムは、視覚的な錯覚で生成空間知覚するか、それは錯覚に影響されないし、真実を告げる知覚によって代わりに支配されているかどうかを支配されているかどうかである。このような3D奥行き反転幻想(DIIS)などの双安定知覚は、REACHへの理解の動きと組み合わせて使用​​する場合は特に、このような相互作用とのバランスを研究するための優れたコンテキストを提供します。本研究では、方法論はクラーにDIIを使用していますが開発されている特にDII上のターゲットに向かって上げるか模索し、モーターの動作上のトップダウンプロセスの役割をIFY意図的かつ自発的の両方の動きドメインに影響を受けます。

Introduction

ビジョンのための知覚ビジョンのためのアクション

正常な環境をナビゲートするために、視覚システムからの情報は、人間の動きの調整を助けるために利用される。視覚情報が選択され、モータ·アクションに影響を与えることが優先されるかは不明のままである。二つの主要な解剖学的突起が腹を形成するために、一次視覚野から起こる(「何を」、または「視力のための知覚」)経路、時間領域に拡張し、背側( ""、または "行​​動のためのビジョン」)経路、頭頂葉1-2。背ストリームはもっぱら作用誘導および空間認識するための信号を処理するために考えられているのに対し、腹側流は、そのような物体認識および識別などの知覚プロセスのために視覚情報を利用して関与している。尋ねた質問は、腹側流からのトップダウンプロセスは動きが実行される方法を形作るか否かである。

F1992年にグッデールとミルナーによって評価患者のDFのamousケーススタディでは、腹側と背側のストリームプロセスが認知と行動のための3分離可能であることを主張して視覚的な2ストリーム仮説のための強力な証拠とサポートを提供しました。理論的には、運動視差と両眼視差のボトムアップ信号はモータの計画は腹側ストリーム制御を通さないことを示唆し、このような正確に私たちの行動を導くために、事前知識と親しみやすさなどのトップダウンの知覚情報を上書きすることができます。二国間の腹側後頭病変に起因する視覚的なフォーム失認苦しんDFは、視覚的な2ストリーム仮説3-4の前提をサポートする、彼女は困難の認識を持っていたオブジェクトに向けた正確な把持力を保持していた。そのため、DFのような事例は、機能的な腹背ストリームの二分法も健康で非病理個人に存在していたと仮定した。しかしながら、否かを、これらの知見は、絶対温度の証拠を提供する神経が標準的な集団における認知と行動のための労働のリュート部門は熱く、過去20年間の5月10日にわたって議論されてきた。

知覚と行動を分離する幻想の使用

神経学的機能が正常な被験者では、視覚的2ストリームの仮説を検証するため、研究者は、環境の歪んだ知覚判断が私たちの運動の行動にどのように影響するかを調査するために視覚的な錯覚を利用している。エビングハウス/ティチェナーイリュージョンは、例えば、大きい丸で囲まれた同じ大きさの別のディスクよりも大きくなるように見える小さなディスクに囲まれたディスクターゲットを使用する;これは、サイズ、コントラスト効果11によるものである。参加者は2ストリームの仮説が成立する場合には、ディスクターゲットを把握するために到達すると、ディスク·ターゲットをつかむ手のグリップ開口部は、参加者がディスクターゲットの真のジオメトリに作用させ、錯覚によって影響されない誤った知覚サイズESTIMに頼るのではなく、のATE。 Aglioti 。実際のレポートでこの動作は、別の視覚プロセスは熟練した行動と意識的知覚11を支配することを推論。逆に、他のグループは、慎重にではなく分離12よりも視覚的なストリーム情報の統合を提案し、知覚および把握タスクのマッチングを制御する際の認識と行動のプロセスの間に解離を見つけていない、これらの結果に異議を唱えている。エビングハウス錯視を使って視覚的な2ストリームの仮説を検証したり、反論するために行われ、いくつかのフォローアップの研究にもかかわらず、引数13の両側を支持する証拠の競合する部分があります。

さらなる行動プロセスに対する視覚の影響を調べるために、3D奥行き反転幻想(DII)も利用されてきた。 DIISは架空の運動と物理的に凹状の角が凸またはその逆14として認識されているシーンの奥行きの逆転を生成します。ホロウ顔イリュージョンは刺激が幻想知覚15〜16を誘導するような予備知識や凸バイアスとしてトップダウンの影響の役割を暗示、物理的に凹であるものの、通常、凸面の認識を発生させるDIIの例です。うつろな顔イリュージョン上のターゲットに向けて到達してモータの動作を特徴づけるための努力にもかかわらず、証拠があいまいのまま別の18をしませんが、ある研究では、モータ出力17への影響を報告します。これらの研究は、うつろな顔イリュージョン上にあるターゲットに手の相対的な距離計算をエンドポイント、知覚の深さの推定値を比較することに依存している。刺激のこのタイプに対して実行されるアクションに関する相反する結果が研究者によって使用される方法の変化の結果である可能性がある。腹側と背側のストリーム情報を利用した方法が議論にまで残っているので、この論争は、モータの追加の先進的な施策とのより強固な刺激策の必要性を火花behavioR。

技術は一般にDIIS 14の別のクラスを形成する「reverspectives」と呼ばれる逆透視刺激を使用して開発された理由は、正確にである。区分的3次元プレーナ表面に描かれている線遠近法の手がかりは、刺激の物理的なジオメトリと実際の塗装シーン間の競争を生み出す。視点で体験型なじみが深反転知覚( 図1)を支持するのに対し、このような両眼視差と運動視差などのデータ駆動型の感覚信号は、物理的なジオメトリの真実を告げる知覚を好む。 reverspectiveの利点は、その錯覚空間的方向を知覚の物理的な方向からほぼ90度異なる刺激面上のターゲットの配置を可能にすることである( 図1e及び1fに )。この巨大な違いは大幅にリーチするため、把持運動があるかINFLないかどうかのテストを容易に錯覚によってuenced。この概念はreverspectiveに対して実行モーターアクションは腹側ストリームからのトップダウンの影響の影響を受けているかどうかを探索するための鍵となります。

感覚行動モデルにおける運動教室

reverspective刺激上のターゲットに向けて把持時に異なるモータ戦略は幻想と真実の知覚下で使用される場合、それは容易に手のアプローチの曲率を研究することによって追跡することができる。また、手の自発的な、自動後退に目標指向の動きを開始してから全体の展開の動きの解析はバックその休止状態に実際にモータ出力に対する知覚的影響に関する試験の過去の方法で検出された欠点をバイパスすることがあります。最近の研究では、これらの2つの動きクラス間のバランスだけでなく、予測的および先行コントロための神経系による自発的なセグメントの使用を研究の意義を強調L 19-21,23-24。自発的な自動運動の新た統計学的に定義されたクラスは、新しいメトリックと目標指向のものが感覚運動の変化を追跡するために、自然な行動の微妙な側面を定量化するために、これまであったように重要であることが判明する機能を提供します。

我々の知る限りでは、視覚的な2ストリーム仮説上の既存の研究は、それによって視覚運動アクションループを完成させる重要な要素である自動過渡的な動きへの影響を無視して、目標指向の行為に焦点を当てています。重点は、したがって、完全に視覚·行動モデルに関する問題を明確にするために、本パラダイムにおける運動行動の両方のモードを捕捉するために、自動運動の重要性を配置する必要があります。ここでの方法は、トップダウン自発と一緒に故意、目標指向行動ドメインにおいて運動行動を調節する上で視覚腹ストリームにおけるシグナリングの役割を調査するために開発され、トランジット堅牢なDII逆透視刺激を使用してional動き。

論理的根拠

これは、完全な移動軌跡が幻想知覚下逆の視点をシーンが真実を告げる知覚( 図1Eによって誘発されたターゲット·アプローチとは異なります3Dに埋め込 ​​ま目標に向かって、トップダウンの視覚プロセスは感覚運動系に影響を及ぼす場合には、という仮説を立てているおよび1F)。 reverspective刺激の架空の知覚は、(「強制」)適切な透視刺激によって得られたものと非常によく似ているので、、reverspectiveに埋め込まれた目標に向かって行わ達し、したがっての影響を受けて実施さに達すると特性が類似していなければならないreverspective刺激( 図1Cおよび1F)上の錯覚。

トップダウンの視覚的影響が移動軌跡に影響を与えない場合、それは行わウントに達すると仮定されるER架空の知覚はreverspective刺激( 図1E)に真実を告げる知覚の下で行わ達すると同じ特性を示すであろう。つまり、幻想と真実を告げる両方知覚に達するには、順方向の軌道経路が刺激の真の幾何学的に作用するように、本質的に同様であろう。前進で観察された効果は、手の自動後退に変換達する方法は不明である。フル電動分析を採用することにより、我々は行動と知覚の我々の理解が手元に既存の問題を明確にするためにループを進めることを目指しています。

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Protocol

1。刺激装置の構築

  1. スライドトラックに移動可能なプラットフォームを構築します。各刺激は呼びかけ試験の種類に応じて、可動プラットフォームに配置されます。
  2. テーブルの前に着座する参加者と目の高さになるように刺激プラットフォームが可能になり、適切な高さにテーブルの上にトラックを固定します。
  3. 刺激プラットフォームに格納式のバネ機構を取り付けます。回路基板にバネ機構への入力を接続します。
  4. 刺激プラットフォームに直面し、参加者の座席の後ろのランプのセットを配置します。不均一な照明が幻想知覚を妨害する影を落とす可能性があるため、それが均等に刺激プラットフォームを照明することが重要です。回路基板にリンクコンバータにランプのセットを接続します。
  5. 参加者が着席される場所に最も近いテーブルの端にスイッチボックスを接続します。参加者は、スイッチボックスAに手を置く各試験の開始をTとするとすぐ、彼らは手の動きを実行するために彼らの手を持ち上げるようにスイッチを有効にしてください。回路基板にスイッチボックスの入力をリンクします。
  6. スイッチボックスがトリガされると、スプリング機構とライトのOFFにより、移動プラットホームの後退の同時起動を制御するためのマイクロコントローラ上のピンに回路基板の各出力ピンに接続します。刺激は撤回しなければならないし、ライトが発生するすべてのオンラインの視覚的な修正や触覚フィードバックを防ぐために、各試験におけるリーチ動作開始後オフにする必要があります。刺激後退と闇の開始がこの即時リーチタスク作る動きが始まった後にのみ実行されるようにスイッチボックスが採用されている。
  7. マイクロコントローラ信号を制御MATLABプログラムを書く。試験のシーケンスを格納し、各試験のために使用するものを刺激し、観察条件、実験者に指示するMATLABコードを使用してください。
  8. 建設トン訓練刺激、逆透視刺激、および適正斜視刺激( 図1,2)。トレーニング刺激は逆の視点刺激し、適切なパースペクティブ刺激に埋め込ま真ん中の建物の孤立右面壁を表す2つの長方形のパネルで構成されています。トレーニング刺激の目的は、実験手順で説明する。刺激の正中線の右側に赤い平面ディスクターゲットを固定します。

2。参加者

  1. IRBの書面によるインフォームドコンセントを得る実験セッションを開始する前に、ヘルシンキ宣言を遵守したプロトコルを承認した。
  2. それぞれの目での視力のための参加者、(Randotステレオテストを使用して)立体視、および目の優位性をテストします。
  3. セットアップモーションキャプチャシステム。 240 Hzおよびモーショントラッキングソフトウェアで14電磁センサーを使用しています。高解像度の記録システムアル過去の研究は不足していることを、同時に14のセンサーの3次元での動きの展開の詳細な分析のための低音、。
    1. 頭、胴、左右の肩、左上腕、左前腕、左手首、右上腕、右前腕、右:身体の動きを妨げないを最適化するように設計されたスポーツのバンドを使用して、次の体節に14のセンサー12を配置手首、右手人差し指、右手親指。
    2. 訓練と実験のブロックの間に参加者に3D空間内のターゲットの正確な位置を得るために直接のターゲット位置の背後にある刺激の裏側に残った二つのセンサを配置します。

3。実験方法

  1. この時点では参加者からのビューの外に全ての刺激を配置します。刺激プラットフォームを照明するために使用されるランプを除くすべてのライトをオフにします。 experを実行するために使用されている任意のコンピュータの画面を暗く形態彼らのライトが装置上に投影されても、照明に干渉しないようにします。
  2. いずれの試験を開始する前に、実験の流れの参加者に通知する。刺激後退を通知し、それらがスイッチボックスから手を持ち上げて移動を開始したら、ライトの消灯。後退プラットフォームに従うことをしようとしないようにそれらを思い出させるが、ターゲットが最後に見られた場所でのみつかむために。彼らは最後に認識される表面に垂直に近づいてターゲットを見て覚えてどこでつかむ方法を示しています。
  3. 練習試行を開始します。参加者は、セットアップに慣れるようにするために、これらの試験は許可。刺激を取り付けるために使用センターポール突起を持つ唯一の黒板 - プラットフォームにはテスト刺激はありません。センターポールに到達するために、参加者に指示し、彼/彼女の自身のペースで、リーチを完了すると、背もたれに手を持って; 3試験のために繰り返します。注:RETRACする方法について指示を与えないことが重要ですハンドT;このコンポーネントは、自動および意識的な制御の下でなければなりません。
  4. 訓練試行を開始します。実験の残りのための各試行の後に彼/彼女の目を閉じて、参加者に依頼してください。参加者の目が閉じている間に、センターポールにMATLABプログラムに呼びかけ、訓練刺激を貼る。トレーニング刺激提示の順番は8試行、各刺激のための4つの合計は、MATLABプログラムによってランダム化されます。トレーニング刺激は、実験の刺激で使用されるターゲットの物理的な面を代表上のターゲットにつかむために要求されたとき手の曲を証明助ける。
  5. 実験的試行を開始します。 図1F(REV-ILLU)のような架空の知覚の下で(1)reverspective、真実を告げる知覚下(2)reverspective、 図1E(REV-VER)のように、そして(3):3刺激の実験試験のための条件があります適切なパースペクティブ(PRO)、 図1cのように。その条件を思い出すtions(1)、(2)同一の物理reverspective刺激を利用する。
    1. 最初reverspective刺激を提示する。彼/彼女が彼/彼女の方に「飛び出し」真ん中の建物の架空の知覚を安定させることができれば、参加していません。参加者は、トラブル幻想知覚を安定されている場合は、ターゲット18に到達した距離を維持しながら、架空の知覚を維持するために立体視を弱める非優位眼の上にデフォーカスレンズを配置。参加者がデフォーカスレンズを​​必要とする場合には、各REV-ILLUトライアルの前にそれらを置くために彼/彼女に指示することを確認してください。
    2. 最初のREV-ILLU試行の後、MATLABプログラムは試験の順序をランダム化します。各試行では、刺激条件に応じて、次の指示を与える。
      REV-ILLU:「あなたに向かって飛び出すように中央の建物を表示します。 "
      REV-VER: "あなたから離れて内洞窟探検などの中間の建物を表示します。"
      プロ:「Yの方に飛び出るように中央の建物を見るOU。 "
      参加者は、安定した知覚を確認した後、ターゲットにつかむためにそれらを求める。 36の実験的試行の合計各条件について12試験を行う。

4。データ解析

  1. 目標指向範囲と自動撤回の面での動きを分析するために、最初の移動速度は、その開始後に、瞬間的な速度ゼロに近づく時点を検出することにより、2動きのクラスにデータを分解する。
  2. 各刺激条件のハンドパスの軌道の曲率の違いを探すために、軌道の間、各時点で3次元データセットにウィルクのラムダテスト統計を行う。ウィルクのラムダのテストは、私たちは、REV-ILLUの平均軌道ベクトルは、REV-VERまたはPRO 22に似ているかどうかを推測助けるために決定を経て、スカラー値に尤度検定統計Λを低減ます。
  3. ORIENを研究するために、目標指向範囲の最後にターゲットに向かって手をテーション、表面に垂直なターゲットの単位ベクトル( 図5aに比べて親指、人差し指、手首センサ位置で生成された単位のアプローチベクトルとのなす角度を比較および5b)。

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Representative Results

1。ハンドパスの軌跡

結果は代表件名のVTのために示されている。ウィルクのラムダテスト統計を決定基の使用によりスカラー値への我々の三次元空間データの縮小を可能にする。ウィルクのラムダ統計は、尤度比検定を使用しています 、ここで正方形や製品の「内」の和は、行列E、四角や製品の「総」和形態行列(E + H)を形成する。ルールは、ときに、と述べている 、帰無仮説は拒否されます。で信頼度のレベルは、oad/51422/51422eq5.jpg "幅=" 15 "/>は、変数や次元数であり、 仮説とエラーの自由度とは、それぞれ、ある条件の数であり、 試行回数である。我々の場合、 。したがって、我々は入手 多変量Aの Rencherのメソッドで見つかったルックアップテーブルからnalysis 22。

ウィルクのラムダテストが前進中のREV-ILLUとREV-VERの条件との間に統計的に有意な差を明らかにし、目標指向の動き( 図3a)、などを用いてハンドパス軌道解析パス全体の進行( 図3d)全体。この動作は、グラフ( 図4aおよび図4D)に見られるようにnoninstructed後退に保存されます。予想されたように、REV-VERとProの条件を比較すると、順方向およびretractory動き( 図3b、3E、4B、および4E)の両方で有意に異なる。運動の展開アプローチの差を決定する上で非常に重要であるので、ウィルクのラムダ値は、ハンドパス軌跡完全な( 図3D〜3Fの割合に基づいてプロットされていると図3d) REV-VERフォワードハンドパスの軌道用ウィルクのラムダ値は、REV-VER PROの比較( 図3e)で見られるものと同様である。同じことが、手の後退( 図4Dおよび4E)についても同様である。 REV-ILLUとProの条件として、動きクラスのいずれかで大きく異ならない両方の前進および後退例( 図3C、3F、4C、および4F)での完全なパスの割合に基づいて、すべてのラムダ値について。

2。手の向き

それは、それぞれの条件で漢をターゲットに近づくと、手の向きを調べるときREV-VERのケースでは、D-アプローチベクターは、REV-ILLUとPro例( 図5c)と異なる。 REV-ILLUのための認知目標と適切な条件のための物理的なターゲットに向けて配向するとき、REV-ILLUとProの条件が同じような手のポーズを作る。 REV-ILLU試験についての平均の単位接近ベクトルと、ターゲット表面に垂直な単位ベクトルとのなす角度が97.5197°±3.2228差( 図5d)を生成する。逆透視刺激が幻想と真実を告げるの状態の間、ほぼ90度の最大の相違点を生成することを思い出してください。したがって、これは代表件名VTが感知対象としない架空の知覚の下で、対象の物理的な位置に向かって手を指向することを示唆している。

図1
図1。適正であり、Reverse -見通し刺激。(AC)適切または「強制」の視点。 (a)に描いた刺激の正面図。 (b)は、三面図。 (C)は上面図:対象の典型的なリーチ軌道を示す矢印が凹面シーンの真実を告げる知覚。 (DF)の逆の視点は二つの部分に示されている知覚、(e)および(f)を生じさせる。 (a)に描いた刺激の正面図。 (D)正射投影ビュー。 (E)は上面図:代表的なリーチ軌道を示す矢印付きの凸シーンの真実を告げる知覚。 (F)は上面図:凹面シーンの架空の知覚-点線で示す-典型的なリーチ軌道を示す矢印付き。点線の図は、知覚架空の3D形状を示している。オブジェクトの位置はACCURAではありませんTE;実際には、架空のオブジェクトが意図的にリーチ軌道を明確にするために、観察者側に相殺されました。すべての軌道の曲率が知覚によっては、発生する可能性があり違いを説明するために誇張されている。 (F)の知覚は到達軌跡が幻想((F)の軌道)または物理的な面(の軌道(E))によって支配されているかどうかを調べるための優れた試験を提供する。適切と逆の視点が同じ正面図(A)を共有することに注意してください。 この図の拡大版を表示するには、こちらをクリックしてください。

図2
図2。トレーニング刺激。( (CD)は、矩形パネルは、逆透視3D刺激中間建物の右壁と同じ向きを有する。 (C)一般的なリーチ軌道を示す矢印と、パネルの配置を説明するための平面図の模式図。軌跡の曲率が違いを説明するために誇張されている。彼らは参加者に現れたような刺激の(B、D)写真。 この図の拡大版を表示するには、こちらをクリックしてください。

図3
軌道解析。(AC)は、平均軌道が(緑色でREV-VER)の逆の視点真実を告げるための軌道の各点の信頼区間(着色管)と白にプロット3。フォワードハンドパス、逆の視点を幻想(REV-ILLU )青、適切なパースペクティブ中(目標指向、意図された前進のための赤)の条件で適切。 (DF)の条件の対比較のためのラムダ値は、完全なパスの割合に基づいて。ウィルクのラムダ·テストを使用する場合は、 、帰無仮説は拒否されます。 点線で示される。 (D)REV-VER REV-ILLU 及び(e)REV-VER PROPER比較において、 (F)REV-ILLUのための適切な0.5の比較したがって、条件間ハンドパスの軌道は大きく異ならない。 この図の拡大版を表示するには、こちらをクリックしてください。

図4
図4。後退ハンドパス軌道解析。(AC)は、平均軌道は(緑REV-VER)の逆の視点真実を告げるための軌道の各点の信頼区間(着色管)と白にプロット、逆の視点を幻想(REV-青ILLU)、および手の自発的な、自動後退のための適切なパースペクティブ(赤で適切な)条件。 (DF)の条件の対比較のためのラムダ値は、完全なパスの割合に基づいて。ウィルクのラムダ·テストを使用する場合は、 、帰無仮説は拒否されます。 点線で示される。 (D)REV-VER REV-ILLU 及び(e)REV-VER PROPER比較において、 、ハンドパスの軌道の間の有意差を示す。 (F)REV-ILLU 適切な比較のために、 コンディットの間で、そのためのハンドパスの軌跡イオンは有意差は認められない。 この図の拡大版を表示するには、こちらをクリックしてください。

図5
図5。手の向き。(A)手の単位法ベクトルが親指に配置されたセンサ、インデックス、および手首の位置によって定義されます。 (b)は、ユニット(破線)は、適切なパースペクティブ(上)のターゲット面の法線ベクトルと逆の視点(中央および底部)の刺激。架空の知覚(下のパネル、点線)の下では、このベクトルは、物理的な単位ベクトル(中央)にほぼ垂直に知覚される。 (C)ハンドアプローチベクトルは(REV-VER(緑)、REV-ILLU(青)、正しい(赤)試験のためにプロットした、この図の拡大版を表示するには、こちらをクリックしてください。

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Discussion

私たちの方法は、実験タスクに関連して運動の展開全体を分析することによって、感覚行動モデルの妥当性をテストするためのプラットフォームを提供します。パラダイムは、この研究領域を広げるために視覚刺激の他のタイプをテストするために修飾することができる。例えば、他の3D DIISは、トップダウンおよびボトムアッププロセス間の相互作用が様々な刺激に変換する方法については、装置上で試験することができる。方法はまた、認知及び行動プロセスにおける摂動を有することが臨床的集団を試験するために調整することができる。さらに、我々の研究で利用さモーションキャプチャシステムの最良の実験タスクに合わせて、記録装置の他のタイプに置き換えることができる。他のアプリケーションのために、これらの方法の可能な一般化は、したがって、人間の行動の研究の進展に重要な価値を保持している。

しかしながら、任意の技術と同様に、現在のパラダイムは限界がある。なぜならHAPの除去TICフィードバックと消灯し、刺激を後退させることにより、オンラインビジュアルコントロールと、本研究では、運動の実行に連動して眼球運動の同時録画を可能にしない。目の動きは、参加者がトップダウンまたはボトムアップ戦略25を採用する参照の他者中心や自己中心的なフレームを使用するかどうかを識別するのに役立ちます。現在の設計は、この追加の測定を実施する能力を有していないので、唯一の身体の運動学的機能をキャプチャに制約される。触覚フィードバックとオンラインのビジュアルコントロールを削除するには代替戦略は、眼球運動対策をキャプチャするために行っ求めることができる。

この後退に加えて、実験的な設計は、既存の方法に比べていくつかの利点を有する。過去の研究では、意図的な、目標方向のアクションと、エンドポイントデータに焦点を当てているため、研究者らは、非指示、自動後退し、作用を見落としており、実際のunfoldi中残りの部分への開始から動きのNG。ここで紹介するプロトコルは、異なる知覚状態の下で感覚運動行動の理解を構築するために考慮に運動の意図と自動の両方の形式をとります。他の戦略とは異なり、このパラダイムは、視覚運動ループの完全な理解を得るために、両方の空間的および時間的な効果に焦点を当てています。参加者に十分近いまま、その構成は、真実を告げると幻想の状態の下で認識される面方位でほぼ90°の差異を発生させるようにまた、この実験で使用したreverspective刺激の強さは、過去に使用される他のDIIS( 例えば中空顔錯覚)を切り札彼/彼女がそれと対話するため。この最大の違いは、感覚運動行動に対するトップダウンプロセスの役割の曖昧性解消に役立つ。

感覚運動プロセスにトップダウンの影響の研究では、規範的システムではなく、CLINだけではなく重要であるのでiCalの集団は、このパラダイムはそれらを研究するための有用なツールになるかもしれない。このプロトコルの将来のアプリケーションは、統合失調症(SZ)などの病理のための研究を調整備えることができる。これは、特定のSZの展示の患者トップダウン機能低下の亜集団とは、知覚的、組織26〜28の問題を知っていたことが知られている。このように、これはモータードメインに変換する方法を理解することは、SZのためのより良い診断ツールおよび治療法を開発するために我々の知識を進めることができます。

このプロトコルは、慎重に、参加者が複数の知覚を作り出す刺激上のターゲットに到達するために要求され、具体的場合には、感覚運動行動に対するトップダウンプロセスの役割を調査するように設計されました。このプロトコルの中の重要なステップは、刺激の選択とバック休止状態への移動開始からのモーションキャプチャの高分解能である。また、強​​力な統計分析があるか否かを解明する手助け架空の知覚は、モータの戦略に影響を与えます。この実験的なデザインは、自然の意図と自発運動行動の高解像度の記録を可能にしているため、開発した分析プラットフォームは長い間議論されてきた感覚行動モデルで既存の問題を解明に役立つことがあります。代表件名VTのための予備的な結果は、この可能性を示している。

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Disclosures

著者らは、競合する経済的利益を宣言していません。

Acknowledgments

著者らは、初期の設計段階でのヘルプは、この研究では、ランの参加者、ポリーナYanovich、ジョシュアドビ​​アーシュ、とロバート·W·Isenhowerを支援するためのビジョン研究と感覚運動統合研究室の研究室のメンバーに感謝し、そしてトムだろう刺激を構築する上で彼の助けのための恵み。この作品は、次のソースによってサポートされていました:NSFの大学院研究フェローシッププログラム:アワード#DGE-0937373、NSF Cyber​​Enabled発見とイノベーションI型(アイデア):グラント番号:#094158、およびラトガース-UMDNJ NIHのバイオテクノロジーのトレーニングプログラムを付与します5T32GM008339-22。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Laboratory bench
Slidable Track with Retractable Spring built in-house
Retractable Spring
Adjustable Lamps
Switch Box
Circuit Board
Arduino Smart Projects, Italy
MATLAB The MathWorks Inc., Natick, MA, USA
Randot-dot Stereo Test
Reverse-Perspective Stimulus built in-house
Proper-Perspective Stimulus built in-house
Training Stimuli built in-house
Polhemus Motion Capture System Liberty, Colchester, VT, USA
The Motion Monitor Motion-Tracking Software Innovative Sports Training, Inc., Chicago, IL
Sport Sweatbands
De-Focusing Lens

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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