2016年10月27日
本文介绍了一种利用镜像错觉结合心理物理学实验程序与机器学习分析,在二维平面上估计本体感觉偏移的新方法。
本实验的主要目标是通过受试者自由选择手部位置,在二维平面上估计并可视化本体感觉偏移。该方法有助于回答心理物理学、工程学及康复医学领域的关键问题,通过探索操控自我身体感知的方法来实现。该技术的主要优势在于能够在受试者可自主选择手部位置的条件下,在二维空间中估计并可视化本体感觉偏移。
自我感知最初是在身体康复研究领域中被讨论的。但现在,它已扩展到具身化工程领域,例如虚拟化身和人工身体。首先指导参与者执行敲击动作,同时保持手跟与镜子接触。
然后将节拍器设置为每分钟60拍的节奏。指导受试者根据节拍器的声音同步移动双手。在开始敲击几分钟后,通过将受试者的手部动作与节拍器声音进行比较,确保其手部运动的节奏接近每秒一个周期。
根据实验条件,先将镜子或黑板安装在支架上。视觉反馈条件下使用镜子,无视觉反馈的对照条件下使用黑板。让受试者坐在镜子附近,镜子应沿其矢状面中线放置。
确保受试者只能看到其左手的镜像,而无法看到其真实的右手。接下来,指导受试者在实验过程中注意观察镜中左手的影像。在受试者右手食指尖和手腕处放置反光标记点。
确认受试者右手的触觉感受与左手相比未因标记物而发生明显改变。接下来,将主动降噪耳机戴在受试者耳朵上,使其无法听到节拍器的声音。指导受试者将其左手从镜子的右下角垂直移动30厘米,水平移动30厘米,并在实验过程中保持该左手位置不变。
将此位置设为二维平面表面的原点。最后,指导受试者将其右手放置于镜子另一侧的任意位置,并在整个试验过程中保持该位置不变。试验开始时,指示受试者踩下脚踏板的中间按钮,系统将通过耳机发出蜂鸣声,作为按钮按压的反馈信号。
提示音响起后,指导参与者以每秒一次的频率,在镜面上同步用双手开始敲击。当参与者完成六次手部动作后,指示其停止并回答一个问题:是否感觉左右手处于相同位置。用右脚踏板表示“是”,左脚踏板表示“否”。
然后指导参与者将其右手移动到另一个自选位置。接着按照练习的方式重新开始试验。确保参与者理解任务内容后,开始实验。
在整个实验过程中,通过将参与者的敲击动作与节拍器进行比较,确保其敲击频率保持在约1赫兹。每完成100次试验后允许休息一次,并在另一天完成另一种条件下的实验。首先,在关于拥有感和自主控制感的问卷中,定义13个右手响应位置以收集反应数据。
告知参与者他们将完成与之前相同的程序。在双手同步敲击六次后,指导他们使用七点李克特量表口头回答关于拥有感和自主控制感的问题。根据他们的回答填写问卷的评分。
评分范围为负3到正3,负3表示完全不同意,正3表示完全同意,0表示既不同意也不反对或不确定。确保参与者理解任务要求。最后,将参与者的右手移至下一个位置,并让他们再次完成试验。
参与者无法察觉左右手位置空间偏移的区域形状在不同条件下存在差异。此外,有视觉反馈条件下的区域尺寸显著大于无视觉反馈条件,表明维持本体感觉漂移所需的视觉与本体感觉反馈之间的偏移量约为10厘米。此处对本体感觉漂移可视化结果与拥有感和代理感问卷结果的比较显示,维持这两种现象的偏移区域呈同心状且几乎重叠。
如果操作得当,该技术可在一小时内完成。在尝试此操作时,重要的是要记住检查参与者是否正确地完成了任务。该技术在开发后,为心理物理学、工程学和康复领域的研究人员探索所有权感和自主性在多个维度上的测量方法铺平了道路。
观看本视频后,您应能较好地了解如何在本实验中估计参与者右手运动时的人类行为。
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本文介绍了一种利用镜像错觉在二维平面上估计本体感觉偏移的新方法。该技术结合了心理物理学实验程序与机器学习分析。
该方法能够在两个维度上实现对身体所有权感知的定量评估,有助于在神经假体和康复设备开发中降低机制性风险。通过将客观的运动追踪与主观的现象学评估相结合,该方法为评估人机接口中的具身性提供了预测性信心。该方法解决了在验证肢体康复和具身技术设计中的感觉反馈系统时所面临的关键转化难题。
该方法定位于发现生物学阶段,旨在康复技术开发中先导物识别之前,支持对具身化机制的假设验证。