ニューラル マシン インターフェイス運営義足の操作上代理店の感覚の特性

ロボットはますます高度になると関連する感覚フィードバックの重要性は成長していきます。感覚フィードバックには、人間の知覚、対話し、マシンに、ボディ ・ スキーマも統合が影響します。最近 NMI 技術今度義足ユーザーに直感的なコントロールを提供し、達成するため、に関連付けられている感覚に触れる^{1,2,3,4,5,6,7} ・運動覚 (運動感覚)^8,9行方不明四肢で。自己との区別を伝える重要な要素へのアクセスがあるこの感覚情報を操作中に、人工的な肢を見てによって提供される視覚情報と組み合わせれば、我々-その他。このアクセスを活用することはツールだけではなく、自分の体の一部として人工的な肢を動作する義足ユーザーの一歩をもたらすを助けるかもしれない。

身体意識と具現化されている感は代理店 (原作者手足の操作上の経験) と所有権 (手足が体の一部であること感じ) の設立から生じる^10,11。所有権は、触覚と視覚情報¹²の統合を通して仲介される主に。代理店は、意図、運動感覚 (運動感覚)、視覚情報および予測の認知モデル¹¹の統合から出ています。自発的な行動のパフォーマンス中に、演奏者の意図と演奏者の内部モデル¹³から予測されたアクション感覚の結果を揃えるとき機関の形成します。代理店は所有権とは異なるです。肢所有権の概念は、人工の文学¹⁴頻繁に検討されています。タッチ フィードバックがアンケートを通じて明示的にまたは暗黙的に断端の温度の変化を測定、時間順序判断¹⁵として、時空間適切な NMI 参加者の所有形態の肢の感覚。しかし、少ないチャンスは、NMI¹⁶のコンテキストで代理店を探索する存在しています。NMI の参加者との最近の作品は、意図的に昇格できるし、は所有権⁸の経験から別に代理店を実証しています。

代理店はロボットの操作で特に重要な因果関係、気持ちの経験を通して人工的な肢の物理的な行動の制御への認知、人工的な肢を制御または何か¹⁷に発生します。ロボットがタスクを効果的に実行するユーザーする必要があります協力コンピューター化されたマシンを高度な。グリップ スリップ検出や訂正などの自律機能が組み込まれているいくつかの義肢まだ^8,18を適切に実装しない場合は、ユーザーの制御外で実行される機能イライラとして見なすことができますので、これらのシステムは限られた採用を見てきました。これは、自律機械と人間の協調行動のアプリケーション全体にこだまが根本的な課題です。つまり、人間は、多くの場合、コンピューターまたはマシンとのコラボレーションから生じるもので、自分の行動を信頼、この信頼直接自律機能^19,20を使用するオペレーターの可能性に影響を与えます。人間は、本質的にいきたいです。 アクションを実行する自分自身と私たちの体を信頼我々これは、我々 は機関の本質的な意味を確立します。興味深いことに、人間とコンピューターの協調動作の代理店の形成に影響します。機関の共有感覚運動²¹; 上形成人間協調作業中だが、文献は共有代理店は、人間とコンピューターの協調^22,23時に妨害されて示唆しています。これらの課題は、上肢義肢に反映され、ロボット装置の除去率が高い、中止の使用²⁴ユーザーの 23%-39% のまま。実際には、多くの義足ユーザーはまだ体供給システム²⁵を好みます。これらのシステムは、制御ループからコンピューターのマシンを削除してより密接にユーザーのワイヤー ケーブル経由で義足の動きに体の動きをカップルします。これは、高度な補装具の使用における認知の統合の重要性をさらに強化します。NMI システムが協力機関、感を確立することに近い人工の手足を移動するために必要な感覚と運動の要素の数を提供してこれは受諾とこれらの真の統合を促進に尽力されることをお勧めユーザーとコンピューター化されたマシンです。

代理店はいくつかの方法で測定されます。心理アンケートを使用する最も簡単なメジャーやスケール、明示的に誰かを参加者に尋ねる彼ら属性イベント^17,26,27。これは個人の既存の認識に依存「自己」参加者自己帰属 (すなわち、”I”または別のエンティティのアクションまたはイベントに責任があったかどうかを明示的に判断する) の推論の判断をすることを要求することによって。暗黙的なメジャーは、動作や感覚のイベント中に発生する認知プロセス背景への洞察力を提供します。代理店のこのビューは、個々 によって明示的に認識されていないものを測定しようとします。通常これは参加者の自己および外部-生成されたアクション、たとえば参加者報告の時間彼らが自己と外部-生成イベントの間に発生する認識違いの特徴を持っていることによって達成されます。^17,28. 自己生成操作のパフォーマンスの間に代理店は暗黙的に行動と意図的なバインディング²⁸として知られている、その感覚的結果の間の知覚の圧縮として現れます。個人は、彼らがアクションとその結果の間に発生する認識時間を報告、時間の短い認識期間が機関^29,30のより強く形作られた感覚に対応しています。興味深いことに、彼らは可能性が高い代理店の感覚を一緒に伝えるさまざまな知覚メカニズム¹⁷を特徴付けるが、明示的および暗黙的なメジャーが直接関連付けられませんが実証されています。そのため、義足使用中に代理店の形成のより包括的な理解を確立する明示的および暗黙的な対策を施した実験的プロトコルは必要があります。

この作品を明示的に使用することができ、暗黙的に五感で知覚仮想またはロボット義手の NMI 制御を開発代理店の感覚を特徴づける方法論的フレームワークについて説明します。感覚運動物体把持のタスクのパフォーマンスの間に代理店を測定する 2 つの方法を強調表示されます。確立された心理アンケートの採用機関の明示的な経験をキャプチャする時間間隔の見積もり (意図的なバインド) は暗黙的に代理店の感覚を測定する使用しています。

このプロトコルの範囲は生理学的に関連するアクティブな運動制御と運動感覚のフィードバックを提供する NMI のコンテキストで代理店の感覚を評価する.これらのテクニックは、仮想または物理の補綴 NMI システムに一般化。このプロトコルを実行する募集される個体群に最小限の制限があります。参加者の上肢のモビリティを例えば、二国間に影響できない (彼らは 1 つの音の手足をいる必要があります) と彼らは、時間ベースに判断し経験豊富な感覚を明確に認知の能力を持つ必要があります。