6自由度運動プラットフォームを用いた前庭知覚閾値の推定

この原稿に使用されたすべてのデータは、参加者がインフォームドコンセントを与えた後、ベルン大学人間科学部の倫理的承認に沿って記録されました[2020-04-00004]。 1. 素材 前庭知覚閾値を推定するには、モーションプラットフォームまたは回転椅子にアクセスできることを確認してください。 モーションプロファイルをプログラミングし、モーションプラットフォームを接続するための制御ソフトウェアが存在することを確認します。注:この調査では、モーションプラットフォームをインターフェースするためのオープンソースソフトウェアパッケージであるPlatformCommander15,16が使用されました。PlatformCommanderでは、前庭閾値を推定するためによく使用される正弦波加速度プロファイルを定義できます。 参加者の応答を登録するための応答デバイス (ゲーム コントローラーなど) が存在することを確認します。 モーションプラットフォームは、動きの強度と相関するノイズを生成します。参加者は、前庭知覚閾値の推定中に、この聴覚ノイズを意図しない追加の情報源として使用できます。プラットフォームの音を隠すには、各試行中にノイズキャンセリングヘッドホン を介して 参加者にホワイトノイズを提示します。 参加者に目隠しをして、視覚的な動きの手がかりの影響を排除します。 使用する推定アルゴリズムを決定し、それぞれのパラメータを定義します。階段アプローチを使用する場合は、始点、ステップ サイズ、最新、および終了のルールを定義します。ユーザーが選択する値がわからない場合は、パイロット測定を実行するか、文献を参照してください。デフォルトは、オンライン (https://gitlab.com/dr_e/2022-jovedemo) で入手できるサンプル スクリプトによって提供されます。注:開始点は、最初の試行でのプラットフォームのピーク速度を定義します。パイロットテストまたはしきい値の文献を参照して、適切な開始速度を決定します(ヨーしきい値については、Grabherr et al.5を参照)。ステップサイズは、試行間で強度がどれだけ変化するかによって表されます。最新のルールは、参加者の反応に基づいて刺激強度が変化するかどうか、およびその方法を記述します。前庭領域では、3ダウン/ワンアップの階段手順が一般的です。これは、強度が3つの連続した正解の後に減少するが、各不正解の後に増加することを意味します。終了基準は通常、固定試行回数または強度反転回数のいずれかによって定義されます。強度反転は、応答が1つ以上の強度減少後に強度増加を引き起こす試行であり、またはその逆である。提供されたスクリプトは、反転を追跡し、プロシージャを終了し、最終的なしきい値を自動的に計算します。 しきい値を推定する必要がある頻度を決定します。デモンストレーションでは、1Hzを使用しました。注:前庭閾値は通常、0.1〜5Hzの周波数で調査され、刺激周波数が増加するにつれて閾値が減少することが知られています3。 しきい値を推定する必要があるモーションのタイプを決定します。デモンストレーションでは、ヨー回転が実行されます。注: しきい値は、並進と回転のしきい値を見積もることができます。閾値は、ほとんどの場合、3つの主軸(鼻後頭、耳間、頭垂直)とそれらの周りの回転(ロール、ピッチ、ヨー)について推定されます。提供されたスクリプトは、一度に1つの定義されたモーション(方向、周波数)のみを推定します。ただし、複数のしきい値を推定する場合は、同じまたは異なるモーションパラメータ(方向、周波数、回転軸)を使用してスクリプトを再実行できます。 すべてのしきい値推定手順をトレーニングで開始し、参加者がタスクに慣れられるようにします。このためには、オンラインで入手できるスクリプト “threshold-training.jl” (手順 1.6 を参照) を使用します。注:トレーニングスクリプトは、一連の超閾値モーション刺激を提示します。テストスクリプトは、推定手順を自動的に制御し、階段アルゴリズムの更新、刺激強度、運動刺激の提示、各運動刺激中の聴覚ホワイトノイズの提示、およびすべての関連データのロギングを処理します。トレーニング中は、参加者がタスクを理解し、不確実性がある場合はガイダンスを提供することを確認します。 2. 説明書 実験手順を参加者に説明し、インフォームドコンセントを得る。 モーションプラットフォームに取り付けられた椅子に参加者を座らせます。 シートベルトを使用して参加者を固定します。 参加者に回答ボタンを与え、キーが回答にどのように割り当てられるかを説明します。 参加者に目隠しをします。ヘッドホンを参加者の頭に置きます。 適切な頭の固定を適用します。 メイン、バッテリー、およびコントローラースイッチを使用して、モーションプラットフォームの電源を入れます。 プラットフォームの周囲が明確であり、テスト中に人が移動するプラットフォームに近づくことができないことを確認してください。 コマンドラインに julia threshold-training.jl と入力して、トレーニング手順スクリプトを開始します。 モーションプラットフォームのエンゲージメントについて参加者に通知します。 サーバ ソフトウェア (PlatformCommander) の GUI に表示されるステータスを確認して、セッションが正常に初期化されていることを確認します。正常に初期化されると、ステータス表示が 「セッション未進行 」から 「短いシーケンス」に切り替わります。また、接続されているクライアントのIPアドレスとセッションが初期化された時刻も表示されます。数秒後にセッションが正常に初期化されない場合は、クライアントとサーバー間のネットワーク接続を確認してください。モーションプラットフォームの電源が入っていて、コントローラーが接続されていることを確認します。 参加者がタスクを理解し、参加者の間違い(間違ったボタンを押したときなど)を指摘し、参加者が持つ可能性のある潜在的な質問に答えることを確認します。 トレーニング手順が終了し、見積もり手順が開始されようとしていることを参加者に通知します。 コマンド行に julia threshold-test.jl と入力して、見積もり手順スクリプトを開始します。 終了基準に達するまで、完全に自動化された見積もり手順を監視します。 設計に応じて、異なる刺激を使用してステップ2.13から手順を繰り返すか、手順を終了します。 モーションプラットフォームを駐車します。 ヘッド固定、ヘッドホン、ブラインダー、ボタンを取り外し、参加者を降ろします。 手順について参加者に報告し、さらなる実験を改善するために彼らの経験について尋ねます。注:この手順は、いつでも一時停止してから再開でき、できればしきい値推定フェーズ(ステップ2.15〜2.17)中は再開できません。