認知負荷下での反応のための電動刺激の強度の最適化

科学分野:

• 神経科学は神経科学である.
• バイオメディカルエンジニアリング
• リハビリテーション技術 リハビリテーション技術

背景:

• 義肢を使用する人は,触覚や自覚のフィードバックが欠如しているため,デバイスの制御のために視力に大きく依存しています.
• 視力への過度の依存は,認知の負荷を増加させ,制御のパフォーマンスを低下させます.
• 皮膚経由の電動伸縮刺激は,補足的なフィードバックを提供するための非侵襲的方法であり,閉ループの義肢制御を潜在的に改善します.

研究 の 目的:

• 刺激関連および環境変数が,電動的刺激に対する反応速度と精度をどのように影響するかを調査する.
• 電気刺激と視覚刺激に対する反応時間を比較する.
• 義肢の制御を強化するために,電動的フィードバックの最適なパラメータを決定する.

主な方法:

• 視覚刺激と電気刺激の反応時間を比較するランダム化反応時間テスト.
• エレクトロタクティル刺激のための強度差別タスク,刺激のシフトの大きさと認知負荷を操作する.
• 参加者は,ボタンを押して刺激に反応し,特定のブロックの速度または精度を優先しました.

主要な成果:

• エレクトロタクティルの刺激は,視覚的刺激と比較して,より速い平均応答時間 (平均50msより速い) を誘発した.
• エレクトロタクティルの刺激の強度の変化が増加すると,反応の正確性とスピードが著しく改善されます.
• 認知負荷は応答時間を遅らせますが,正確性には影響しませんでした.

結論:

• エレクトロタクティルの刺激は,義肢制御の視覚的フィードバックよりも速い.
• 刺激の強度のシフトは,ちょうど顕著な違いよりも何倍も大きく,迅速で正確な電気回転反応のために必要です.
• 感知される電気回転の強さのより大きなステップを利用することで,閉ループの義肢制御システムの信頼性を高めることができます.