Method Article

Análise de vídeo quadro-a-quadro de movimentos de alcance de compreender idiossincráticos em seres humanos

DOI:

10.3791/56733

⸱

January 15th, 2018

 ,  ,  , 
1Department of Psychology, Thompson Rivers University, 2Department of Neuroscience, University of Lethbridge

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Este protocolo descreve como usar análise de vídeo frame-por-frame para quantificar os movimentos de alcance de compreender idiossincráticos em seres humanos. Uma análise comparativa de atingindo em avistado contra enxergar adultos saudáveis é usado para demonstrar a técnica, mas o método também pode ser aplicado ao estudo de populações clínicas e de desenvolvimento.

Abstract

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Preensão, o ato de alcançar para agarrar um objeto, é central para a experiência humana. Usamos para nos alimentar, nos noivo e manipular objetos e ferramentas em nosso ambiente. Tais comportamentos são prejudicados por muitas desordens sensório-motor, no entanto, nossa compreensão atual do seu controle neural está longe de ser completa. As tecnologias atuais para investigar os movimentos de alcance de compreender humanos muitas vezes utilizam sistemas que podem ser caro, exigem a fixação de marcadores ou sensores nas mãos, impedem o movimento natural e feedback sensorial e fornecer cinemática de rastreamento de movimento saída que pode ser difíceis de interpretar. Enquanto geralmente eficaz para estudar os movimentos estereotipados de alcance de compreender de adultos saudáveis avistados, muitas dessas tecnologias enfrentam limitações adicionais ao tentar estudar os movimentos imprevisíveis e idiossincráticos do alcance de compreender de lactentes jovens, adultos enxergar e pacientes com doenças neurológicas. Assim, apresentamos um protocolo novo, barato e altamente confiável ainda flexível para quantificar a estrutura temporal e cinemática de movimentos de alcance de compreender idiossincráticos em seres humanos. Câmeras de vídeo de alta velocidade de captura de várias exibições do movimento de alcance de compreender. Análise de vídeo frame-por-frame é usado para documentar o sincronismo e a magnitude de eventos comportamentais pré-definidas tais como o início do movimento, coleção, altura máxima, abertura de pico, primeiro contato e compreensão final. A estrutura temporal do movimento é reconstruída, documentando o número do quadro relativo de cada evento, enquanto a estrutura cinemática da mão é quantificada usando a função de governante ou medida em software de edição de foto para calibrar 2 dimensional linear distâncias entre duas partes do corpo ou entre uma parte do corpo e o alvo. Análise de vídeo frame-por-frame pode fornecer uma descrição quantitativa e abrangente dos movimentos de alcance de compreender idiossincráticos e permitirá que os investigadores expandir sua área de investigação para incluir uma maior variedade de naturalista preênsil comportamentos, guiados por uma ampla variedade de modalidades sensoriais, em populações saudáveis e clínicas.

Introduction

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Preensão, o ato de alcançar para agarrar um objeto, é usado para muitas funções diárias incluindo adquirir itens de comida para comer, aliciamento, manipulando objetos, empunhando ferramentas e se comunicando através de gestos e escrita a palavra. A teoria mais proeminente respeitantes ao controlo Neurocomportamentais de preensão, o Dual Channel Visuomotor teoria1,2,3,4, propõe essa preensão consiste em dois movimentos - um alcance que transporta a mão para a localização do alvo e uma compreensão que abre, formas e fecha a mão para o tamanho....

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Protocol

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Todos os procedimentos envolvendo participantes humanos foram aprovados pelo Comitê humana de pesquisa assuntos de Universidade de Lethbridge e ética em pesquisa da Thompson Rivers University para a placa de assuntos humanos.

1. os participantes

  1. Obter o consentimento informado dos adultos que têm visão normal ou corrigida-para-normal e estão de boa saúde, sem história de distúrbios neurológicos ou sensório-motor (a menos que o objetivo é investigar uma população clínica particular).

2. experimental Setup

  1. Selecione os mirtilos, bolas de filhós e fatias de laranja para servir como atingir ....

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Results

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Esta seção fornece exemplos dos resultados que podem ser obtidos ao usar a análise de vídeo quadro-a-quadro para investigar idiossincráticos alcance de compreender movimentos sob orientação sensorial não visual. A principal constatação é que, quando os participantes podem utilizar a visão para identificar preventivamente ambos a extrínseca (localização/orientação) e propriedades intrínsecas (tamanho/forma) de um alvo objeto integram o alcance e o alcance em um único ato preênsil sem emend.......

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Discussion

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O presente trabalho descreve como usar a análise de vídeo frame-por-frame para quantificar a organização temporal, estrutura cinemática e um subconjunto de características topográficas de movimentos humanos de alcance de compreender. A técnica pode ser usada para estudar os movimentos típicos de alcance de compreender visualmente orientada, mas também movimentos de alcance de compreender idiossincráticos. Tais movimentos são difíceis de estudar usando sistemas de rastreamento de movimento 3D tradicional, mas são comuns e.......

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Disclosures

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Os autores têm sem interesses financeiros concorrentes para divulgar.

Acknowledgements

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Os autores gostaria de agradecer sua ajuda com as filmagens e preparando o vídeo para este manuscrito Alexis M. Wilson e Marisa E. Bertoli. Esta pesquisa foi apoiada por ciências naturais e engenharia pesquisa Conselho de Canadá (JMK, JRK, refere), Alberta Innovates-saúde soluções (JMK) e os institutos canadenses da pesquisa saúde (refere).

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Câmeras de vídeo de alta velocidadeCasiohttp://www.casio-intl.com/asia-mea/en/dc/ex_f1/ ou http://www.casio-intl.com/asia-mea/en/dc/ex_100/Câmera de alta velocidade Casio EX-F1 ou câmera de alta velocidade Casio EX-100 usada para coletar registros de vídeo de alta velocidade
Adobe PhotoshopAdobehttp://www.adobe.com/ca/products/photoshop.htmlSoftware usado para calibrar e medir distâncias em quadros
de vídeo individuaisAdobe Premiere ProSoftware Adobehttp://www.adobe.com/ca/products/premiere.html?sdid=KKQOM&mv=search&s_kwcid=AL!3085!3!193588412847!e!!g!!adobe%20premiere%20pro&ef_id=WDd17AAABAeTD6-D:20170606160204:susado para executar análise de vídeo quadro a quadro
Pedestal ajustávelem altura Sanushttp://www.sanus.com/en_US/products/speaker-stands/htb3/Um suporte de alto-falante ajustável em altura com uma placa superior triangular personalizada de 9 cm x 9 cm x 9 cm presa ao topo com um parafuso é usado como um pedestal de alcance
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Máscara de dormir tridimensional (3D)Kfinehttps://www.amazon.com/Kfine-Sleeping-Contoured-lightweight-Comfortable/dp/B06W5CDY78?th=1Usado como uma venda para ocluir a visão na condição Sem Visão
Fatias de laranjaN / AN / AFatias de laranja serviram como alvos de alcance de grande porte
Bolas de rosquinhaTim Hortonshttp://www.timhortons.com/ca/en/menu/timbits.phpTimbits simples à moda antiga de Tim Hortons serviram como alvos de alcance de tamanho médio
MirtilosN / AN / AMirtilos serviram como alvos de alcance de tamanho pequeno
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References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Karl, J. M., Whishaw, I. Q. Different evolutionary origins for the Reach and the Grasp: an explanation for dual visuomotor channels in primate parietofrontal cortex. Front Neurol. 4 (208), (2013).
  2. Whishaw, I. Q., Karl, J. M.

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