Ez a rész ismerteti a kísérletsorozatot végzett a két polydactyly tantárgyak, P1 P2, hogy vizsgálja meg a neuromechanics, funkciói a kezét. Néhány kísérlet részt vesz továbbá egy csoport kontroll alanyok öt ujjú kezét. A tanulmányt a Freiburgi Egyetem, Az Imperial College London, az EPFL és a King ‘ s College London intézményi etikai bizottságai hagyták jóvá., Minden alany minden kísérlet megkezdése előtt tájékozott beleegyezést adott.

A kéz anatómiájának MRI-analízise

a P1 alany kezének mögöttes anatómiáját MRI-vel ábrázolták a perinatális képalkotó és Egészségügyi Minisztériumban, a King ‘ s College London-ban. A T1 súlyozott, inverziós és proton sűrűségű képeket egy 1,5 Tesla Siemens Aera rendszerrel (Erlangen, DE) szerezték be. A képeket nem lehetett megszerezni a P2 tárgyból fémes fogászati implantátum miatt.

kézi biomechanika

egy dedikált kézi interfész az egyes ujjak izometrikus erejének mérésére (az ábrán látható., 2a) az Imperial College London Human Robotics csoportjában fejlesztették ki, hogy megvizsgálja a bal vagy a jobb ujjak erőképességét, akár öt ujjú, akár hat ujjú kezekben. A kéz vízszintesen helyezkedett el az interfészen az ábra szerint. 2a. a nyolc 3D-s nyomtatott tartó közül öt vagy hat, amelyek mindegyike egy terhelő cellához van rögzítve (HTC), lineárisan csúsztatható, hogy bármilyen méretű bal vagy jobb kéz elférjen, hogy az alany kényelmesen függőleges erőt gyakoroljon minden ujj hegyével.

az összes ujj erőit 128 Hz-en rögzítették., Ezzel a felülettel végeztek kísérleteket a két polidaktikus alanyon, valamint 13 kontroll alanyon (hat nő), öt ujjú kezekkel, 25-35 éves kor között. Az alanyok egy asztal előtt ültek, a tetején elhelyezett felülettel úgy, hogy az alkar természetes helyzetben pihenjen az asztalon.

kezdetben az alanyokat arra kérték, hogy egyetlen ujjal gyakorolják a lehető legnagyobb erőt. Ezt a maximális erőt (MF) minden ujjra külön-külön rögzítették, kezdve a hüvelykujjával, majd a kis ujjával., A 2B. ábra az öt – és hatujjas alanyok MF-ét mutatja. Ezen adatok felhasználásával az I és j ujjak közötti függőséget jellemző enslaving eij – t

$$\begin{array}{*{20}{c} {e_{ij} = \frac{{f_j\left( I \right)}}}}}} {{{{\mathrm {{MF}}}}}} _j}}}} \end {array},$
(1)

ahol i az ujj, amely MF-et generál, míg az FJ(I) A J ujj által egyidejűleg előállított erő, az MFJ pedig a j ujj maximális ereje. 2d.,

ezután az alanyokat felkérték, hogy ellenőrizzék az MF 10% – át, 20% – át vagy 30% – át 15 s hosszú vizsgálat során. Három vizsgálatot végeztek minden erő szintjén, összesen 3 × 3 × 5 = 45 vagy 3 × 3 × 6 = 54 vizsgálatot végeztek ülésenként öt -, illetve hatujjas alanyok esetében. Az ötujjas alanyok csak egy munkamenetet végeztek, míg a hatujjas alanyok két (P1 alany) vagy három (P2 alany) ülést végeztek. A kísérletből származó adatokat arra használták fel, hogy megvizsgálják, hogy az erő variabilitása hogyan függ az kifejtett erő mennyiségétől., Minden vizsgálatban az erő változékonyságát az erő szórásának számították az időablakban /128 s-ban, amelyet úgy választottak ki, hogy az alanyok szinte minden vizsgálatban helyesen gyakorolják a szükséges erőt ebben az időszakban. Öt vizsgálatokban (1 tárgyalás egy irányítás alá, 2 vizsgálatokban a tárgy P1, 2 vizsgálatokban a tárgy P2) kizárták az elemzés azt mutatta, rendkívüli nagy ingadozások az erő, az egész idő, jelezve, hogy a feladatot nem végzett el sikeresen ezek a vizsgálatok., A 2C. ábra az erő szórását mutatja az öt – és hatujjas alanyok erőnagyságának függvényében.

funkcionális MRI

P1 és egy kilenc kontroll résztvevőből álló, ötujjas kezű csoport vett részt az fMRI kísérletben. A P2-t fémes fogászati implantátum miatt kizárták. Egy blokk kialakításánál a résztvevők 20 másodperc alatt szalagmozdulatot hajtottak végre egyetlen ujjal(20 csap / blokk, 1 csap / másodperc), majd 10 másodperc pihenés. Minden egyes ujj esetében négy blokkot végeztek pszeudo-randomizált sorrendben (24 vizsgálat a P1-re és 20 vizsgálat a kontrollokra)., P1 végzett két ülés, egy-egy kéz. A vezérlők csak egy munkamenetet hajtottak végre a jobb kezével. Minden résztvevőt kiképeztek a mozgásokra, mielőtt beléptek az fMRI szkennerbe.

a képeket egy rövid csövű, csak 7T-os szkennerrel (Siemens Medical, Németország) szerezték be, 32 csatornás Tx/Rx rf-tekercs (Nova Medical, Németország). A funkcionális képeket szinuszos leolvasó EPI-szekvenciával szereztük be23, amely 28 axiális szeletből állt. A szeletek a központi sulcus fölé kerültek (körülbelül ortogonális a központi sulcusra), hogy lefedjék az elsődleges motorcsúcsokat (voxel felbontás 1.,3 × 1,3 × 1,3 mm3; TR = 2 s, FOV = 210 mm, TE = 27 ms, flip szög = 75°, GRAPPA = 2). Az anatómiai képeket MP2RAGE szekvenciával szerezték24 annak érdekében, hogy lehetővé tegyék a precentrális sulcus pontos lokalizációját (lásd alább), valamint megjelenítési célokra (TE = 2,63 ms, TR = 7,2 ms, TI1 = 0,9 s, TI2 = 3,2 s, TRmprage = 5 s). A támogatás coregistration között, a funkcionális, valamint az anatómiai képek, egy egész agy EPI kötet is szerzett ugyanazzal a hajlam használni a funkcionális fut (81 szelet, voxel felbontás 1.3 × 1.3 × 1.3 mm3, FOV = 210 mm, TE = 27 ms, flip szög = 75°, GRAPPA = 2)., Az alanyokat fekvő helyzetben szkennelték.

az összes képet az SPM8 szoftver segítségével elemezték (Wellcome Centre for Human Neuroimaging, London, Egyesült Királyság). Az fMRI-adatok előfeldolgozása magában foglalta a szelet időzítési korrekcióját, a térbeli átrendeződést, a simítást (FWHM = 2 mm), valamint az anatómiai képekkel való coregisztrációt. Caret 5 (van Essen Laboratory, Washington University School of Medicine) használták felszíni vizualizációs. Az aktiválási minták elemzésében szereplő voxelek lokalizálása (kiegészítő ábra., 3) kiszámították az első GLM-elemzést, amely egy regresszort tartalmazott ujjanként (6 a P1-hez és 5 a kontrollokhoz) és hat merev mozgás regresszort. Az ujjmozgások funkcionális maszkját az F-kontraszt aktív voxeleként definiálták, amely bármilyen típusú ujjmozgáshoz kapcsolódik (p < 0, 05 FWE). Ezenkívül a szenzomotoros kéregnek megfelelő anatómiai maszkot a közzétett valószínűségi citoarchitektonikus maps25,26,27 felhasználásával tervezték., Az anatómiai maszk tartalmazza az elsődleges motoros cortex M1 (Brodmann területek 4A és 4p) és az elsődleges szomatoszenzoros cortex S1 (Brodmann területek 3A, 3b, 1 és 2). Az anatómiai maszkot az egyes résztvevők natív térére vetítették vissza. Ez 2190 voxelhez vezetett a P1 bal féltekén a jobb ujjmozgásokhoz, 2037 voxelhez a P1 jobb féltekén a bal ujjmozgásokhoz, 343,8 ± 417,1 (átlag ± std) voxelhez a jobb ujjmozgások vezérlésének bal féltekén (kiegészítő ábra. 3).,

elemezni az aktiváló minták belül a kiválasztott voxels kapcsolódó minden tárgyalás ujj mozgását, a második GLM elemzés számított, amely tartalmazza egy regressor minden ujjával megérinti a tárgyalás (24 P1 20 a kontroll), valamint hat merev mozdulatok regressors. Külön-külön minden résztvevő, a béta becslések minden megérinti próba kivont a kiválasztott voxels (ami egy próba × voxels mátrix)., Ezeket a nagy dimenziós mintákat a klasszikus többdimenziós skálázás (MDS) két dimenzióra vetítette, amely alacsony dimenziós vetületeket talál, amelyek megközelítőleg megőrzik a nagy dimenziós aktiválási minták közötti páros távolságot.14. Az MDS távolságmérőjeként a kereszt-validált Mahalanobis távolságot használtuk14. Az ötujjas kontrollcsoport esetében az MDS-t minden egyes tárgy esetében külön-külön végezték el. Mivel az MDS-előrejelzések tetszőleges forgást idéznek elő, az egyes alanyok vetületeit Procrustes alignment14 segítségével igazítottuk. Standard hiba ellipszisek ábrán látható., Az 2e-t a kovarianciából számították ki az alanyok között. Mivel a Procrustes igazítás eltávolíthat néhány valódi tárgyközi variabilitást is14, egy Monte-Carlo eljárást alkalmaztunk a korrekció becslésére és a standard hibaelhárítási ellipszisek beállításához14. A P1 polidaktikus alany esetében A kovarianciát a kísérletek bootstrappingjával számítottuk ki. Minden bootstrap minta esetében MDS-vetítést számítottunk ki. A bootstrapped MDS előrejelzések igazították Procrustes igazítás. A standard hiba ellipszis (ábra. 2e, kiegészítő ábra., 4) a kovarianciából számították ki a bootstrapped MDS előrejelzéseket, amelyeket egy Monte-Carlo eljárással becsült korrekciós tényezők14 korrigáltak.

ujj lokalizációs feladat

egy ujj lokalizációs feladat20-at végeztek a P1, P2, valamint egy kilenc kontrollcsoport érzékelt kézformájának vizsgálatára. A résztvevőket bekötötték, kezüket egy 2D rács tetején lévő szerkezet alá helyezték. A szabad kéz indexével a rácsra kellett mutatniuk a vizsgált kéz cued helyei felé., Mindegyik ujjal három helyet kellett azonosítaniuk: az első csülök, a második csülök és a csúcs (a P1 és P2 kézenként összesen 18 hely, a vezérléshez pedig 15 hely). Minden helyet hatszor teszteltek a P1 és P2 esetében, négyszer a kezelőszervek esetében. A feladatot mindkét kéz számára P1-ben és P2-ben végezték, csak a jobb kéz számára a vezérlőkben. A feladatot egyszer tactile cueing segítségével végezték el, azaz a célhelyeket egy műanyag izzószállal érintették meg, majd egyszer szóbeli cueing, azaz a célhelyeket szóban nevezték el., A lokalizációs hibát minden vizsgált helyen a rácson jelentett pozíciók és a vizsgált helyek valós pozíciói közötti 2D-euklideszi távolságként mértük (ábra). 2f). Hasonló eredményeket ért el tapintható és orális cueing; mi csak jelenteni az eredményeket tapintható cueing.

Object manipulation and common movement tasks

Experimental setup: az alanyok az alábbi két feladat során asztal előtt ültek., Az elektromágneses mozgásrögzítő rendszert (Polhemus Liberty 240/16-16) használták a kéz-és ujjmozgások rögzítésére az objektum manipulálása és a közös mozgási feladatok során (lásd a kiegészítő ábrát. 5A). A kezében tartott, a 0,6 m távolság a fő Polhemus rendszer fenntartása a felvétel zaj alábbi 0.005 mm. Összesen 12, illetve 14 érzékelők voltak csatolva a kezét, s ujjait, öt – vagy hat ujjas alanyok használata orvosi szalagot. Minden érzékelő három derékszögű koordinátát mért a pozícióhoz és három szöget a főállomáshoz viszonyítva., Minden érzékelőt műanyag szigetelt alumíniumhuzalokkal csatlakoztattak a Polhemus rendszerhez. Két nagy szenzor (9 × 11 × 6 mm3 maximális pozíciókban, 9,1 g) került a bőrre a középső és a hüvelykujj metakarpal csontjai tetején. A többiek kis szenzorok voltak (gömb alakú, 17,3 mm hosszú, 1,8 mm Külső átmérő, <1 g), amelyeket az egyes ujjak disztális és proximális falánál helyeztek el. A méréseket 120 Hz-en rögzítették.

Object manipulation task: the two polydactyly subjects and 13 control subjects with five-fingered hands (six female, mean age 24.,8 a szórás 2.0) részt vett egy objektum manipuláció feladat. Az objektum-manipulációs feladat kísérleti eljárását a ref. 21. 50 különböző formájú, méretű, textúrájú, anyagú tárgyat választottunk (lásd a kiegészítő ábrát. 5B). Ezek a tárgyak fém vagy paramágneses anyagok nélkül voltak, hogy ne zavarják a mágneses mezőkön alapuló Polhemus mérést. Az alanyok bekötötték a szemüket, és egyenként kapták meg a tárgyakat. Egy kézzel kellett felfedezniük egy tárgyat, és kitalálniuk, mi az (lásd a 4. Kiegészítő filmet). Minden tárgyat 30 másodpercig tártak fel., Amikor egy objektumot 30 másodpercnél korábban felismertek, a tárgyat felkérték, hogy vizsgálja meg az objektum speciális jellemzőit, például tippeket, éleket stb.

közös mozgási feladatok: az objektum-manipulációs feladatot végző 13 alany két polidaktikus Alanya és 8-A (öt nő, átlagéletkor 24,3, szórás 2,0) négy közös mozgási feladatot is végzett (Lásd még az 5. Kiegészítő filmet). Árukapcsolás cipőfűző: két cipőfűző végét egy asztalra rögzítették, az alanyoknak pedig két kézzel kellett megkötniük a csipkéket., Könyvlapok lapozgatása: az alanyok kaptak egy könyvet, és csak egy kézzel kellett lapozniuk az oldalakat. Szalvéta összecsukása: az alanyok papírszalvétát kaptak, és egy meghatározott formába kellett hajtaniuk (az éttermekben használt), valamint egy adott sorrendben mindkét kezével. Törölköző gördítése: az alanyok egy törülközőt kaptak, és arra kérték, hogy mindkét kezével hengerekbe tekerje. Feladatonként öt perc mozgást rögzítettek, amelynek során az alanyokat arra kérték, hogy ismételjék meg a feladatot, amilyen gyakran csak akarják.,

Adatelemzés: minden kis érzékelő helyzetét a metakarpal csontok közepén lévő nagy érzékelőhöz viszonyítva további elemzésre használták. A nyers pozícióméréseket Savitzky-Golay szűrővel simítottuk (harmadik sorrend, hossza 41 mintapont, ami 341,67 ms-nak felel meg). Mozgási sebességek volt számított a nyers helyzeti mérések első származékos Savitzky-Golay szűrő (harmadik rend, hossza 41 minta pontok egyenértékű 341.67 ms).,

az ujj (in) függőségének elemzése: az ujjmozgások (in)függőségének felméréséhez megbecsültük a különböző ujjak mozgása közötti kölcsönös információkat. Az X és Y két folyamatos sztochasztikus jel közötti kölcsönös információ meghatározása a következő:

ahol σX, σY az X és Y marginális sűrűség kovarianciamátrixa, és σXY a közös sűrűség kovarianciamátrixa. A kölcsönös információk intuitívabb megértése az X és Y normál jelek univariate esetében érhető el, amelyekre Eq., (3) tovább egyszerűsíti, hogy

$$\begin{array}{*{20}{c}} {I\left( {X,Y} \right) = {\mathrm{log}}_2\sqrt {\frac{1}{{1 – r(X,Y)^2}}} } \end{array},$$
(4)

ahol r(X, Y) a Pearson korrelációs együttható közötti X, illetve Y becsléséhez a kölcsönös információ között két ujjal, használtuk a hat dimenziós helyzetben mérések a két érzékelők minden ujját, becslések szerint a covariance mátrixok az idő sorozat mozgalom pozíciók, valamint az alkalmazott Eq. (3).,

Az egyes ujjmozgások előrejelzése más ujjak mozgásából: az egyes ujjak mozgását a többi ujj mozgásából előre jeleztük. A hatujjas alanyok esetében az előrejelzést a számfeletti ujjal vagy anélkül hajtották végre; az utóbbi az ötujjas alanyok eredményeivel való összehasonlítás megkönnyítése érdekében. A két érzékelő x/y/z-pozíciói mindegyik ujjnál az egyes ujjak hatdimenziós mozgási vektorát képezték., Ezt a hat komponenst a fennmaradó négy vagy öt ujj 24 vagy 30 dimenziós mozgásvektorából külön – külön megjósolták. Az előrejelzést lineáris legkisebb négyzetek és nemlineáris támogató vektor regresszió alkalmazásával hajtottuk végre. Kettős keresztellenőrzést használtunk az adatok időrendi felosztásával, hogy elkerüljük a túlcsordulást. A minőségi jóslat volt, számszerűsített által számítástechnika a determinációs együttható (R2) között megjósolta, hogy a tényleges mozgás minden egyes eleme a hat dimenziós mozgás vektor majd átlagosan az R2 értékek át a hat dimenzió., Támogató vektor regressziót használtunk Gauss kernellel, a hiperparamétereket (azaz a kernel szélességét, valamint a regularizációs paramétert) pedig a képzési adathalmazra optimalizáltuk. A MATLAB implementációt (“fitrsvm”) a hiperparaméterek vektor regressziójának támogatására és optimalizálására használtuk. A számítási idő csökkentése érdekében az adatokat 120/20 = 6 Hz-re csökkentették.

fő komponens analízis (PCA) a szabadság foka21,28,29: a PCA-t az X/y/z érzékelőn végeztük-az egyes ujjakon két érzékelővel mért pozíciókat az objektum manipulálása és a közös mozgási feladatok során., A növekvő számú fő komponens által rögzített variancia kumulált mennyiségét az ábra mutatja. 3b és kiegészítő ábra. 6B. a hatékony dof szám kiszámításához két algoritmust alkalmaztunk: a cross-validation PCA a ref-ben ajánlott Eigenvector módszerrel. 30 és a cross-validation PCA módszer a hiányzó értékek elvárás maximalizálásával a ref. 31., Mindkét módszer keresztellenőrzési eljárást alkalmaz, ahol a PCA-t először a képzési adatokból számítják ki, majd alkalmazzák a vizsgálati adatok mintáinak előrejelzésére,miközben a képzés és a vizsgálati adatkészlet kölcsönösen kizárják30, 31. Esetünkben tízszeres keresztellenőrzést alkalmaztunk, és időrendben külön-külön osztottuk meg a mozgásadatokat minden feladatra tíz részre, mindegyik hajtásban kilencet használtunk a képzésben, és egy részt a vizsgálati adatokban., A tesztadatkészlet első és utolsó 10 másodpercét minden feladatra kizárták, hogy a mozgás automatikus korrelációja miatt ne befolyásolja a képzés a vizsgálati adatokra gyakorolt hatását. A predikció és a tényleges adatok közötti átlagos négyzetes hibát a fő komponensek számának függvényében számították ki. A legkisebb hibát okozó fő összetevők számát a dof tényleges számának becsléseként használták, és minden egyes tárgy esetében külön-külön számították ki., Minden tárgy esetében átlagoltuk a fő összetevők meghatározott számát mindkét módszerben30, 31, és ezt a szabadságfokok számának becsléseként használtuk (ábra. 3C, kiegészítő ábra. 6C).

a szabadságfokok információelméleti elemzése: az előző szakaszban leírt PCA-elemzés mellett a szabadság fokait elemeztük az információ entrópia segítségével. A PCA-val ellentétben az információ entrópia elemzése figyelembe veszi az ujjmozgások közötti lehetséges nemlineáris kapcsolatokat., Az információ entrópia viszont megköveteli az ujjmozgások közös valószínűségi eloszlásának becslését. Szives ez az együttes valószínűség-eloszlási, mi discretized az ujj mozgását által arról, hogy a mozgalom állam minden ujját a három feltétel a beállított MS = {többi, hajlítás, kiterjesztés}, alapulnak a mozdulatok, a disztális, valamint proximális interphalangealis ízületek. A disztális érzékelő proximális szenzorához viszonyított gömbkoordinátáit (távolság, poláris és azimut szög) számítottuk ki., A PCA-t a poláris és azimut szögeken végezték, az első fő komponens mentén történő mozgásokat használták az egyes ujjak mozgásának ábrázolására. Minden ujj, az első származékos v az első PC-számították ki, mint a különbség a két egymást követő alkalommal ládákat használtak, hogy ebből a jelenlegi mozgalom állami alapján küszöb μ = 0.3 SD(v): hajlítás v < −μ, kiterjesztés v > μ, a többi egyéb. Különböző küszöbértékek(μ = 0, 4 SD(v) vagy μ = 0.,1 SD(v)), valamint más államok (csak két állam: hajlítás v < 0 jelent, v > 0), nem változott az általános következtetés az összehasonlítás az információs entrópia között öt – hat ujjas témákról. Kiszámítottuk az összes ujj mozgási állapotának közös valószínűségi eloszlásának (p) adatait vagy Shannon entrópiáját (H):

ahol si ∈ MS az I ujj állapota., Az n ujjak esetében a különböző mozgási állapotok száma 3n, ezért a maximális entrópia log2(3)n, amelyet akkor kapunk, ha minden lehetséges mozgási állapotnak egyenlő a valószínűsége.

a hüvelykujj, a mutatóujj és a szupernumeráris ujj közös mozgása: minden egyes időpontra kiszámítottuk az egyes ujjak mozgási sebességét, mint az ujjhegyen lévő háromdimenziós sebességvektor nagyságát., Ezután titkos mozgalom állam minden ujját minden alkalommal, pont, mint akár a “többi”, vagy “mozgás” összehasonlításával a sebességet, hogy egy küszöbérték, amely választották, mint a 10, 30 vagy 50% – os, a sebesség eloszlás minden alkalommal pontot, s minden ujja. Ezekből az adatokból azt a feltételes valószínűséget becsültük meg, hogy a hüvelykujj, a mutatóujj vagy a hüvelykujj önmagában vagy a mutatóujj önmagában mozog, tekintettel arra, hogy a számfeletti ujj mozog. Ezeket a feltételes valószínűségeket a három sebességküszöbre becsülték (ábra. 3e, kiegészítő ábra. E.6.,

videojáték hat ujjal

Polydactyly alanyok ült előtt egy számítógép monitor (DELL U2713HM) körülbelül 0,6 m-re a képernyőn, amelyen hat cél dobozok jelennek meg az alsó közepén egy fekete képernyő. A kísérlet során oszcilláló kurzorok haladtak át a céldobozokon (ábra. 3g és kiegészítő Film 6). Mindegyik oszcilláló négyzetnek egy előre meghatározott tartományon belül eltérő frekvenciája volt. Az egyes céldobozok “megérinthetők” egy megfelelő gomb megnyomásával egy szabványos számítógépes billentyűzeten., A gombok úgy lettek kiválasztva, hogy megfeleljenek az egyes tárgyak kézgeometriájának, hogy a gombok megnyomása kényelmes legyen. Az alanyokat arra utasították, hogy kövessék az oszcilláló kurzorokat, majd nyomják meg a megfelelő gombot, miután a kurzor a hozzá tartozó célmezőben volt. Ha a gombot ebben az időben megnyomták, akkor helyes nyomásnak számított, ha kívülről nyomták, akkor hamis nyomásnak számított. A helyes és hamis prések számát minden ujján összegezték, és a tárgyalás ideje alatt felhalmozódtak.,

az alanyok teljesítményét pontosságuk (helyes prések/célszám) és hibaarány (hamis prések/összes prések) alapján értékelték. A cél a pontosság növelése volt, miközben csökkentette a hibaarányt. Az egyes próbák elején a célpontosságot és a hibaarány küszöböt a szintnek megfelelően határozták meg (1.Kiegészítő táblázat); minden szintet az oszcilláló kurzorok mozgási sebessége, valamint a pontosságra és a hibarány küszöbértékei határoztak meg., Miután az alany átlépte mindkét küszöbértéket, a résztvevőtől azt várták, hogy 2 percig a pontosságnál és a hibaküszöb alatt tartja teljesítményét, ekkor a próbaverzió véget ér, és a szint emelkedni fog. Minden következő szintre a pontossági küszöbértéket 10% – kal magasabbra, a hibaarányt pedig 10% – kal alacsonyabbra állították. Ha az alany képes volt átlépni a 70% – os pontossági küszöböt, és a hibaarány 30% – os küszöbértéke alá menni, az oszcillációs frekvenciatartományt 0,05 Hz-rel növelték., Az oszcillációs frekvencia növelése után a pontossági küszöbértéket és a hibaarányt az eredeti 50% – os értékre állítottuk vissza. Lásd az 1. Kiegészítő táblázatot, amely kiemeli a különböző szintekhez kapcsolódó paraméterértékeket. Ha az alany 7 percen belül nem tudta elérni a következő szintet, a tárgyalást megszakították, majd rövid szünet után felkérték az alanyt, hogy ismételje meg ugyanazt a szintet.

minden kísérlet során a következő további vizuális visszajelzéseket mutatták be a témának. Ha egyetlen gombot sem nyomtak meg, a céldobozok fehéren jelennek meg., Egy gomb megnyomása, miközben a kurzor nem volt a megfelelő mezőben, azaz hamis sajtó, A céldoboz pirosra vált. Egy gomb megnyomása, amíg a kurzor a megfelelő mezőben volt, azaz helyes nyomja meg, a céldoboz kékre vált. A célmezők alatt két sáv vizuális visszajelzést adott a téma általános teljesítményéről. A felső sáv tükrözi a pontosságot, az alsó sáv pedig a hibaarányt. Ha a tárgy pontossága nőtt, akkor a pontossági sáv megtelt, és fordítva., Ugyanakkor a hiba csökkentése a hibasáv kitöltését eredményezi, oly módon, hogy a 0-nak megfelelő hibaarány teljesen kitöltött sávot eredményezett, azaz az 1-hibaarány értékét mutatták be. Minden sáv piros volt, amíg az alany átlépte a megfelelő sáv beállított küszöbét, ekkor zöldre vált. A küszöbértékeket szürke markerekként mutatták be a rudakon. Amint mindkét sáv zöldre vált, 120 másodperces piros visszaszámlálás jelent meg a képernyő alsó közepén., Ha az egyik sáv ismét pirosra vált az idő lejárta előtt, a visszaszámlálás 120 másodpercre állt vissza, majd eltűnt, amíg mindkét sáv újra zöld volt. Továbbá, minden kurzor külön-külön jelent meg a piros (ha alább) vagy zöld (ha fent) a teljesítmény küszöb kapcsolatban, hogy az egyén teljesítménye a megfelelő ujját, így az alany megjelölése, amely ujját szükséges javulás.

a teljesítmény alakulása az ábrán látható. 3h. az alanyokat öt egymást követő napon, valamint 10 napon belül tesztelték. Az alanyok napi 1 órán át végezték a feladatot., Az alanyoknak két különböző ujjkombinációt kellett használniuk a gombok megnyomásához; vagy mind a hat ujját a jobb kézből vagy a jobb kézből, de az SF-t a bal kéz mutatóujjával helyettesítették (ábra). 3h).

statisztikai elemzés

két független minta összehasonlításához a nemparametrikus, kétoldalas Wilcoxon ranksum tesztet használtuk, és 95%-os konfidenciaintervallumot számítottunk ki a hatás méretére (azaz a populáció különbségére) a kétmintás, összevont t-intervallum használatával., Két párosított minta összehasonlításához a nem parametrikus, kétoldalas Wilcoxon aláírt rang tesztet használtuk, és a párosított t-intervallum segítségével 95% – os konfidencia intervallumot számítottunk ki a hatás méretére. Összes jelentett konfidencia-intervallum tükrözi az átlagos öt ujjas tantárgyak vonni a hat ujjas alanyok, azaz a pozitív értékek azt jelzik, a nagyobb érték a hatujjú témákról.

a két változó közötti korreláció értékeléséhez kiszámítottuk a Pearson korrelációs együtthatót., Nem értékeltük a Pearson korrelációs együttható statisztikai jelentőségét, mivel a korrelációk kiszámításának mintái nem voltak függetlenek.

jelentési összefoglaló

a kutatástervezéssel kapcsolatos további információk az e cikkhez kapcsolódó Nature Research Reporting összefoglalóban találhatók.

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük