Порог продолжительности вибротактильных стимулов для восприятия перехода от импульса к вибрации

Порог продолжительности вибротактильных стимулов для восприятия перехода от импульса к вибрации

Интересное сегодня

Результаты исследования PROmoting Early Childhood Outside: О...

Введение Предыдущие исследования подчеркивали важность игр на улице для здоровья, развития и благопо...

Прогнозирующая ценность неконтролируемой веб-оценки нейропси...

Введение Нейропсихологическая диагностика является важной процедурой в различных областях здравоохра...

Как эмпатия влияет на социальное поведение и эмоциональные в...

Введение Эмпатия играет ключевую роль в улучшении межличностных взаимодействий пожилых людей, но мех...

Гибкость эмоционального внимания и его связь с целевой релев...

Введение Эмоциональное внимание отвечает за приоритизацию и преимущественную обработку отрицательных...

Новые исследования о биоритмах и биполярном расстройстве

Введение Недавние исследования показывают, что колебания настроения при биполярном расстройстве регу...

Новое цифровое вмешательство для снижения депрессивных симпт...

Новое цифровое вмешательство, разработанное на основе десятилетнего исследования, использует игровое...

figure 1
figure 1
figure 2
figure 2
figure 3
figure 3
figure 4
figure 4
figure 5
figure 5
figure 6
figure 6
figure 7
figure 7
Thumbnail 1
Thumbnail 2
Thumbnail 3
Thumbnail 4
Thumbnail 5
Thumbnail 6
Thumbnail 7
Thumbnail 8
Thumbnail 9
Thumbnail 10
Оригинал исследования на сайте автора

Человек воспринимает вибрации через слуховую систему как звук и через осязание с помощью механорецепторов, расположенных в коже, мышцах, костях и связках. Исследование восприятия вибраций важно для синтеза стимулов, используемых в тактильных интерфейсах, особенно в мультимодальных приложениях для взаимодействия человека с компьютером (HCI). Примеры включают игровые консоли, смартфоны, смарт-часы, виртуальные и дополненные реальности, тактильные музыкальные плееры и приложения в медицинских и терапевтических процедурах.

Восприятие вибрационных ощущений зависит от типа активируемых механорецепторов. Канал медленно адаптирующихся I (SA-I) обнаруживает вибрации на частотах ниже или равных 6.3 Гц. Низкочастотные вибрации между 16 и 32 Гц активируют канал быстро адаптирующихся I (RA-I), вызывая ощущение трепетания, воспринимаемое как ритмичные удары, но отличное от типичных вибрационных ощущений. Канал быстро адаптирующихся II (RA-II), или Пацинианский канал, отвечает за восприятие высокочастотных вибраций в диапазоне 35-500 Гц.

Предварительный эксперимент

Предварительный эксперимент был проведен для определения порогов восприятия интенсивности вибраций на частотах 40, 80, 150, 250, 300 и 590 Гц, которые в основном активируют Пацинианский (быстро адаптирующийся II) психофизический канал. Эти частоты были выбраны для избегания ощущения трепетания и обеспечения только вибрационных ощущений.

В эксперименте участвовали восемь добровольцев, которые определили минимальные пороги восприятия интенсивности вибраций. Результаты показали U-образную кривую порогов восприятия, характерную для ответа канала RA-II. Эта кривая была использована для нормализации восприятия вибраций в основном эксперименте.

Основной эксперимент

В основном эксперименте участвовали 35 добровольцев, которые определили минимальные продолжительности, необходимые для восприятия перехода от импульса к вибрации на выбранных частотах. Использовался метод регулировки для определения точки перехода.

Участники использовали интерфейс, разработанный в MATLAB, для регулировки продолжительности стимула до тех пор, пока не будет найдена точка перехода. Каждая частота представлялась пять раз в случайном порядке. Результаты показали, что минимальная продолжительность для восприятия перехода составляет примерно 30 мс, независимо от частоты.

Обсуждение

Результаты показали, что минимальная продолжительность для восприятия перехода от импульса к вибрации составляет около 30 мс, что согласуется с предыдущими исследованиями в области тактильного восприятия, но противоречит результатам в слуховом восприятии, где для более высоких частот требуются более короткие продолжительности.

Исследование также подчеркивает важность учета психофизических каналов и временных эффектов, таких как временная маскировка и адаптация, при разработке тактильных интерфейсов.

Заключение

Исследование показало, что минимальная продолжительность для восприятия перехода от импульса к вибрации остается постоянной в диапазоне частот от 40 до 590 Гц. Это открытие имеет важное значение для приложений, где необходимо вызывать вибрационные ощущения при изменении частоты, таких как музыкальная тактильная обратная связь, игры и виртуальная/дополненная реальность.

Будущие исследования могут исследовать дополнительные факторы, такие как тестирование других частей тела, изменение контактных площадей, исследование более низких частот для активации канала RA-I и эксперименты с различными или более сложными формами волн.

Короткие версии статей можно найти в телеграм-канале.

Посмотреть канал
Кликните еще раз для перехода