探索通过无人机捕捉训练提升手眼协调与认知功能的创新策略
探索通过无人机捕捉练习增强眼手协调与认知功能的创新策略。
眼手协调(EHC)是一项关键的认知运动功能,使个体能够通过视觉引导的手部运动有效地与环境互动。它在日常活动中如伸手、抓握和物体操控中起着至关重要的作用。先前的研究表明,有针对性的体育活动和运动可以提升EHC表现。然而,衰老通常与EHC、执行功能和姿势控制的下降相关,这可能对日常生活的独立性产生负面影响。这些与年龄相关的变化也与认知衰退密切相关,并可能促进轻度认知障碍(MCI)、痴呆症和阿尔茨海默病的发展,从而增加家庭和医疗系统的负担。
为了减轻这些影响,已经提出了各种认知运动和技术辅助的训练方法来改善老年人的EHC和认知功能。尽管许多现有的EHC训练系统是计算机化的,并使用虚拟现实(VR)或混合现实(MR)实现,但积累的证据表明,虚拟环境可能无法完全复制现实世界中的眼手交互。深度感知、触觉反馈和真实感方面的限制可能会改变视觉注视策略、运动执行和整体任务表现,与真实世界交互相比,可能降低训练效果。
鉴于这些限制,目前尚不清楚现实世界的EHC训练是否比虚拟训练对执行功能和运动表现提供更大的益处。因此,本研究旨在比较老年人在现实世界环境和混合现实穿透环境中进行EHC锻炼的急性效应。提出的EHC训练任务涉及捕捉由物理迷你无人机引导的真实三维(3D)物体,灵感来自人类自然行为如拍打飞虫,以及其虚拟对应物涉及虚拟3D物体和无人机。主要目标是检查真实和虚拟EHC条件下在执行功能、任务表现和姿势稳定性方面的差异。通过确定哪种训练模式更好地支持认知运动表现,本研究旨在为健康老龄化和早期预防认知衰退的有效且引人入胜的干预措施设计提供信息。
研究概览
研究类型
注册 (实际的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
-
-
-
Tainan、台湾、701
- Motion Analysis Laboratory, Dept. of Biomedical Engineeing, National Cheng Kung University
-
-
参与标准
资格标准
适合学习的年龄
- 成人
- 年长者
接受健康志愿者
描述
纳入标准:
- 60岁及以上(65岁及以上优先)。
- 能够进行常规锻炼。
- 视力正常或矫正后视力正常。
排除标准:
- 有重大慢性疾病史,如神经系统疾病(例如:中风、痴呆、帕金森病、视力不佳和听力损失)、心血管疾病、代谢性疾病、肺部疾病或肌肉骨骼疾病。
- 有严重晕动病史、活动性恶心呕吐或癫痫史。
- 害怕佩戴VR头显。
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:其他
- 分配:随机化
- 介入模型:单组作业
- 屏蔽:无(打开标签)
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
|---|---|
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实验性的:在实际系统之后使用虚拟系统
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该条件涉及参与者在真实环境中抓取位于无人机下方的物理3D物体。
该条件涉及参与者在混合现实(MR)透视环境中抓取物理3D物体的虚拟对应物。
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实验性的:在虚拟系统后经历了真实系统
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该条件涉及参与者在真实环境中抓取位于无人机下方的物理3D物体。
该条件涉及参与者在混合现实(MR)透视环境中抓取物理3D物体的虚拟对应物。
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
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通过Flanker-ERP测量评估执行功能
大体时间:2小时
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每位参与者在三个阶段接受了Flanker-ERP评估:基线(干预前)、实体物体EHC训练后以及虚拟物体EHC训练后。
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2小时
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成功率 (SR)
大体时间:1-1.5小时
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SR 在每个参与者通过两种 EHC 训练模式进行物体捕捉试验时进行测量:物理和基于虚拟 3D 物体的无人机捕捉系统。
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1-1.5小时
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反应时间(RT)
大体时间:1-1.5小时
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在两种EHC训练模式(物理模式和虚拟3D物体无人机捕捉系统)的物体捕捉试验中,对每位参与者的RT进行了测量。
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1-1.5小时
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运动时间(MT)
大体时间:1-1.5小时
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MT是在物理和虚拟3D物体无人机捕捉系统这两种EHC训练模式下,通过物体捕捉试验为每位参与者测量的。
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1-1.5小时
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峰值手部速度(PHV)
大体时间:1-1.5 小时
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在每个参与者的物体捕捉试验中,测量了PHV,试验涵盖两种EHC训练模式:物理训练模式和基于虚拟3D物体的无人机捕捉系统。
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1-1.5 小时
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峰值手部速度时间 (TPHV)
大体时间:1-1.5 小时
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TPHV 在两种 EHC 训练模式(物理和虚拟 3D 物体无人机捕捉系统)的对象捕捉试验中,对每位参与者进行了测量。
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1-1.5 小时
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质心 (CoM)
大体时间:1-1.5小时
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对每位参与者在执行EHC训练任务时的CoM进行了研究,涉及两种不同的EHC训练模式,包括基于物理物体和基于虚拟物体的无人机捕捉系统。
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1-1.5小时
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压力中心
大体时间:1-1.5小时
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针对每位参与者在执行EHC训练任务时的CoP,我们研究了两种不同的EHC训练模式,包括基于物理物体的和基于虚拟物体的无人机捕获系统。
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1-1.5小时
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
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参与者对感知任务难度的主观反馈
大体时间:10-15分钟
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采用5点李克特量表(1=非常容易,2=容易,3=中立,4=困难,5=非常困难)收集参与者对物理和虚拟物体EHC训练系统感知任务难度的主观反馈。
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10-15分钟
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参与者关于系统偏好的主观反馈
大体时间:10-15分钟
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收集了参与者关于物理和虚拟对象EHC训练系统之间偏好的主观反馈。
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10-15分钟
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虚拟现实晕动症问卷 (VRSQ)
大体时间:10-15分钟
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混合现实环境的不良影响在实验结束时使用虚拟现实晕眩问卷(VRSQ)进行评估。
VRSQ采用4点量表(无、轻微、中度、严重)评估九种不同症状的严重程度。
这些症状包括全身不适、疲劳、头痛、眼疲劳、聚焦困难、头部胀满感、视力模糊、闭眼时头晕以及眩晕。
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10-15分钟
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合作者和调查者
出版物和有用的链接
一般刊物
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