Как шипуют резину своими руками: Как шиповать резину в домашних условиях

Добрый день, дорогие друзья. Недавно рассматривали способы сохранить и придать заводской блеск покрышкам при помощи чернителя для шин. В этой статье займемся восстановлением зимней резины посредством установки ремонтных шипов. На носу зима, поэтому этот вопрос станет актуальным для многих автомобилистов, использующих шипованные зимние шины.

Прежде чем учиться самостоятельно шиповать резину шипами, предлагаю разобраться в вопросе, а стоит ли восстанавливать утраченные шипы? Рассмотрим плюсы и минусы использования ремонтных шипов, какой инструмент требуется, чтобы заниматься этим самостоятельно. Приведу пошаговую инструкцию с картинками и видео, как установить ремонтные шипы самому.

Разновидности шипов

Давайте сначала разберемся, какие они бывают, чтобы определиться, какие лучше устанавливать на покрышку. Они бывают трех видов по форме крепления в покрышку:

• Однофланцевые – устанавливаются на дешевых вариантах. Их недостаток – быстро расшатывают посадочное место и вылетают при резких стартах, торможениях, агрессивной езде
• Двухфланцевые
• Трехфланцевые

Последние два типа считаются самыми надежными. Они имеют несколько фланцев, надежно цепляясь за резину. У однофланцевых один буртик, поэтому надежность посадки в посадочном месте низкая. Со временем оно становится больше, шип расшатывается, выпадает из него. Спустя сезон колесо может стать полностью «лысое».

Стоит отметить, что длина выступающей части однофланцевого, не должна превышать 1,2 мм. В противном случае увеличивается его наклон при езде и вероятность его потерять больше.

Эксперты высказывают мнение, чем равномернее выступание наружных частей, тем выше сцепные свойства покрышки. Потому что, угол наклона меньше, значит рабочей поверхностью больше «вгрызается» в дорожное покрытие. Это пригодится знать в случае самостоятельной установки ремонтных шипов.

По форме выступающей части шипа

• Круглые
• Овальные
• Четырехгранные
• Шип-бриллиант

Первый тип используется на покрышках до 14 диаметра. Овальной формы устанавливают на колеса от 15 диаметра, Нокиан применяет на своей резине четырехгранные шипы – запатентованная фирменная технология.

Четвертый тип – новая разработка, имеет форму бриллианта. Лучше работает в поперечном направлении, увеличивая сцепные свойства покрышки. По мере износа наружная часть стирается, приобретая форму овала.

Как установить ремонтные шипы самому

Для самостоятельной установки можно применять специальные инструменты для ошиповки резины или подручные средства – отвертка или плоскогубцы. Минимальная толщина протектора для установки ремонтных шипов составляет 4 мм. Если меньше, то «сидеть» они будут не надежно в резине, а выпирать наружная часть будет больше, что скажется на сцепных свойствах в худшую сторону. По ПДД запрещено эксплуатировать зимнею покрышку с глубиной протектора, меньше обозначенного значения.

Установка при помощи специнструмента

Для этих целей применяют специальный пистолет. В корпус его ложем шип, упираем в покрышку, носик утапливается в посадочное гнездо. Нажимаем на спусковой крючок, выстрел – шип установлен на свое место.

Важно! При установке ремонтных шипов нужно выбирать их с более крупным диаметром, чем отверстие для них. Потому что по мере износа резины ее диаметр увеличивается.

На шиномонтаже процесс установки проходит быстро. За счет высокого давления шип врезается в покрышку и надежно в ней фиксируется. Зашиповать колесо занимает считанные минуты.

Подготовительные этапы

1. Мойка покрышки и посадочного место шипа. В нем может скапливаться грязь. Желательно его намылить, чтобы шип «скользил» в нем – это облегчит установку.

2. Замеряем глубину посадочного отверстия. Высота ремонтного варианта должна превышать немного это значение, за ширину говорилось выше.

Как зашиповать резину ремонтными шипами подручными способами самостоятельно

Вариант первый — отвертка и клещи

1. Для этого применяют отвертку и плоскогубцы (клещи для снятия стопорных колец).
2. Берем ремонтный вариант, расширяем посадочное гнездо при помощи отвертки.
3. Плоскогубцами вдавливаем его в свое место.

Приловчившись, это процесс займет не больше времени, чем на шиномонтаже.

Важно! Выступающая часть должна располагаться строго вертикально относительно поверхности протектора. Не допускается шатание шипа после его установки, все должно сидеть плотно. В противном случае срок эксплуатации сократится, а сцепные свойства ухудшаться.

Видео, как устанавливать ремонтные шипы при помощи отвертки:

Второй вариант – при помощи дрели

Для упрощения самостоятельной установки используют электрическую дрель. Изготовляют насадку из медной трубки, ее конец развальцовывают под диаметр ремонтного шипа, чтобы он свободно ходил в ней. Можно купить подобные насадки, стоят они не дорого.

1. При необходимости удаляем старую ошиповку, если она сточена
2. Устанавливаем насадку в дрель, шип в нее
3. Прикладываем её под углом в 45 градусов относительно покрышки, чтобы монтажная часть шипа смотрела в посадочное гнездо
4. Надавливаем на инструмент и малыми оборотами «вкручиваем» ремонтный вариант в шину

Так как шип свободно «ходит» в насадке, ее без труда можно вытащить из резины. Это метод проще и быстрее, чем с отверткой. В первом случае есть шанс потратить много времени на одну покрышку и натереть мозоль на руке.

Видео самостоятельной ошиповки с помощью дрели или шуруповерта:

Третий вариант – ремонтные шипы с резьбой (винтовые)

В продаже можно найти такие варианты, они стоят недорого. Для установки их тоже потребуется электродрель или шуруповерт с насадкой под шурупы диаметром 4 мм. В нее вставляем кусок бумаги или другого предмета, чтобы потом его можно было вытащить. Это необходимо, потому что ремшип может проваливаться в ее и ввинчиваться в колесо не будет.

Вставляем новый шип в насадку, прикладываем шуруповерт к покрышке в то место, где нет посадочного гнезда. Небольшими оборотами вкручиваем в шину, пока установочная сторона не вкрутится в резину.

Недостатки метода

• Надежность посадки и срок эксплуатации таких шипов, установленных подобным образом, невелико
• Есть шанс повредить металлический корт покрышки
• Если переусердствовать, и глубина протектора невелика, то можно проткнуть насквозь.

Это не самый удачный вариант установки ремонтных шипов, поэтому им пользоваться не рекомендуется. Если все-таки решились, внизу есть видео, как это делается.

После самостоятельной ошиповки нужно проехаться 100-150 км в размеренном стиле. Это даст возможность новым шипам занять свое место в покрышке, так сказать, притрутся.

Почему нужно восстанавливать зимнюю шипованную резину

Это связано с тем, что на покрышках среднего ценового сегмента, производители используют для шипованной шины более твердые «сорта» резины. Если сравнивать фрикционные покрышки и «лысые» шипованные, то у первых сцепные свойства будет выше, так как последняя проектировалась с учетом работы шипов. Поэтому, лучше полностью зашиповать зимнюю резину, если возможно, чем ездить с пустыми дырками.

Ремонт ошипованной самостоятельно покрышки, восстанавливает ее работоспособность более чем на 80 процентов. Благодаря этому на ней можно кататься еще несколько сезонов, если позволяет глубина протектора.

Минусы такого варианта

Ремонтные шипы продаются только в круглом исполнении. Помните, в начале статьи я озвучивал их минусы? В продаже нет других вариантов. Если ваша шина из более дорого сегмента, то получится «сборная солянка», часть фирменных овальных или бриллиантов, часть круглых. Сцепные свойства будут хуже, чем у нового колеса, но это все равно лучше, чем ездить с пустыми гнездами.

Высота выступающей верхней части шипа меньше, чем у оригинала. У таких вариантов зацепление на скользкой поверхности ухудшаются до 15%.

Вывод

Если ездите на шипованной зимней резине и климатические условия требуют этого, то лучше следить за состоянием и наличием шипов на покрышке. В таком случае, желательно восстанавливать их, если нет денег каждый сезон менять комплект колес. Тем более, износ их может быть не равномерный, а одну штуку не продают, например.

Установка ремонтных вариантов продлевает срок эксплуатации покрышек, не сильно снижая свойства, заложенные заводом-изготовителем. Поэтому рекомендуется самостоятельно шиповать свои колеса.

зачем нужна и можно ли её сделать своими руками?

В последние годы автолюбители начали слегка забывать, для чего нужна шиповка шин. Всесезонная резина ещё не смогла, конечно, вытеснить зимнюю, но вот «липучка» постепенно становится стандартом для российского авто в зимний период. Но опытные водители знают, что она на самом деле годится только для городских мягких зим. Как только вы чуть-чуть отъедете от проторённой дороги (скажем, когда вам нужно будет выехать из сугроба на парковке), вы сразу же вспомните шипы добрым словом. Если, конечно, вам посчастливится ими пользоваться в это время.

Шиповка зимних шин позволяет комфортно ездить по самому разному насту, даже на льду вы будете чувствовать себя уверенно. Подавляющее большинство автолюбителей (из того меньшинства, что сегодня предпочитают шипы) просто покупают готовые шипованные шины, но старожилы помнят и другие методы.

Идём в гараж

У продавцов зимних шин можно купить зимнюю резину с отверстиями для шипов. В магазине автозапчастей в продаже есть шипы для шиповки шин. Остаётся только достать специальный пневматический пистолет и можно приступать.

Но, как всегда, есть нюансы. Прежде всего, шины должны быть именно специальные, с отверстиями. Если вы будете втыкать металлические стержни прямо в резину, вы просто повредите её. Кстати, переходим к ним. Для городского режима езды хватит однофланцевых шипов. Они спокойно выдерживают нагрузки разрешённых в городской черте скоростей. Если же вам нужно ездить с более высокой скоростью, например, по заснеженным трассам и магистралям, то вас устроят двухфланцевые шипы.

Заметьте, что это очень важно! Правильный выбор шипов и резины обеспечит правильность процедуры и безопасность езды. Если вы ошибётесь, это может превратиться для вас в большую проблему и в головную боль, не говоря уже и о более серьёзных последствиях. Так что будьте внимательны и благоразумны.

Итак, вы купили всё необходимое оборудование для шиповки шин. Самое время приступать.

Приступаем к работе

Для начала зафиксируйте шину. Она должна быть неподвижна, и у вас должен быть к её поверхности удобный доступ. Чтобы шипы не повредили поверхность, заходя в пазы, смочите поверхность покрышки мыльной водой. Шиповка шины своими руками не представляет особенной сложности: скользкая от мыльной пены поверхность не будет препятствовать вхождению стержня в паз. Вставляем его в пистолет, приставляем к шине и нажимаем на кнопку. Шип входит в паз, и дальше вам нужно только проследить, чтобы его в этом пазу не перекосило. Если он встал ровно, но высовывается из паза слишком далеко, возьмите молоток и через алюминиевый лист аккуратно вбейте его поглубже. Обратите внимание, что если шип и после этого не встанет как надо, просто удалите его из покрышки. Если паз не повреждён, вставляйте новый снаряд. Следите за тем, чтобы пистолет стоял вертикально; также следите за равномерным распределением шипов по площади покрышки. После того как вы вставите их все, шиповку зимних шин можно считать законченной. Но сразу же ставить их на место нельзя.

Мыльная пена, которую мы использовали в качестве смазки для шипов, должна застынуть. Она надёжно зафиксирует металлические шипы, когда по мере её высыхания резина затвердеет и примет первоначальную форму. Как правило, для этого хватает суток и после этого вы уже можете пользоваться своей новой, сделанной своими руками шипованной шиной.

Режим эксплуатации

Первые 250–300 километров вам придётся ездить с небольшой скоростью и избегать резких поворотов. Пока шипы не притёрлись под весом автомобиля, на повороте центробежная сила может просто вырвать их из пазов. Если же это всё-таки произошло, то не надо ставить новый шип в это место. Дело в том, что вырванный таким образом шип для шиповки шин повредит кромку паза. Если вы снова вставите туда шип, он просто не будет держаться. Именно из-за этого ограничения первое время вам придётся соблюдать такой режим движения. После того как шипы вдавятся в пазы весом машины, их будет гораздо сложнее вытащить из паза даже на большой скорости.

В первый раз эта процедура может занять достаточно длительное время и отнять немало усилий. Но если результат вас устроит и вы станете делать так всё время (имеется в виду, конечно, по мере необходимости при наступлении зимнего сезона), то скоро перестанете покупать готовую резину вообще. Если посчитать затраты на оборудование для шиповки шин, то уже через 2–3 сезона затраты на него отбиваются разницей в ценах. Кроме того, всегда приятно пользоваться плодами собственного труда, чем сидеть на всём готовом. Однако дело не только в моральном удовлетворении.

Если вы покупаете все ингредиенты сами, то вас гарантированно устроит полученный результат. Возможно, комбинация, которая будет для вас оптимальной, просто не продаётся в готовом виде. Или стоит гораздо дороже, чем вам обойдётся собрать её вручную.

Послесловие

Мы не призываем всех и каждого прекратить покупать готовые решения и начать шиповать зимние шины своими руками. Это слишком уж категорично и совершенно не нужно. Но те, кому нужны «особые условия» в силу тех или иных причин, могут совершенно спокойно шиповать именно ту резину, которая им нужна, соответствующим видом шипов. Это обеспечит им и их коллегам по дороге безопасность движения.

Конструкция автомобильной шины

1. Бортовое кольцо

Это основание любой конструкции шины и в сочетании со слоями корда образует каркас шины, состоящий из практически не растягивающего проволочного сердечника.

Бортовое кольцо обеспечивает надежное крепление шины на диске и фиксирует её положение, обеспечивая герметизацию.

2. Слой/слои корда каркаса

Воспринимает все нагрузки: статическую от автомобиля и груза, тормозные, тяговые и рулевые усилия. Слои корда соединенные между собой резиновыми прослойками вместе с бортовыми кольцами образуют каркас шины.

3. Отворот корда

Это часть слоя корда, проходящая под бортовым кольцом и заканчивающаяся на боковине шины.

4. Чефер

Тканевый или стальной слой закрывает и защищает отворот корда, предназначен для устранения износа и трения между бортом и ободом диска.

5. Плечевой подпротектор

Это слой специальной резины треугольного профиля расположенный в плечевой зоне шины, который выравнивает закругленную форму слоя корда каркаса, делая зону протектора более плоской. Подпротектор поглощает все усилия, концентрирующиеся на кромках брейкера.

6. Брейкерный пояс (пояс жесткости)

Это несколько слоев стального корда размещающихся между каркасом и протектором шины, опоясывающие последний по всей окружности. Смежные слои корда в брейкере расположены под перекрещивающимся углом друг к другу.

7. Подпротекторный слой

Это слой резины протектора между собственно протектором шины и защитным слоем брейкерного пояса. Этот слой обеспечивает защиту шины и ее амортизирующие свойства. Для уменьшения теплоемкости шины производители стремятся к минимальной толщине подпротекторного слоя.

8. Протектор

Представляет собой внешнее покрытие шины из профилированной резины, непосредственно находящиеся в контакте с поверхностью дороги.

Протектор обеспечивает надлежащее сцепление с дорогой, передавая прилагаемые усилия к шине на ее поверхность, защищает каркас от повреждений, обеспечивает эксплуатационный ресурс шины.

9. Внутренний слой

Слой резины защищающий каркас шины изнутри и предотвращающий утечку воздуха в бескамерных шинах.

Российские водители по-прежнему сами шипуют шины. Зачем?

Все больше стран запрещают шипованные шины из-за того, что они портят дороги и вредят экологии, поднимая в воздух асфальтовую пыль. Даже у нас уже звучат такие же инициативы. Но в России по-прежнему некоторые водители так любят шипы, что готовы устанавливать их сами. Среди наших соотечественников на Aliexpress пользуются популярностью шипы для покрышек, продающиеся отдельно от самих покрышек.

Такие шипы водители вкручивают в старые зимние шины, из которых родная ошиповка давно выпала, а также в любую другую резину, которая у них есть.

Производители шин тратят миллионы на изобретение новых шипов, экспериментируя с их формой, составом и креплением. Вкрученные самостоятельно шипы ничего общего с фирменной ошиповкой не имеют.

Судя по отзывам покупателей, такие отдельно продающиеся шипы они применяют на автомобильных покрышках (как для легковушек, так и для грузовиков), на велосипедных шинах, а также на зимней обуви. Некоторые автомобилисты заказывают шипы из Китая ежегодно.

Кому-то 100 китайских шипов хватает только на два колеса, а кто-то умудряется воткнуть их и во все четыре, а потом ездить всю зиму на такой резине. И это при том, что в современной фирменной «шиповке» производители устанавливают до 250 «зацепов».

Против использования шипов на ботинках мы ничего не имеем — личное дело каждого.

А вот что касается автомобильных покрышек, то тут такие эксперименты опасны.

Какие шины соответствуют закону?

Регламент Таможенного союза предусматривает, что зимой на автомобилях в России должны быть установлены покрышки с обозначением в виде горных пиков.

Именно так по международным правилам обозначают шины, предназначенные для зимы.

Покрышки с пометкой M+S, так называемая «европейская зима», для нашей официально не подходят. Бывает, что производитель комбинирует оба значка на одной шине — такие регламентом у нас допускаются. Использование летней резины зимой вообще под запретом.

Шипы, самостоятельно вкрученные в летнюю резину, зимней ее не делают.

Немного другая история с шипованными изначально шинами, которые растеряли свои «зубы». Китайская ошиповка, установленная самостоятельно, формально превращает такую шину в восстановленную, и теоретически на ней можно ездить, если протектор соответствует нормативу, а шипы — такие же, как были у производителя. Но шансов, что любители вкручивать шипы своими руками эти условия соблюдают, конечно, минимальны.

Если резина потеряла все свои шипы, значит, она уже не годится для эксплуатации. Восстановление ошиповки свойства покрышки не вернет и езду по снегу и льду безопасной не сделает.

Китайские шипы повреждают шины

«Каждый владелец может собрать свою машину сам, — говорит генеральный директор московского экспертного центра “Движение без опасности” Вадим Мельников. — Есть достаточное количество деталей и инструментов на рынке. Но почему-то этого никто не делает. Так почему шипы собираются сами устанавливать? Это высокотехнологичное изделие, которое испытывают не раз и вкладывают огромные инвестиции. Такие самоделкины всегда есть в нашей стране. Но, что касается шипов, зачем это нужно? Линейка шипованной резины на рынке велика. Есть очень бюджетные модели. Что мешает выбрать их? Но это принципиально отличается от кустарного производства, которое абсолютно не способствует безопасному вождению. Не нужно рисковать, когда речь идет о движении на дорогах».

«Любые изменения в конструкции шины повлияют на безопасность на дороге, — поясняет Александр Пархомчук, руководитель группы по технической поддержке клиентов Nokian Tyres Россия. — Более того, отверстия для шипов формуются на производстве и под конкретный тип шипов. Использование других типов шипов и их некорректная установка может повредить шины (нарушить целостность и герметичность шины), а это прямая угроза безопасности».

Без шипов и без воздуха

Возможно, однако, что шипы вообще скоро уйдут в историю, как и привычные нам шины. Производители уже готовы выпускать и безвоздушные покрышки! Смотрите, какие:

Читайте также:

Нужно ли шиповать зимние шины?

Споры на тему «нужно ли шиповать зимние шины» среди самих автовладельцев длятся с тех пор, как на рынке появились первые модели, предоставляющие такую возможность. Чужой опыт с приведением реальных фактов эксплуатации шипованных покрышек, конечно, сам по себе может значительно повлиять на личное мнение о такой резине. Но, какие бы не давались советы, нельзя забывать, что, в конечном счёте, выбор будет напрямую зависеть лишь от того, что Вы хотите получить в итоге.

В чем же объективные преимущества и недостатки шин с установленными шипами? Взглянем на этот вопрос глазами сторонников и противников ошиповки.

В качестве одного из главных аргументов последние зачастую называют общее снижение комфортабельности, так как колесо, дополнительно «подкованное» металлическими шашками создаёт ощутимее больше шума, чем нешипованное – и это особенно ощущается при выезде на расчищенный от снега асфальт. При этом шум – лишь следствие потери былой плавности хода: тот уровень динамики, что присущ фрикционным моделям, в случае установки шипов достижим только в высококачественных брендовых моделях, например, топовой продукции таких гигантов, как Мишлен или Нокиан.
К тому же, для города с его расчищенными до асфальта дорогами необходимости в шипах нет. Шипы стачиваются об асфальт, быстрее выпадают из гнёзд и управляемость авто в такой «обуви» здесь зачастую гораздо хуже, чем во фрикционных покрышках. Шипы – это предосторожность, если приходится часто разъезжать в той местности, где ситуация под колёсами действительно непредсказуема и в результате заморозков талая вода превращается в корку непроходимого льда. Безусловно, на таком покрытии нешипованным колёсам будет очень непросто и есть смысл задуматься о повышении сцепных свойств шины посредством известной процедуры.

Учитывая, что зима – не лето, и дорога в этот период более опасна (чем не позволяет особо полихачить), то взамен скоростному комфорту, по мнению сторонников ошиповки, всё же лучше отдать предпочтение безопасности. Но и здесь не всё так однозначно, как кажется на первый взгляд.

Во-первых, если ставить шипы, то только качественные. Как показывает практика, дешевый однофланцевый шип крайне ненадёжен и покрышка с такой ошиповкой в гололёд практически бессильна. Многофланцевые хоть и стоят дороже, но в плане сцепления со льдом результат целиком оправдывает средства. Эффект от некачественных шипов на льду приравнивается к эффекту худших представителей фрикционных шин-«липучек», поэтому если уж браться шиповать, так делать это основательно.

Во-вторых, заводская ошиповка по качеству исполнения безусловно лучшая. Это не значит, что нужно изначально искать только шипованные варианты – при хорошем качественном монтаже шипы будут также прочно сидеть в гнёздах, как если бы покрышка уже была «подкована» на заводе изготовителя. В общем, и целом, ключевое правило здесь такое: делать всё качественно, и положительный результат сведёт на нет сомнения в правильности решения шиповать резину.

Наконец, пару слов о том, почему предпочтительней ездить на чисто фрикционных шинах, чем оставлять нешипованными те покрышки, которые специально для этого предназначены. Дело в том, что при упоре на возможности металлических сцепных элементов, которыми будет оснащена шина, изготовители уделяют меньше внимания ламелям и с целью более плотного крепежа шипов, делают отведённые под них блоки твёрже, что не лучшим образом сказывается на общей эластичности покрышки. Жесткая резина вокруг отверстий помогает удерживать шип в нормальном положении, но, если шипа нет, то эта твёрдость только вредит сцеплению с дорожным покрытием

Как сделать так, чтобы резиновая рука волшебным образом превратилась в ВАШУ руку.

Заинтригованный обзором многочисленных статей о нейропластичности, я придумал простой эксперимент, который дал впечатляющие результаты. Я решил посмотреть, смогу ли я вызвать у людей иллюзию того, что дешевая резиновая рука может «стать» их собственной рукой. За последние несколько лет я провел этот эксперимент на полдюжине человек просто из любопытства. Большинство моих «испытуемых» обнаружили, что опыт был «жутким», поскольку казалось, что резиновая рука «стала» их собственной рукой.Это искусственно созданный выход из тела.

Вот как я провел свой эксперимент. Шаг первый — купить резиновую ручку, которая часто используется в кляпах.

Вот одно место, где можно купить фальшивую руку. Кроме того, вот сайт, где вы узнаете, как сделать резиновую руку своими руками. Вам также нужно будет согнуть плечики в форме буквы «Y».

Наконец, вам понадобится простой барьер, например, большая книга.Это все, что вам понадобится. Вот как вы проводите эксперимент.

Положите резиновую руку рядом с реальной рукой человека, стоящей на одной стороне.

Вы будете использовать Y-образную вешалку для одновременного касания одной и той же части резиновой руки и руки объекта съемки. Переместите вешалку и постучите или погладьте различные соответствующие части обеих рук.

Пока вы ударяете по одним и тем же частям каждой руки, объект должен смотреть только на резиновую руку — поэтому вам понадобится какой-то барьер.Как вы можете видеть ниже, даже блокнот сделает свое дело.

Вам нужно будет проделать это постукивание и поглаживание двумя руками в течение минуты или двух, прежде чем объект испытает иллюзию. Вы должны проявлять большую осторожность, чтобы концы вешалки всегда касались или поглаживали соответствующие части реальной руки и резиновой руки одновременно, чтобы иллюзия многократно усиливалась.

Большинство испытуемых будут смеяться, когда вы начнете. Через минуту или две они начнут комментировать, что «что-то» происходит. Вы услышите комментарии типа «это странно». После того, как эффект будет хорошо установлен, можно немного повеселиться. Я заканчиваю эксперимент, разбивая резиновую руку кулаком, что вызывает у испытуемого панику. Просто наберитесь терпения, чтобы испытуемый сообщил, что резиновая рука устрашающе «стала» его или ее собственной рукой. Иллюзия настолько сильна, что возникает даже тогда, когда вы говорите субъекту, что вы делаете и почему.

[Теперь я вижу, что мой грубый эксперимент был проведен более строго здесь и здесь («Когда человек наблюдает за фальшивой резиновой рукой, которую гладят и постукивают точно синхронно с его или ее собственной невидимой рукой, он будет внутри Через несколько минут стимуляции начните воспринимать резиновую руку как реальную часть его или ее собственного тела.В части
эта иллюзия иллюстрирует важность визуальной информации для определения местоположения конечности и построения изображения тела »). Теперь, когда я подробно рассмотрел этот эксперимент, я, возможно, захочу изменить способ его проведения — в частности, я могу использовать две маленькие кисти вместо плечиков. ]

Недавние сложные исследования, опубликованные в журнале Discover Magazine, продемонстрировали то же явление в более крупном масштабе: в этих экспериментах разум испытуемых, казалось, превращался в манекен.Эти исследования, «Экспериментальная индукция внетелесных переживаний» Х. Хенрика Эрссона и «Видео Эрго Сумма: Манипулирование телесным самосознанием» Биньи Ленггенхагер и др., Были опубликованы в выпуске от 24 августа 2007 г. Наука .

Хенрик Эрссон из Каролинского института в Стокгольме, Швеция, фактически провел два эксперимента, в которых он успешно изменил восприятие испытуемыми своего местоположения в космосе.

Он усадил 18 здоровых людей и снял их спины на пару видеокамер.Во время съемок он дал испытуемым стереоскопический вид их спины, используя очки, которые снимали видео с обеих камер. Затем Эрссон неоднократно касался реальной груди каждого человека одним стержнем, а другим стержнем он ударял в точку ниже и перед двумя камерами, которая соответствовала «виртуальной груди» изображения, проецируемого в очки. При изменении перспективы через очки испытуемые сообщали, что они чувствовали себя так, как будто они физически воплощали пространство в шести с половиной футах позади того места, где они были на самом деле.

Эрссон провел второй эксперимент, в котором он проверял, будут ли испытуемые реагировать так, как если бы они находились в этой «ложной» позиции.

Он снабдил испытуемых датчиками, отслеживающими электрическую проводимость, затем устроил ту же установку и повторил движения стержня, которые он провел в первом эксперименте. Когда он замахнулся молотком на две камеры в точке, соответствующей центру лица созданного камерой иллюзорного тела, на коже испытуемых появился всплеск электропроводности — признак повышенного потоотделения и эмоционального возбуждения — и они сообщили немедленное беспокойство.В отдельном эксперименте Бинья Ленггенхагер поместила камеру в шести с половиной футах позади спины каждого из 14 участников, одетых в 3D-очки.

Вот диаграмма, иллюстрирующая эксперимент Эрссона:

Затем экспериментатор погладил их по спине большой ручкой, чтобы они могли одновременно видеть и чувствовать, как ласкают их спину. Бланке повел испытуемых назад, а затем попросил их вернуться в прежнее положение. Участники превышали расстояние в среднем на 10 дюймов, приближаясь к положению своего «виртуального» тела.Он также снял спину манекена и спроецировал изображение в очки испытуемых. «Они чувствовали, что тело манекена было их телом», — говорит Бланке.

Чтобы узнать больше об эксперименте Ленггенхагера, прочтите полный текст статьи на сайте Science.

Чтобы управлять атрибуцией и локализацией всего тела и изучать самость, мы разработали эксперимент, основанный на клинических данных у неврологических пациентов с внетелесными переживаниями. Эти данные предполагают, что пространственное единство между собой и телом может быть нарушено, что в некоторых случаях приводит к поразительному переживанию того, что глобальное «я» локализовано в экстракорпоральном положении.Целью настоящих экспериментов было вызвать внетелесные переживания у здоровых участников для исследования самости. Мы предположили, что при адекватных экспериментальных условиях участники будут ощущать визуально представленное тело как свое собственное, вызывая смещение субъективно переживаемого телесного «я» к положению за пределами своих телесных границ. . . . Наши результаты показывают, что люди систематически воспринимают виртуальное тело как свое собственное, когда оно визуально представлено в их переднем внеличностном пространстве и гладится синхронно.

Вот объяснение Эрссоном того, что произошло в его экспериментах:

«Теперь мы понимаем, как мозг комбинирует информацию от глаз и кожи, чтобы вычислить или определить, где находится« я »в пространстве», — говорит Эрссон. Оба эксперимента показывают, насколько легко можно обмануть мозг или как он «обманывает», — говорит он, используя память и предыдущий опыт для заполнения пробелов в данных. Это исследование не только помогает нам понять некоторые фундаментальные элементы внетелесного опыта, но и может улучшить игровой процесс. «Мы думаем, что это улучшит приложения виртуальной реальности в образовании, играх и терапии», — говорит Эрссон. «Люди будут чувствовать, что они действительно находятся в виртуальном мире».

Переживание «я» на самом деле происходит как минимум на двух уровнях. Наиболее сильное переживание «я» происходит на чисто физическом уровне, «я» закреплено постоянным потоком нейронной стимуляции, испытываемой собственным телом. В нормальных условиях эти нервные ощущения привязывают каждое «я» к определенному телу.Каждый из нас обычно «обитает» в собственном теле. Вышеупомянутые эксперименты (и моя простая версия ручного эксперимента, который вы можете попробовать у себя дома) показывают, что даже эту базовую физиологическую версию себя можно резко отодвинуть от вашего собственного тела.

Есть еще один уровень «я», который обычно выходит за пределы собственного тела. Это «расширенное я» закреплено интеллектуальными и социальными связями. Это «расширенное я», о котором красноречиво написал Энди Кларк, выходит далеко за пределы кожи и черепа.

Наши расширенные «я» расположены относительно наших вещей, информации, на которую мы полагаемся (наши любимые веб-сайты, книги, песни), и людей, с которыми мы реагируем. Расширенные «я» уже являются портативными виртуальными «я» (гораздо более портативными, чем наше физическое «я»). Люди, которые более образованы и лучше путешествуют, обычно чувствуют себя более связанными с другими людьми, чем они сами и свои семьи. Таким образом, кажется, что объем нашего расширенного «я» определяет нашу моральную сферу заботы.Мне кажется, что сфера моих моральных интересов — это на самом деле еще один способ описания того, насколько «я» вложено в мир за пределами моего собственного физического «я».

У меня есть соблазн экстраполировать здесь — то, что следует ниже, является в высшей степени умозрительным. Если что-то столь простое, как физиологически переживаемая версия «я», может быть изменено с помощью простого обмана, разве нельзя переместить расширенное «я», которое уже «находится» далеко за пределами физического тела?

Возможно, эта переносимость (основанных на теле «я») напоминает нам, что мы можем научиться «перемещать» и наше расширенное «я», чтобы охватить людей и проблемы, выходящие далеко за рамки наших непосредственных личных интересов. Моральные сферы, вызывающие беспокойство, безусловно, сильно различаются среди людей. Некоторые люди озабочены только своими непосредственными физическими желаниями и потребностями, тогда как другие при принятии решений сильно стараются учитывать потребности всех остальных на планете.

Эта большая изменчивость предполагает, что сфера интересов каждого человека может измениться таким образом, что каждый человек может выбрать уделять внимание далеко за пределами своего физического тела (или нет). Возможно, в будущих исследованиях можно будет изучить триггеры, которые расширяют (или сужают) сферу («местоположение») расширенного «я» человека — сферу его или ее сферы моральных интересов.

Frontiers | Нейрофизиологические корреляты иллюзии резиновой руки в поздних пробуждениях и активности альфа / бета-диапазонов

Введение

Философия, психология и нейробиология продолжают спорить об источниках и модуляторах сознательного опыта. Научное изучение сознания уже давно сосредоточено на визуальной сфере, но в последние десятилетия наблюдается рост интереса к телесному самосознанию и интеграции телесных сигналов с другой мультисенсорной информацией (Jeannerod, 2007). Телесное самосознание относится к интегрированному, пререфлексивному опыту существования себя в теле и связано с тактильной, вестибулярной, проприоцептивной, а также визуальной и моторной информацией (Tsakiris and Haggard, 2005; Blanke, 2012). Одним из широко исследованных аспектов телесного самосознания является переживание того, что наше тело и его части принадлежат нам и отличаются от объектов, не являющихся телами, и тел других людей, так называемое владение телом. Широко используемая парадигма для изучения владения телом — это иллюзия резиновой руки (RHI; Botvinick, 2004), во время которой участники наблюдают, как поглаживают руку из искусственного каучука синхронно с движениями собственной закрытой руки.Эта синхронная зрительно-тактильная стимуляция изменяет телесные ощущения, поскольку порождает иллюзию, что резиновая рука — это ваша собственная рука.

Несколько исследований функциональной магнитно-резонансной томографии ( fMRI ) были нацелены на выявление нейронных коррелятов иллюзорного владения рукой. Опыт иллюзорного владения рукой был связан с активностью в лобных областях мозга, таких как премоторная кора (Ehrsson et al., 2004; Petkova et al., 2011; Bekrater-Bodmann et al., 2014), затылочно-височные области такие как экстрастриатная область тела (Limanowski et al., 2014), внутри теменных областей (Petkova et al., 2011), переднего островка (Limanowski et al., 2014) и височно-теменного перехода (Guterstam et al., 2013). Однако, учитывая природу сигнала фМРТ, эти исследования не смогли предоставить функционально специфическую картину, которая соотносит эти нейронные корреляты с определенной частью сенсорно-перцептивного каскада, например, путем отнесения соответствующих нейронных активаций к определенной задержке. после каждого повторения зрительно-тактильной стимуляции.

Преодолевая эти ограничения, несколько электроэнцефалографических (ЭЭГ) исследований были нацелены на выявление физиологических коррелятов иллюзорного владения рукой с более высокой временной точностью. В одном из таких исследований было описано относительное ослабление соматосенсорных реакций во время Иллюзии примерно через 55 мс после появления стимула (Zeller et al. , 2015). Это ослабление было локализовано в первичной соматосенсорной коре и передней интрапариетальной борозде и было интерпретировано авторами как снижение точности соответствующих проприоцептивных репрезентаций, участвующих в RHI.Однако другое исследование ЭЭГ с использованием аналогичной экспериментальной парадигмы сообщило об изменениях, связанных с иллюзией, в ERP только при гораздо более длительных латентных периодах, около 460 мс по сравнению с лобными электродами (Peled et al., 2003). Кроме того, исследования колебательной силы показали, что снижение лобно-теменной альфа-мощности и лобно-теменной бета-мощности связано с иллюзорным владением рукой (Faivre et al., 2017). Это было интерпретировано как отражение повышенной активации сенсомоторной коры из-за иллюзии. Дальнейшее подтверждение роли активности альфа-диапазона было предоставлено Ленггенхагером и соавт.(2011), которые сообщили о корреляции между колебаниями альфа-диапазона и показателем иллюзорного владения телом. В отличие от этого, Kanayama et al. (2007, 2009) обнаружили, что только большая межэлектродная фазовая синхронизация в диапазоне гамма-диапазона (40–50 Гц) коррелирует с воспринимаемой интенсивностью иллюзорного владения рукой. В целом, остается неясным, включают ли нейронные корреляты RHI аспекты раннего сенсорного кодирования, следовательно, с более короткими латентными периодами по сравнению с началом стимула, или в основном включают более высокие когнитивные процессы, возникающие с более длительными латентными периодами по сравнению с сенсорным стимулом.

Отсутствие четких представлений из существующих ЭЭГ-исследований по RHI может частично быть результатом использования различных контрольных условий и различных параметров стимуляции, а также смешивающих факторов, которые могли возникнуть как следствие этого. Два широко используемых условия контроля для RHI — это неконгруэнтное состояние, при котором резиновая рука расположена под анатомически неконгруэнтным углом, и реальное состояние, при котором резиновая рука отсутствует и стимуляция происходит на реальной руке в поле зрения (Ehrsson et al. al., 2004; Цакирис и др., 2007; Schmalzl et al., 2014; Olivé et al., 2015; Zeller et al., 2015, 2016). К сожалению, эти условия управления несут в себе врожденные затруднения, поскольку отличаются от состояния иллюзии не только отсутствием иллюзии. В реальных условиях положение руки изменяется, и резиновая рука полностью отсутствует в установке, поэтому все видимые потенциальные части тела действительно являются естественной частью тела участника. В состоянии неконгруэнтности визуальная стимуляция резиновой руки и соматосенсорная стимуляция реальной руки происходят в двух разных местах, в то время как в состоянии иллюзии эти стимуляции воспринимаются как происходящие в одном месте, т.е.э., на резиновой руке. Следовательно, возможно, что пространственное внимание в состоянии иллюзии сосредоточено на одном месте, тогда как в состоянии неконгруэнтности внимание разделено на два места. В результате изменения в пространственном внимании могут исказить некоторые из предыдущих результатов. Кроме того, в состоянии иллюзии воспринимается, что визуальный стимул возникает на теле участника, то есть на резиновой руке, воплощенной в нем. Однако воспринимается, что зрительный стимул в неконгруэнтном состоянии возникает не на теле, а на резиновой руке, не воплощенной в теле.Предыдущие исследования показали, что визуальные стимулы обрабатываются по-разному, когда они находятся рядом с рукой, а не тогда, когда это не так (Langerak et al., 2013). Таким образом, визуальная обработка из-за положения стимула тела между иллюзией и неконгруэнтным состоянием может существенно различаться. В результате остается неясным, действительно ли связанные с иллюзией эффекты, о которых сообщалось в предыдущих исследованиях, связаны только с переживанием иллюзорного тела или, скорее, возникают из-за мешающих факторов, вносимых условиями контроля, таких как изменения во внимании или положении стимула тела.Здесь мы непосредственно исследовали роль этих мешающих факторов, включив манипуляции с ними в наш экспериментальный план (Эксперимент 1).

Различия в параметрах стимуляции в отношении продолжительности стимула могли усугубить несоответствие между результатами. Пелед и др. (2003), Зеллер и др. (2015) и Faivre et al. (2017) полагались на ручную стимуляцию, применяемую экспериментатором, с непоследовательной и неопределенной продолжительностью стимула, в то время как Kanayama et al. (2007, 2009) вводили автоматические зрительно-тактильные стимулы длительностью 300 мс.Различная продолжительность стимулов в разных исследованиях представляет проблему для идентификации вызванных ответов, связанных с RHI. Использование фиксированной продолжительности стимуляции, как у Kanayama et al. (2007, 2009) ограничивает объем результатов тем, что местоположение и задержка идентифицированной модуляции, связанной с RHI, могут быть специфичными для соответствующей длительности стимула. Различная и неопределенная длительность стимула в испытаниях, использованная Zeller et al. (2015) и Пелед и др. (2003) проблематичны из-за различий во времени смещения стимулов и их возможного влияния на форму и амплитуду вызванных ответов (Spackman et al., 2006; Вудман, 2010). По этим причинам по-прежнему очень сложно сопоставить результаты исследований и надежно определить электрофизиологические корреляты иллюзорного владения рукой. Чтобы преодолеть эту проблему, мы полагались на точную во времени настройку стимуляции и явно манипулировали продолжительностью отдельных событий стимуляции (эксперимент 2).

В целом, наша цель состояла в том, чтобы изучить нейронные корреляты RHI в активности мозга на ЭЭГ, усовершенствовав типичный протокол, используемый для индукции RHI тремя способами: во-первых, путем введения устройства стимуляции с временной точностью, которое позволяет регистрировать вызванную активность. это точно по времени, привязанное к соматосенсорному стимулу; во-вторых, сравнивая нейронные корреляты RHI в различных условиях контроля, чтобы исключить смешение внимания и положения тела и стимула; и, в-третьих, проверяя, устойчивы ли идентифицированные нейронные корреляты RHI к изменениям длительности стимула.Учитывая, что в предыдущих исследованиях сообщалось об эффектах, связанных с иллюзией, как в вызванных реакциях (Peled et al., 2003; Zeller et al., 2015), так и в индуцированной осцилляторной активности (Kanayama et al. , 2007, 2009; Faivre et al., 2017) ), здесь мы сосредоточились на обоих этих маркерах нейронной обработки. В первом эксперименте мы регистрировали активность ЭЭГ во время Иллюзии, Реального и Неконгруэнтного контрольных условий и двух дополнительных условий, которые варьировались по фокусу внимания и положению стимула тела. Мы определили нейрофизиологические корреляты иллюзорного владения рукой, которые были согласованы в обоих контрольных условиях, а затем дифференцировали их из двух искажений, сравнивая соответствующие контрасты.Во втором эксперименте мы ожидали воспроизвести эти нейрофизиологические корреляты иллюзорного владения рукой и выдвинули гипотезу, что они устойчивы к изменениям длительности стимула.

Материалы и методы

Участники

Всего в исследовании приняли участие 52 правши-волонтера. Сначала мы провели пилотное исследование на всех 52 участниках, которое включало 2-х минутную синхронную зрительно-тактильную стимуляцию, идентичную условиям иллюзии, описанным ниже. После стимуляции участники заполнили стандартную анкету RHI (Botvinick and Cohen, 1998). Тридцать два из 52 участников согласились или полностью согласились с утверждением «Во время последнего испытания я чувствовал себя так, как будто резиновая рука была моей рукой» (Botvinick and Cohen, 1998), и показали средние отрицательные оценки для контрольных утверждений. Только 32 участника, которые показали этот образец ответа, были включены в следующие два эксперимента, при этом восемь участников участвовали в обоих экспериментах.Представленные данные получены от 20 участников (эксперимент 1: n = 20 участников, включая 13 женщин, средний возраст = 23,1 года, SD = 3,1; эксперимент 2: n = 20 участников, включая 13 женщин, средний возраст = 22,1 года. , SD = 2,9 года). Все участники дали письменное информированное согласие перед участием в этом исследовании в соответствии с Хельсинкской декларацией. Все протоколы, проведенные в этом исследовании, были одобрены этическим комитетом Колледжа науки и инженерии Университета Глазго.

Условия эксперимента

Участники сели на удобные стулья перед одноярусным открытым боксом, установленным на двухэтажной деревянной платформе. Их левая рука была помещена на подлокотник. Визуальная стимуляция осуществлялась с помощью красного светодиода (LED; Seeedstudio, диаметр 10 мм), расположенного в 5 см справа от коробки на верхнем этаже. Тактильная стимуляция осуществлялась с помощью вибромотора, расположенного близко к коже пациента (двигатель постоянного тока без сердечника с постоянным магнитом, Seeedstudio, диаметр 10 мм).Визуальная и тактильная стимуляция контролировалась с помощью Matlab и платформы прототипирования Arduino.

В эксперименте 1 каждому субъекту в рандомизированном порядке вводили пять условий (рис. 1А). Условия различались наличием или отсутствием иллюзии, положением стимула тела (визуальный стимул на теле, визуальный стимул не на теле) и вниманием (сфокусированным, разделенным). Условие иллюзии: левая рука участника была помещена в коробку, а кончик среднего пальца помещен на вибромотор. Правая рука находилась на другом конце платформы на расстоянии досягаемости клавиатуры. Реалистичная резиновая рука была расположена в анатомически соответствующей ориентации рядом с коробкой на расстоянии 15 см от скрытой левой руки участника. Средний палец резиновой руки помещался на фиктивный вибромотор. Светодиод располагался на 5 мм выше фиктивного двигателя. Это состояние обычно используется для индукции RHI. Неконгруэнтное условие: резиновая рука расположена под углом 45 °.Кроме того, установка была похожа на установку, описанную в Illusion (Ehrsson et al., 2004; Press et al., 2008; Olivé et al., 2015; Zeller et al., 2015, 2016). Состояние реальное: резиновой руки не было. Средний палец левой руки помещался в поле зрения вибромотора, расположенного на 5 мм ниже светодиода. Правая рука находилась в том же положении, что и в условиях иллюзии и неконгруэнтности (Zeller et al., 2015, 2016). Рука при условии: левую руку участника положили на нижний ярус платформы, средний палец положили на вибромотор. Вибрационный двигатель был установлен прямо под фиктивным вибромотором на верхнем этаже. Расстояние по вертикали между двумя двигателями составляло 10 см. Кроме того, настройка была идентична условию неконгруэнтности. Состояние двух рук: резиновая рука отсутствует. Средний палец правой руки участника был помещен на фиктивный вибромотор под светодиодом. Кроме того, настройка была идентична условию неконгруэнтности. Во всех условиях обзор левой руки и туловища резиновой руки, где применимо, был закрыт непрозрачным куском ткани.

Рисунок 1. (A) Настройка стимуляции для пяти условий. Условие иллюзии: конгруэнтно расположенная резиновая рука на манекене вибромотора ниже светодиода (LED), левая рука на вибромоторе. Неконгруэнтное условие: неправильно расположенная резиновая рука на манекене вибромотора ниже светодиода, левая рука на вибромоторе. Рука в состоянии: неконгруэнтно расположенная резиновая рука на манекене вибромотора под светодиодом, левая рука на вибромоторе под манекеном вибромотор и светодиод. Состояние двух рук: рука без резины, левая рука на вибромоторе, правая рука на манекене, вибрация ниже светодиода. Реальное состояние: без резины, левая рука на вибромоторе под светодиодом Четыре не иллюзионных состояния были дополнительно сгруппированы в дизайн 2 × 2 в соответствии с факторами внимания и положением стимула тела. (B) Эксперимент 1: эффект иллюзии, контрасты позиций внимания и стимула и условия эксперимента, на которых они основаны. (C) Экспериментальная установка в эксперименте 1 (верхняя панель) и в эксперименте 2 (нижняя панель).Порядок блоков был случайным для каждого предмета.

Для последующего анализа различия в расположении рук и стимулов в разных условиях позволяют сгруппировать неконгруэнтные, настоящие, руки под руками и две руки в отношении обработки внимания и стимулов тела (рисунок 1B). В условиях «неконгруэнтности» и «двух рук» внимание разделено, поскольку в обоих случаях зрительные и соматосенсорные стимулы возникают в отдаленных местах. В реальных условиях и в ручных условиях внимание сосредоточено, поскольку зрительные и соматосенсорные стимулы возникают в одном месте.Для обработки, связанной с телесным стимулом, Неконгруэнтность и Рука ниже могут быть сгруппированы, поскольку визуальный стимул не возникает на теле субъекта, в то время как состояния Настоящая и Две руки могут быть сгруппированы, поскольку визуальный стимул действительно возникает на теле участника.

Экспериментальная процедура

В эксперименте 1 вводили по одному блоку каждого состояния. Каждый блок включал 200 стимуляторов. Длительность зрительно-тактильного стимула составляла 100 мс, а интервал между стимулами варьировался случайным образом и равномерно от 700 до 1500 мс.Каждый блок длился примерно 3,5 мин. Эксперимент 2 содержал по три блока каждого, условия иллюзии и неконгруэнтности вводились в псевдослучайном порядке. Каждый блок включал 291 событие стимуляции. При заданном событии стимуляции продолжительность зрительно-тактильного стимула составляла 100 мс, 125 мс, 150 мс или 175 мс (присвоено псевдослучайно). Каждый блок содержал не менее 64 событий каждой длительности стимула. Интервал между стимулами изменялся случайным образом и равномерно от 700 до 1500 мс. Каждый блок длился примерно 5 мин (рис. 1С).

В обоих экспериментах участников проинструктировали использовать правую руку для нажатия клавиши со стрелкой вправо на клавиатуре компьютера, когда они почувствовали начало иллюзии, и клавиши со стрелкой влево, когда они потеряли чувство иллюзии. Участники сидели, не отрывая взгляда от светодиода, и на протяжении всего эксперимента носили беруши, чтобы уменьшить шум, вызываемый вибрационными двигателями.

Запись ЭЭГ

Эксперименты проводились в затемненном и электрически экранированном помещении.Сигналы ЭЭГ непрерывно регистрировали с использованием активной 64-канальной системы BioSemi (BioSemi, B.V., Нидерланды) с электродами Ag-AgCl, установленными на эластичном колпачке (BioSemi) по системе 10/20. Четыре дополнительных электрода были помещены на внешний угол глазной щели и ниже глаз для получения электрооккулограммы (EOG). Смещения электродов поддерживались ниже 25 мВ. Данные были получены с частотой дискретизации 500 Гц с использованием фильтра нижних частот 208 Гц.

Анализ ЭЭГ

Анализ данных проводился в автономном режиме с помощью MATLAB (The MathWorks Inc., Натик, Массачусетс, США) с помощью набора инструментов FieldTrip (Oostenveld et al., 2011). События стимуляции и соответствующие им триггеры были отсортированы в зависимости от состояния, наличия или отсутствия иллюзии и длины стимула (только эксперимент 2). Для анализа состояния иллюзии использовались только события, в которых иллюзия присутствовала, как указано испытуемыми. Это составило 163 ± 29 (среднее ± стандартное отклонение) событий в эксперименте 1 и 248 ± 34 (среднее ± стандартное отклонение) событий в эксперименте 2. Для анализа всех других условий использовались только события, в которых иллюзия отсутствовала.Поскольку ни в одном из этих условий ни в одном эксперименте не было зарегистрировано возникновения иллюзии, все соответствующие события были включены в анализ. Данные ЭЭГ были сегментированы на периоды по 700 мс (от 200 мс до стимула до 500 мс после стимула) и предварительно обработаны следующим образом: данные подвергались полосовой фильтрации от 0,5 Гц до 30 Гц, повторно дискретизировались до 200 Гц и впоследствии было устранено шумовое воздействие с помощью анализа независимых компонентов (ICA; Debener et al., 2010). Кроме того, у некоторых субъектов были обнаружены и удалены узко локализованные компоненты, отражающие мышечные артефакты (O’Beirne and Patuzzi, 1999; Hipp and Siegel, 2013).Чтобы обнаружить потенциальные артефакты, относящиеся к оставшимся морганиям или движениям глаз, мы вычислили горизонтальные, вертикальные и радиальные сигналы ЭОГ, следуя установленным процедурам (Keren et al., 2010; Hipp and Siegel, 2013). Мы отклонили испытания, в которых пиковая амплитуда сигнала на любом электроде превышала уровень ± 75 мкВ или во время которых обнаруживались потенциальные движения глаз на основе порогового значения на 3 стандартных отклонения выше среднего значения ЭОГ с высокочастотной фильтрацией с использованием процедур, предложенных Кереном. и другие. (2010).Вместе эти критерии привели к отклонению 34 ± 8% испытаний (среднее ± стандартное отклонение) в эксперименте 1 и 25 ± 11% испытаний (среднее ± стандартное отклонение) испытаний в эксперименте 2. Для дальнейшего анализа сигналы ЭЭГ были привязаны к общий средний эталон.

Средние значения вызванных реакций (ERP) и колебательной мощности (см. Ниже) были вычислены путем случайной выборки одинакового количества событий стимуляции для каждого условия. Это было необходимо, поскольку количество доступных испытаний различалось в зависимости от условий.Средние значения условий были получены путем 500-кратного усреднения проб, полученных из 80% минимально доступного количества испытаний.

Для анализа осцилляторной активности мы извлекали единичную пробную спектральную мощность для альфа (8–12 Гц) и бета (13–25 Гц) с использованием дискретного преобразования Фурье на скользящих окнах Хеннинга длительностью 200 мс. Значения мощности в диапазоне от 100 мс до стимула и 350 мс после стимула усреднялись по испытаниям. Нормализация исходного уровня не проводилась, но использовались статистические сравнения внутри субъектов (см. Ниже), что делает ненужным вычитание общего исходного уровня.Поскольку мы не отслеживали движения глаз, мы решили не включать активность гамма-диапазона в наш анализ из-за их особой восприимчивости к миниатюрным артефактам саккад (Muthukumaraswamy, 2013).

В эксперименте 1 нашей основной целью было определить ERP и осцилляторные сигнатуры иллюзии и сравнить их с ERP и частотно-временными сигнатурами процессов, связанных с позицией внимания и стимулом тела. В то время как мы ожидали обнаружить значительные различия в вызванной активности между иллюзией и условиями контроля над теменной и центрально-лобной областями (Peled et al., 2003; Zeller et al., 2015) наши параметры стимуляции и экспериментальная установка отличались от предыдущих исследований до такой степени, что мы решили использовать объективный подход и протестировать статистические эффекты для всех электродов и в широком диапазоне времени. Поэтому мы использовали пространственно-временной кластерный анализ перестановок для обнаружения существенных различий в условиях. Как это принято во многих подобных исследованиях ЭЭГ, для каждого электрода был проведен парный двухсторонний тест t , а кластерная статистика была определена как сумма значений t для всех пространственно смежных электродов, превышающих критическое значение. соответствует альфа-уровню 0.05 и минимальный размер кластера 2 (Maris, Oostenveld, 2007; Kayser et al., 2015). Кластерная статистика сравнивалась с максимальной кластерной статистикой 2000 случайных перестановок на основе общего p -значения 0,05. Чтобы определить эффекты иллюзий, мы сравнили иллюзию с неконгруэнтностью и иллюзию с реальными условиями. Для получения положения телесного стимула и контрастов внимания мы использовали четыре условия Неконгруэнтность, Рука внизу, Две руки, Реальность, которые различались по факторам внимания (сфокусирован, разделен) и положения тела-стимула (визуальный стимул на теле, визуальный стимул нет. на корпусе) в конструкции 2 × 2 (Рисунок 1B).Чтобы получить контрасты для каждого фактора, мы усреднили соответствующие условия, принадлежащие каждому уровню, а затем сравнили средние значения с тестом перестановки кластеров. Чтобы рассчитать взаимодействие факторов положения «Внимание» и «Тело-стимул», то есть разницы между средними значениями одного фактора по уровням другого фактора, мы вычли две руки из действительной и неконгруэнтную из руки ниже и сравнили эти различия с помощью теста кластерной перестановки.

В эксперименте 2 нашей основной целью было воспроизвести эффект иллюзии из эксперимента 1 и исследовать, модулирует ли длительность стимула этот эффект.Для анализа вызванных ответов мы выбрали момент времени с наибольшим перекрытием значимых электродов между иллюзией и неконгруэнтностью и иллюзией против реальных контрастов, как было обнаружено в эксперименте 1. Мы провели дисперсионный анализ повторных измерений 2 × 4 (ANOVA) с наличие иллюзии факторов и длительность стимула на данных, усредненных по значимым электродам в этот момент времени. Для анализа колебательной мощности мы выбрали электроды в перекрытии значимых электродов между Illusion vs.Неконгруэнтность и иллюзия по сравнению с контрастами частоты в реальном времени в альфа- и бета-диапазоне, как обнаружено в эксперименте 1. Мы провели 2 × 4 повторных измерений ANOVA мощности в каждой полосе. Поправка Гринхауса – Гейссера была применена там, где нарушалась сферичность.

Результаты

Эксперимент 1

Поведенческие данные

Начало иллюзии происходило в среднем через 41,3 ± 32,3 с (среднее ± стандартное отклонение) после начала стимуляции в блоке иллюзии. Четыре участника потеряли чувство иллюзии после ее первоначального появления.Полученные не иллюзионные последовательности длились в среднем 41,8 ± 29,4 с (среднее ± стандартное отклонение). Ни в одном другом блоке не сообщалось о последовательностях иллюзий.

Эффект иллюзии — ERP

Значительные различия (тест кластерной перестановки, по крайней мере, p <0,05) между условием иллюзии и условием неконгруэнтности проявились примерно в двух временных точках: через 120 мс условие иллюзии показало более низкие амплитуды в правой лобной области (Tsum = -659,0, p <0,05) и более положительные амплитуды в левой теменной области (Tsum = 490. 9, p <0,05) по сравнению с условием неконгруэнтности (рис. 2А). При 330 мс состояние иллюзии показало более низкие амплитуды во фронтоцентральных областях по сравнению с условием неконгруэнтности, и эта фронтцентральная негативность была сосредоточена вокруг электрода FCz (Tsum = -404,4, p <0,05, рис. 2A). Значительные различия между состоянием иллюзии и реальным состоянием проявились примерно в 330 мс, а также были сосредоточены вокруг электрода FCz (Tsum = -823,1, p <0.05; Рисунок 2B). Соответствующие ERP на электроде FCz предполагают, что иллюзия характеризуется более выраженной отрицательностью вызванной активности около 330 мс по сравнению с двумя контрольными условиями (рис. 2C).

Рисунок 2 . Эффект иллюзии. Т-карты и топографии кожи головы t — значения (A), — контраст иллюзии и неконгруэнтности и (B), — контраст иллюзии и реального. Значимые кластеры выделены черным. Значительные кластеры, общие для обоих контрастов, выделены желтым цветом. (C) Гранд-усредненные связанные с событием потенциалы в FCz иллюзии (синий), неконгруэнтного (красный) и реального (зеленый). Заштрихованные области указывают стандартные ошибки среднего. (D) Перекрытие значимых электродов между иллюзией и неконгруэнтным контрастом и иллюзией против реального контраста через 330 мс после стимула.

Чтобы лучше локализовать эффект иллюзии, мы определили электроды, которые были частью обоих значимых эффектов, около 330 мс, т.е.е., которые были частью значимых кластеров временных электродов в контрастах Иллюзия-Неконгруэнт и Иллюзия-Реальность. Полученные электроды состояли из медиального центрального и центрально-фронтального электродов (рис. 2D).

Эффект иллюзии — колебательная активность

Контрасты иллюзии, примененные к мощности колебательной активности, выявили значительные группы из 19 электродов в теменных областях, где мощность альфа (8–12 Гц) была ниже в Иллюзии по сравнению с условием неконгруэнтности (Tsum = -77. 4, p <0,05; Рисунок 3A, верхняя левая топография) и ниже в иллюзии по сравнению с реальными условиями (Tsum = -80,4, p <0,05, рисунок 3A, нижняя левая топография). В бета-диапазоне (13-25 Гц) кластер из 38 электродов над лобно-теменной областью также показал пониженную мощность во время состояния иллюзии по сравнению с неконгруэнтным (Tsum = -109,1, p <0,05, рис. 3A, верхняя правая топография) и Реальные условия (Tsum = -178,2, p <0,05, рис. 3A, нижняя правая топография).Перекрытие значительных эффектов иллюзии для каждой полосы показано на рисунке 3B.

Рис. 3. (A) Топография скальпа t -значений для различий в альфа (8–12 Гц, левая панель) и бета-мощности (13–25 Гц, правая панель) для Иллюзии и Инконгруэнтности (вверху панель) и контраст «Иллюзия против реального» (нижняя панель). Значимые кластеры (статистика перестановок; p <0,05, n = 20) выделены черным цветом. (B) Перекрытие значительных кластеров между Illusion vs. Неконгруэнтность и иллюзия против реальных контрастов.

Контраст между вниманием и положением стимула и тела

Потенциальные смешанные эффекты изменений пространственного внимания и положения стимула тела были определены количественно с использованием четырех дополнительных экспериментальных условий, проанализированных в дизайне 2 × 2 (рис. 1B). Во временной области не было обнаружено значимых эффектов при анализе взаимодействия между факторами «Внимание» и «Положение тела и стимула». Однако значительные эффекты проявились в контрасте внимания около 100 мс (положительный кластер: Tsum = 701.0, p <0,05; Отрицательный кластер: Tsum = 728,0, p <0,05) и 250 мс (Положительный кластер: Tsum = 687,7, p <0,05; Отрицательный кластер: Tsum = -470,4, p <0,05; рисунок 4A) во фронтальной и теменные области. Существенные эффекты в контрасте положения тела и стимула проявились примерно в 180 мс вокруг электрода FCz (Tsum = -474,6, p <0,05; Рисунок 4B).

Рисунок 4 . Внимание и эффекты положения тела-стимула.Т-карты и топографии кожи головы для внимания (A) и контрастов положения тела и стимула (B) . Значимые кластеры (статистика перестановок; p <0,05, n = 20) выделены черным цветом. (C) Перекрытие значительных кластеров между эффектом иллюзии (из рисунка 2D) и эффектом положения стимула тела.

Хотя время и расположение эффектов внимания не похожи на эффект иллюзии, топография значимых эффектов в контрасте положения тела и стимула очень похожа на топографию эффекта иллюзии (см. Рисунок 2D).Электроды, последовательно участвующие в обоих эффектах, включали медиальный центральный и центрально-фронтальный электроды (рис. 4C), что делает возможным, что потенциально похожие области участвуют в опосредовании иллюзий и эффектов телесного стимула, но отражают их с разными латентными периодами относительно стимула.

Мы не обнаружили существенных различий в колебательных ответах в контрастах внимания и положения тела и стимула ни в альфа-диапазоне (8–12 Гц), ни в бета-диапазоне (13–25 Гц).

Эксперимент 2

Поведенческие данные

Иллюзия наступает в среднем 46.7 ± 32,7 с (среднее ± стандартное отклонение) после начала стимуляции в блоках иллюзий. Пятеро участников потеряли чувство иллюзии после ее первоначального появления. Это произошло либо во всех трех блоках (Участник 1, 2), либо в одном блоке (Участник 3, 4, 5). Полученные последовательности без иллюзий длились в среднем 30,2 ± 27,1 с (среднее ± стандартное отклонение). Ни в каких блоках неконгруэнтности не сообщалось о последовательностях иллюзий.

Эффект иллюзии — ERP

Во втором эксперименте мы сравнивали иллюзию с неконгруэнтным состоянием, манипулируя продолжительностью зрительно-тактильной стимуляции.Затем мы выполнили ANOVA с повторными измерениями амплитуд ERP в кластере временных электродов, идентифицированном эффектом иллюзии в эксперименте 1 (см. Рисунок 2D), чтобы проверить эффекты иллюзии и длительности стимула (таблица 1). Это подтвердило основной эффект иллюзии на 330 мс во втором наборе данных ( F _(1,19) = 16,08, p <0,05, ηp2 = 0,46) и выявило эффект длительности стимула ( F _(1,63,31,02 ) = 21,318, p <0. 05, ηp2 = 0,53), но без значимого взаимодействия ( F _(2,81,53,40 ) = 0,235, p = 0,860, ηp2 = 0,012).

Таблица 1 . Групповые средние и стандартные отклонения амплитуд (мкВ) через 330 мс после стимула в эксперименте 2.

Эффект иллюзии — колебательная активность

Для мощности альфа мы обнаружили основной эффект иллюзии ( F _(1,00,19,00) = 16,407, p <0,05, ηp2 = 0,46), но не влияние длительности стимула ( F _(2.69,51.08) = 2,822, p = 0,053, ηp2 = 0,13) и нет значимого взаимодействия ( F _(2,36,44,85) = 2,860, p = 0,059, ηp2 = 0,13). Для бета-мощности мы обнаружили основной эффект иллюзии ( F _(1,00,19,00) = 15,337, p <0,05, ηp2 = 0,45), но не обнаружили основного эффекта длительности стимула ( F _{(2,36,44,84) )} = 2,917, p = 0,056, ηp2 = 0,13). Однако значительная взаимосвязь между присутствием иллюзии и продолжительностью стимула присутствовала ( F _{(2. 28,43,33)} = 7,533, p <0,05, ηp2 = 0,28). Оказалось, что это взаимодействие вызвано более высокой бета-мощностью для стимула длительностью 100 мс по сравнению с другими длительностями в условиях иллюзии (таблица 2).

Таблица 2 . Средние значения и стандартные отклонения колебательной мощности в альфа-диапазоне (8–12 Гц) и бета-диапазоне (13–25 Гц) в эксперименте 2.

Обсуждение

Мы изучили нейрофизиологические корреляты RHI, используя полностью автоматизированную и точно синхронизированную зрительно-тактильную установку и комбинацию экспериментальных условий.В двух исследованиях и двух контрольных условиях мы надежно обнаружили связанное с иллюзией ослабление ERP около 330 мс над фронтоцентральными электродами. Этот эффект не был связан с помехами внимания или положения тела-стимула и устойчив к изменениям длительности стимула. Кроме того, мы обнаружили, что колебательная активность в альфа- и бета-диапазонах достоверно снижалась во время иллюзии. Таким образом, мы предоставляем несколько нейронных маркеров RHI.

Эффекты иллюзий в вызванных ответах

Несколько предыдущих исследований ЭЭГ были направлены на понимание нейронных коррелятов и механизмов, лежащих в основе иллюзорного восприятия владения телом в RHI.В этих исследованиях сравнивали вызванные реакции, связанные с тактильным стимулом на руке участника, между условиями, вызывающими иллюзию, и условиями контроля. Обоснование этого подхода состоит в том, чтобы увидеть, изменяется ли и как кортикальное представление тактильного стимула, когда его субъективное местоположение изменяется с реальной руки на резиновую руку. Предыдущие исследования различались в отношении латентности такого иллюзорного коррелята в ERP, сообщая о ранних эффектах около 55 мс (Zeller et al., 2015) или намного более поздние эффекты около 460 мс (Peled et al., 2003). Однако в обоих исследованиях использовалась ручная стимуляция кистью, которой манипулирует экспериментатор, при этом каждый отдельный мазок кисти может отличаться по времени и интенсивности. Эта изменчивость сенсорных стимулов может быть вредной для измерения времени и формы соответствующих сенсорных вызванных ответов. Чтобы преодолеть эту проблему, мы разработали автоматизированную установку, которая позволяет визуально-тактильную стимуляцию с большой точностью и постоянством во времени во время испытаний.Кроме того, мы попросили субъектов указать начало RHI во время каждого испытания и, следовательно, смогли включить в анализ только те события стимуляции, во время которых субъекты фактически сообщали о наличии RHI. Чтобы облегчить это, мы рассматривали только участников, которые ранее и достоверно испытывали владение резиновой рукой и были знакомы с ощущениями, связанными с возникновением и присутствием RHI, как это было определено пилотной сессией.

Для установления нейронных коррелятов RHI требуется сравнение состояния иллюзии с условием контроля.Большинство предыдущих исследований ERP полагались на неконгруэнтное состояние, в котором резиновая рука расположена под анатомически неконгруэнтным углом, или на реальное состояние, в котором резиновая рука отсутствует и стимуляция происходит на реальной руке в поле зрения (Peled et al. , 2003; Zeller et al., 2015, 2016). Использование только одного условия управления делает неявное и критическое предположение, что иллюзия и условия управления отличаются только одним фактором — наличием субъективной иллюзии. Тем не менее, более тщательное изучение этих состояний предполагает, что они могут отличаться и другими факторами, такими как фокус внимания и положение стимула тела в неконгруэнтном состоянии или отсутствие резиновой руки в реальном состоянии.Поэтому мы полагались на комбинацию условий контроля для выявления потенциальных изменений вызванной активности, которые надежно связаны с иллюзией. Необходимость рассмотрения нескольких условий контроля дополнительно демонстрируется наблюдением, что некоторые значительные эффекты ERP наблюдались только в одном из двух контрастов (см. Рисунок 2). Например, разница между иллюзией и неконгруэнтностью выявила значительный эффект около 150 мс, который отсутствовал в разнице между иллюзией и реальностью, и, следовательно, маловероятно, что это коррелят субъективной иллюзии. Это говорит о том, что результаты нейронных коррелятов иллюзорного владения телом, которые были получены с использованием одного условия контроля, следует рассматривать с осторожностью.

Мы обнаружили нейронные активации, которые были надежно связаны с иллюзией только на более длительных латентных периодах (здесь 330 мс) во фронтоцентральных областях. Более того, этот эффект иллюзии не влиял на изменение длительности стимула. Вместе это предполагает, что эти активации не отражают процессы, связанные с ранним сенсорным кодированием, а скорее отражают процессы позднего и более высокого порядка.Таким образом, наши результаты отличаются от результатов Zeller et al. (2015), которые сообщили об активности, связанной с иллюзиями, уже на 55 мс, но также отличаются от таковых Peled et al. (2003), которые обнаружили активность, связанную с иллюзиями, около 460 мс. Расхождения, возможно, связаны с несколькими факторами: во-первых, эти предыдущие исследования основывались на ручной стимуляции щеткой, в отличие от автоматизированных зрительно-тактильных стимулов в текущем исследовании. Во-вторых, Зеллер и др. (2015) ограничили свой анализ активностью до 300 мс после стимула, в то время как Peled et al.(2003) тестировались только в определенные моменты времени, не включая 330 мс. Это затрудняет сравнение значимых эффектов в разных исследованиях, поскольку каждое из них основывалось на различных временных окнах, в которых ожидались потенциальные эффекты, и сравнивались с использованием методов множественного сравнения. В-третьих, исследование Zeller et al. (2015) полагались на довольно небольшой размер выборки ( n = 13), в то время как здесь мы полагались на размер выборки n = 20 участников в каждом эксперименте, что считается минимальным размером выборки для исследований нейровизуализации на основе о проблемах сообщения о ложноположительных результатах (Simmons et al., 2011; Poldrack et al., 2017). В-четвертых, исследование Zeller et al. (2015) сообщили о значительных эффектах иллюзии только для стимуляции правой руки, в то время как здесь мы сосредоточились на левой руке испытуемого, поскольку предыдущие исследования показали сильную связь между правым полушарием и осознанием субъективного опыта владения телом (Tsakiris et al. ., 2007; Frassinetti et al., 2008; Karnath, Baier, 2010). И последнее, но не менее важное: мы воспроизвели эффект иллюзии около 330 мс в двух независимых исследованиях, предоставив дополнительные доказательства надежности нашего результата.

Нейронные истоки активации, связанной с иллюзиями

Хотя точные местные нейрофизиологические источники эффекта иллюзии в текущем исследовании не могут быть идентифицированы, его лобно-центральное расположение подтверждает ключевую роль премоторных и, возможно, внутрипариетальных областей в иллюзорном владении рукой. Несколько исследований последовательно связывают активность вентральной премоторной и / или задней теменной коры с иллюзорным восприятием владения и положения рук в RHI (Petkova et al., 2011; Brozzoli et al., 2012; Гутерстам и др., 2015; Лимановски и Бланкенбург, 2015; Канаяма и др., 2017). Кроме того, Лимановски и Бланкенбург (2015) и Гутерстам и др. (2015) сообщили об увеличении функциональной связи между интра-париетальными областями и премоторной корой во время иллюзии по сравнению с контрольными условиями. Оба региона являются идеальными кандидатами на роль посредника в мультисенсорных интегративных процессах, лежащих в основе RHI. Они обрабатывают сигналы, участвующие в самоатрибуции руки (Ehrsson et al., 2004; Цакирис и др., 2007; Evans and Blanke, 2013) и аналогичные области в мозге обезьяны, как было обнаружено, содержат тримодальные нейроны, которые интегрируют тактильные, визуальные и проприоцептивные сигналы (Fogassi et al., 1996; Iriki et al., 1996; Graziano et al., 1997; Грациано и Ганди, 2000). Основываясь на топографии связанных с иллюзией эффектов ERP, наши данные дополнительно подтверждают центральную роль связанных с моторикой областей в иллюзии тела.

Эта интерпретация дополнительно подтверждается временем появления эффекта иллюзии, которое совпадает с результатами исследований внутричерепной записи, в которых сообщается о коррелятах мультисенсорной интеграции между 280 мс и 330 мс в прецентральных и постцентральных областях, прилегающих к премоторной коре и IPS (Quinn et al. ., 2014). Об аналогичных поздних латентных периодах сообщалось также для интеграции зрительной и соматосенсорной в теменной ассоциативной коре головного мозга (Lippert et al., 2013). Таким образом, ослабление вызванного потенциала на 330 мс во время состояния иллюзии, наблюдаемого здесь, может указывать на интеграцию визуальной, тактильной и проприоцептивной информации в теменно-премоторной сети, что затем приводит к иллюзорному восприятию собственности и положения руки в RHI.

Мы не применяли никаких поведенческих или физиологических мер для измерения RHI, таких как измерения проприоцептивного дрейфа или изменения температуры тела.Причина этого была двоякой. Во-первых, мы полагались на субъективную оценку иллюзии, поскольку она позволяла непрерывно записывать данные ЭЭГ во всех условиях. Во-вторых, наше исследование было направлено на выявление коррелятов аспекта собственности RHI. Как было недавно показано, проприоцептивный дрейф не дает надежной оценки этого аспекта владения (Rohde et al. , 2011; Asai, 2015). Скорее, субъективное владение и проприоцептивный дрейф можно разделить, причем последний измеряет пространственное обновление тела в пространстве, а не силу владения самой резиновой рукой.

Иллюзия, внимание и позиция стимула тела

Мы использовали дополнительные условия контроля, чтобы надежно отделить нейронные корреляты RHI от внимания и активности, связанной с позицией тела и стимулом. В частности, мы определили время и местоположение эффектов, связанных с позицией внимания / стимула и тела, и сравнили их с активациями, выявленными с помощью двух статистических контрастов, полученных с помощью Иллюзии. Сравнивая условия, при которых визуальный стимул находился рядом с телом, с условиями, когда визуальный стимул находился далеко от тела, мы обнаружили, что обработка, связанная с позицией тела, связана с активностью в лобно-центральных областях около 180 мс.Это соответствует предыдущим исследованиям, изучающим влияние близости рук и визуальных стимулов. Например, Reed et al. (2013) регистрировали ERP во время задачи визуального обнаружения, в которой руку помещали рядом со стимулами или держали вдали от них. Подобно результатам текущего исследования, они обнаружили повышенную отрицательность в компоненте Nd1 около 180 мс в ближнем состоянии (см. Также Sambo and Forster, 2009). Время действия, связанного с положением тела и стимулом (~ 180 мс), заметно отличалось от такового для эффекта иллюзии (~ 330 мс).Это отличает эффект иллюзии от активности, связанной с позицией тела. Однако топография активности, связанной с позицией тела и стимулом, на 180 мс была очень похожа на наш эффект иллюзии на 330 мс. Таким образом, возможно, что оба эффекта могут исходить из одних и тех же корковых сетей, связанных с обработкой тела. Это подтверждается исследованием Brozzoli et al. (2012), которые измеряли BOLD-ответ, предъявляя участникам визуальные стимулы, возникающие рядом или далекие от их рук.Их результаты указали на повышенную активность премоторной и внутри теменной коры в состоянии, когда стимул находился близко к руке, по сравнению с состоянием, когда стимул находился далеко от руки. Аналогичные результаты были получены, когда рука участника была заменена резиновой рукой, на которой был индуцирован RHI (Brozzoli et al., 2012). Это предполагает, что и эффекты положения стимула тела, и иллюзия могут происходить из обработки внутри теменно-премоторной сети, но происходят в разные латентные периоды относительно начала стимула, дополнительно подтверждая, что ERP корреляты иллюзорного восприятия отражают процессы сенсорной интеграции. в теменно-премоторной сети.

Мы обнаружили активность, связанную с вниманием, в лобных и теменных областях около 100 мс и около 250 мс. Это время согласуется с предыдущими исследованиями ERP по зрительно-тактильному вниманию, которые предъявляли одновременные стимулы в непосредственной близости или в удаленных местах (Eimer and Driver, 2000; Sambo and Forster, 2009) и сообщали о модуляциях амплитуд между 80–125 мс и 200 мс. –280 мсек, связанных с индуцированными изменениями пространственного внимания. Интересно, что время и место активности, связанной с обработкой внимания в нашем исследовании, аналогичны времени и местоположению ранних различий между иллюзией и неконгруэнтностью. Это может означать, что эти ранние различия в вызванных потенциалах между Иллюзией и Неконгруэнтным состоянием не связаны напрямую с иллюзией, а скорее отражают разницу в фокусе внимания между двумя состояниями. Это подчеркивает, что состояние неконгруэнтности, одно из наиболее часто используемых контрольных состояний в экспериментах по ЭЭГ на RHI, следует использовать с осторожностью при попытке определить нейрофизиологические корреляты RHI.

Эффекты иллюзий при колебательной активности

Анализ колебательной активности показал, что иллюзорное владение рукой приводит к относительному снижению колебательной силы в альфа- и бета-диапазонах.Модуляции альфа-мощности ранее были вовлечены в RHI (Evans and Blanke, 2013), а также в иллюзию полного тела (Ленггенхагер и др., 2011). Наши результаты также хорошо согласуются с результатами недавнего исследования соматического RHI (Faivre et al., 2017), варианта обычного RHI. Это исследование, очень похожее на наши результаты, обнаружило относительное снижение мощности альфа-излучения над лобно-центральными областями, противоположными участку стимуляции, и относительное уменьшение мощности бета-излучения с двух сторон над лобно-теменными областями во время иллюзии. В сочетании с постоянством этого снижения мощности в двух контрольных условиях и двух экспериментах, как показано здесь, это означает, что уменьшение альфа- и бета-мощности во время иллюзии не связано с визуальной информацией или конкретным условием контроля. Напротив, это, скорее всего, напрямую связано с чувством собственности во время самой иллюзии и, следовательно, представляет собой надежный физиологический маркер владения телом.

Ограничения

В нашем исследовании мы разработали полностью автоматизированный аппарат для стимуляции с высокой точностью во времени для индукции RHI.Это позволяло регистрировать вызванную активность с привязкой по времени к введенным зрительно-тактильным стимулам, но приводило к менее естественной стимуляции по сравнению с традиционной ручной стимуляцией (Peled et al., 2003; Zeller et al., 2015). Эта неестественность была постоянной во всех условиях Иллюзии и контроля, и поэтому маловероятно, что она привела к различиям между условиями в текущих результатах. Тем не менее, это может потенциально объяснить различия между текущими и предыдущими результатами.В будущих исследованиях можно было бы изучить эту возможность, например, используя автоматическое устройство стимуляции с приводными в действие стержнями / щетками, обеспечивающее более естественную стимуляцию в дополнение к временной точности.

Все участники исследования были знакомы с иллюзией, поскольку они ранее указали на переживание этой иллюзии и заполнили анкету RHI (Botvinick and Cohen, 1998). Мы тестировали только ранее прошедших скрининг участников, чтобы облегчить анализ активности мозга в ответ на иллюзию, поскольку для этого необходимы участники, которые достоверно испытывают иллюзию в течение достаточно длительного периода времени.

Хотя такой отбор участников был необходим для проверки статистических различий между иллюзией и условиями контроля, в будущих исследованиях следует изучить нейрофизиологические процессы, которые различаются между субъектами, испытывающими иллюзию, и субъектами, которые не испытывают иллюзию, или могут проверить, как связанная с иллюзией активность мозга накапливается в ответ на испытание иллюзии в первый раз или после многократного воздействия.

Наконец, и это относится ко всем исследованиям нейрофизиологических коррелятов иллюзорного владения рукой, важно помнить, что состояние иллюзии может отличаться от любого контрольного состояния факторами, которые трудно измерить, такими как повышенное состояние интроспекции или возбуждения участника. .Это иллюстрирует важность улучшения качества условий контроля в дальнейших исследованиях субъективного опыта RHI.

Заключение

Мы определили нейрофизиологические корреляты RHI в снижении мощности альфа и бета, а также в ослаблении вызванных ответов примерно на 330 мс над центральными электродами. Ослабление вызванных ответов, вероятно, отражает интеграцию визуальной, соматосенсорной и проприоцептивной информации во время иллюзии, что затем приводит к переживанию владения резиновой рукой.Наши результаты, кроме того, подчеркивают необходимость рассмотрения множественных условий контроля в исследованиях иллюзий тела, чтобы избежать ошибочной идентификации эффектов, связанных с изменениями в положении стимула тела или внимании к коррелятам иллюзорного владения телом.

Авторские взносы

ISR и CK разработали исследование; проанализировал данные и написал рукопись. ISR провела эксперименты.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Эта работа была поддержана Европейским исследовательским советом (CK ERC-2014-CoG; грант № 646657) и стипендией Британского совета экономических и социальных исследований ESRC (ISR, награда № 1612065).

Ссылки

Асаи Т. (2015). Иллюзорное владение телом влечет за собой автоматическое компенсирующее движение: для единого представления тела и действия. Exp. Brain Res. 233, 777–785. DOI: 10.1007 / s00221-014-4153-0

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бекратер-Бодманн, Р., Foell, J., Diers, M., Kamping, S., Rance, M. , Kirsch, P., et al. (2014). Важность синхронности и временного порядка визуального и тактильного ввода для иллюзорного опыта владения конечностями — исследование фМРТ с применением виртуальной реальности. PLoS One 9: e87013. DOI: 10.1371 / journal.pone.0087013

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Броццоли К., Джентиле Г. и Эрссон Х. Х. (2012). Это у меня под рукой! Теменное и премоторное кодирование пространства, центрированного рукой, способствует локализации и самоатрибуции руки. J. Neurosci. 32, 14573–14582. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.2660-12.2012

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дебенер, С., Торн, Дж., Шнайдер, Т. Р., и Виола, Ф. К. (2010). Использование ICA для анализа данных многоканальной ЭЭГ. Simult. ЭЭГ фМРТ 25, 121–134. DOI: 10.1093 / acprof: oso / 9780195372731.003.0008

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эрссон, Х. Х., Спенс, К., Пассингем, Р. Э. (2004).Это моя рука! активность в премоторной коре отражает чувство владения конечностью. Наука 305, 875–877. DOI: 10.1126 / science.1097011

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эймер М. и Драйвер Дж. (2000). Связанное с событием исследование потенциала мозга кросс-модальных связей пространственного внимания между зрением и осязанием. Психофизиология 37, 697–705. DOI: 10.1111 / 1469-8986.3750697

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Faivre, N., Дёенз, Дж., Скандола, М., Дханис, Х., Белло Руис, Дж., Бернаскони, Ф. и др. (2017). Самостоятельное зрение: владение рукой модулирует визуальное местоположение посредством корковых β- и γ-колебаний. J. Neurosci. 37, 11–22. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.0563-16.2016

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фогасси, Л., Галлезе, В., Фадига, Л., Луппино, Г., Мателли, М., и Риццолатти, Г. (1996). Кодирование периферического пространства в нижней премоторной коре (область F4). J. Neurophysiol. 76, 141–157.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Фрассинетти, Ф., Майни, М., Ромуальди, С., Галанте, Э., и Аванзи, С. (2008). Это моё? Асимметрии полушария в телесном самопознании. J. Cogn. Neurosci. 20, 1507–1516. DOI: 10.1162 / jocn.2008.20067

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Грациано, М.С.А., и Ганди, С. (2000). Расположение полисенсорной зоны в прецентральной извилине обезьян, находящихся под наркозом. Exp. Brain Res. 135, 259–266. DOI: 10.1007 / s002210000518

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Грациано, М. С., Ху, Х. Т., и Гросс, К. Г. (1997). Визуально-пространственные свойства вентральной премоторной коры. J. Neurophysiol. 77, 2268–2292.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Guterstam, A., Björnsdotter, M., Bergouignan, L., Gentile, G., Li, T.-Q., and Ehrsson, H.H. (2015). Расшифровка иллюзорного самоопределения по активности в человеческом гиппокампе. Фронт. Гм. Neurosci. 9: 412. DOI: 10.3389 / fnhum.2015.00412

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гутерстам А., Джентиле Г. и Эрссон Х. Х. (2013). Иллюзия невидимой руки: мультисенсорная интеграция приводит к воплощению дискретного объема пустого пространства. J. Cogn. Neurosci. 25, 1078–1099. DOI: 10.1162 / jocn_a_00393

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ирики, А., Танака, М., и Ивамура, Ю. (1996). Кодирование измененной схемы тела при использовании инструмента постцентральными нейронами макака. Нейроотчет 7, 2325–2330. DOI: 10.1097 / 00001756-199610020-00010

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Канаяма, Н., Моранди, А., Хираки, К., и Павани, Ф. (2017). Причинно-следственная динамика колебаний электроэнцефалографии волосистой части головы при иллюзии резиновой руки. Brain Topogr. 30, 122–135. DOI: 10.1007 / s10548-016-0519-x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Канаяма, Н. , Сато А. и Охира Х. (2007). Кроссмодальный эффект с иллюзией резиновой руки и активностью γ-диапазона. Психофизиология 44, 392–402. DOI: 10.1111 / j.1469-8986.2007.00511.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Канаяма Н., Сато А. и Охира Х. (2009). Роль колебаний и синхронности γ-диапазона в иллюзии резиновой руки и кросс-модальной интеграции. Brain Cogn. 69, 19–29. DOI: 10.1016 / j.bandc.2008.05.001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Карнат, Х.О., Байер Б. (2010). Правильная изоляция для нашего чувства владения конечностями и самосознания действий. Brain Struct. Функц. 214, 411–417. DOI: 10.1007 / s00429-010-0250-4

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кайзер С. Дж., Инс Р. А., Гросс Дж. И Кайзер К. (2015). Нерегулярная скорость речи диссоциирует от слухового коркового увлечения, вызванных ответов и лобного α. J. Neurosci. 35, 14691–14701. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.2243-15.2015

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Керен, А. С., Юваль-Гринберг, С., Деуэлл, Л. Ю. (2010). Саккадические спайковые потенциалы в γ-диапазоне ЭЭГ: характеристика, обнаружение и подавление. Neuroimage 49, 2248–2263. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2009.10.057

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ленггенхагер Б., Халье П. и Бланке О. (2011). Колебания α-полосы коррелируют с иллюзорным самоопределением, вызванным виртуальной реальностью. Eur. J. Neurosci. 33, 1935–1943. DOI: 10.1111 / j.1460-9568.2011.07647.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лимановски Дж., Лутти А. и Бланкенбург Ф. (2014). Экстрастриальная область тела участвует в иллюзорном владении конечностями. Neuroimage 86, 514–524. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2013.10.035

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Липперт, М. Т., Такагаки, К., Кайзер, К., Ол, Ф.В., и Бейл, М. (2013). Асимметричные мультисенсорные взаимодействия зрительных и соматосенсорных ответов в области теменной коры крыс. PLoS One 8: e63631. DOI: 10.1371 / journal.pone.0063631

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мутукумарасвами, С. Д. (2013). Высокочастотная активность мозга и мышечные артефакты в МЭГ / ЭЭГ: обзор и рекомендации. Фронт. Гм. Neurosci. 7: 138. DOI: 10.3389 / fnhum.2013.00138

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

О’Бейрн, Г.А. и Патуцци Р. Б. (1999). Основные свойства вызванного звуком постурикулярного мышечного ответа (PAMR). Слушайте. Res. 138, 115–132. DOI: 10.1016 / s0378-5955 (99) 00159-8

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Оливе И., Темпельманн К., Бертос А. и Хайнце Х. Дж. (2015). Повышенная функциональная связь между верхним бугорком и областями мозга, участвующими в самосознании тела во время иллюзии резиновой руки. Hum. Brain Mapp. 36, 717–730. DOI: 10.1002 / hbm.22659

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Oostenveld, R., Fries, P., Maris, E., and Schoffelen, J.-M. (2011). FieldTrip: программное обеспечение с открытым исходным кодом для расширенного анализа данных МЭГ, ЭЭГ и инвазивных электрофизиологических данных. Comput. Intell. Neurosci. 2011: 156869. DOI: 10.1155 / 2011/156869

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст

Пелед А., Прессман А., Гева А. Б. и Модаи И. (2003).Соматосенсорные вызванные потенциалы во время иллюзии резиновой руки при шизофрении. Schizophr. Res. 64, 157–163. DOI: 10.1016 / s0920-9964 (03) 00057-4

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Петкова В. И., Бьорнсдоттер М., Джентиле Г., Йонссон Т., Ли Т.-К. и Эрссон Х. Х. (2011). От части к владению всем телом в мультисенсорном мозге. Curr. Биол. 21, 1118–1122. DOI: 10.1016 / j.cub.2011.05. 022

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Полдрак, Р.A., Baker, C.I., Durnez, J., Gorgolewski, K.J., Matthews, P.M., Munafò, M.R., et al. (2017). Сканирование горизонта: к прозрачным и воспроизводимым исследованиям нейровизуализации. Nat. Rev. Neurosci. 18, 115–126. DOI: 10.1038 / номер 2016.167

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Press, C., Heyes, C., Haggard, P., and Eimer, M. (2008). Визуотактильное обучение и представление тела: исследование ERP с резиновыми руками и резиновыми предметами. Дж.Cogn. Neurosci. 20, 312–323. DOI: 10.1162 / jocn.2008.20022

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Куинн, Б. Т., Карлсон, К., Дойл, В., Кэш, С. С., Девински, О., Спенс, К. и др. (2014). Внутричерепные корковые ответы во время визуально-тактильной интеграции у людей. J. Neurosci. 34, 171–181. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.0532-13.2014

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рид, К. Л., Лиланд, Д.С., Брекке Б. и Хартли А. А. (2013). Захват внимания: раннее и позднее влияние близости руки на зрительные вызванные потенциалы. Фронт. Psychol. 4: 420. DOI: 10.3389 / fpsyg.2013.00420

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Роде М., Ди Лука М. и Эрнст М. О. (2011). Иллюзия резиновой руки: чувство собственности и проприоцептивный дрейф не идут рука об руку. PLoS One 6: e21659. DOI: 10.1371 / journal.pone.0021659

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Самбо, К.Ф. и Форстер Б. (2009). ERP-исследование визуально-тактильных взаимодействий в периперсональном и экстраличностном пространстве: доказательства пространственного правила. J. Cogn. Neurosci. 21, 1550–1559. DOI: 10.1162 / jocn.2009.21109

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Schmalzl, L., Kalckert, A., Ragnö, C., and Ehrsson, H.H. (2014). Нейронные корреляты иллюзии резиновой руки у людей с ампутированными конечностями: отчет о двух случаях. Нейрокейс 20, 407–420. DOI: 10.1080 / 13554794.2013.7

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Симмонс, Дж. П., Нельсон, Л. Д., и Симонсон, У. (2011). Ложноположительная психология: нераскрытая гибкость в сборе и анализе данных позволяет представить все как значимое. Psychol. Sci. 22, 1359–1366. DOI: 10.1177 / 0956797611417632

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цакирис, М., и Хаггард, П. (2005). Иллюзия резиновой руки: зрительно-актильная интеграция и самоатрибуция. J. Exp. Psychol. Гм. Восприятие. Выполнять. 31, 80–91. DOI: 10.1037 / 0096-1523.31.1.80

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цакирис, М., Гессе, М. Д., Бой, К., Хаггард, П., и Финк, Г. Р. (2007). Нейронные сигнатуры владения телом: сенсорная сеть для телесного самосознания. Cereb. Cortex 17, 2235–2244. DOI: 10.1093 / cercor / bhl131

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вудман, Г. Ф. (2010). Краткое введение в использование связанных с событиями потенциалов в исследованиях восприятия и внимания. Atten. Восприятие. Психофизика. 72, 2031–2046. DOI: 10.3758 / APP.72.8.2031

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Целлер Д., Фристон К. Дж. И Классен Дж. (2016). Динамическое каузальное моделирование вызванных прикосновением потенциалов в иллюзии резиновой руки. Neuroimage 138, 266–273. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2016.05.065

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Целлер, Д., Литвак, В., Фристон, К. Дж., И Классен, Дж. (2015). Обработка сенсорной информации и иллюзия резиновой руки — исследование вызванных потенциалов. J. Cogn. Neurosci. 27, 573–582. DOI: 10.1162 / jocn_a_00705

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вспомогательные устройства для руки: защита малых суставов

Приветствую всех. Добро пожаловать на нашу сессию по вспомогательным устройствам для сохранения небольших суставов. Сегодня наш докладчик — Триш Пелц, которая работает в отделении реабилитации в HSS.Она является профессиональным терапевтом и сертифицированным ручным терапевтом, и она принесла вам ряд предметов, чтобы показать вам, а также обсудить и обсудить предметы, которые вы принесли для ознакомления.

Trish Pelc: Защита малых суставов — отличная тема для обсуждения. Это то, что мы можем обсудить для здоровых суставов и суставов, пораженных артритом, поскольку он распространяется на всем протяжении. На сегодняшнем занятии я подумал, что рассмотрю некоторые основные принципы и особенности вспомогательных устройств.Я покажу вам, что принес, а затем мы обсудим, что все остальные нашли полезным в их собственном путешествии.

Итак, я собрал презентацию под названием «Продемонстрируй и расскажи, вспомогательные устройства для защиты мелких суставов». В принципе, зачем нужны вспомогательные устройства. Иногда отпирание дверей является проблемой, и мы начинаем подсчитывать риски, которые наши действия создают для здоровья наших суставов. Я вставил эту картинку, потому что даже если делать что-то одним пальцем, некоторые связки на нем могут быть повреждены.

Зачем нужны вспомогательные устройства?

По мере того, как мы начинаем раскрывать тонкие тайны мелких суставов (или даже просто открывая дверь) и вычисляя риски, которые наши действия создают для здоровья наших суставов, мы непреднамеренно ухудшаем состояние наших рук, используя их для поиска в Интернете. для ответов. И по своему опыту общения с людьми я знаю, что они часто обнаруживают, что даже подписаться иногда бывает трудно.

Есть ли лучший способ выполнять ручные работы, чтобы сохранить суставы пальцев рук?

На рынке существует множество вспомогательных технологий, которые помогают людям делать именно это.

Что такое вспомогательные технологии?

Вспомогательная технология — это любой элемент, часть оборудования, продукт или система, приобретенные на коммерческой основе, в готовом виде, модифицированные или индивидуальные, которые используются для увеличения, поддержания или улучшения функциональных возможностей людей с ограниченными возможностями. Это определение, содержащееся в Законе о технической помощи для людей с ограниченными возможностями 1988 года. Этот термин использовался как синонимы с аналогичными терминами.

Взаимозаменяемые термины

• Вспомогательные устройства
• Адаптированное оборудование
• Вспомогательные технологии

Вспомогательные устройства предназначены для защиты суставов от напряжения

Вспомогательные устройства защищают суставы, пораженные ревматоидным артритом, от любого стресса.Но они также защищают суставы, не пораженные РА, от стресса. Одно из самых напряженных ручных действий, которое вы можете сделать, — это повернуть ключ в замке и открыть дверь, потому что происходит потеря стрессорных факторов, о которых мы поговорим позже.

Итак, при использовании вспомогательных устройств необходимо учитывать две вещи. Один из них — внешнее давление, а другой — внутреннее давление, и эти две вещи — это то, как вспомогательное устройство или движение будет влиять на ваше тело или ваши суставы. Прямо сейчас мы собираемся обсудить маленькие суставы в наших руках, потому что это то, как мы функционируем с точки зрения того, что находится перед нами.

Принципы совместной защиты

Внешнее давление

Силы, прикладываемые к нашим суставам через предметы необычной формы, скользкие поверхности, плотно прилегающие предметы, такие как крышки или колпачки, маленькие ручки / предметы, такие как кухонные и рабочие инструменты, а также холодные предметы.

Внешнее давление — это силы, которые воздействуют на наши суставы из-за использования предметов необычной формы или скользких поверхностей. Если вы пытаетесь перевернуть липкую банку или открыть что-то из бутылки. Также плотно прилегайте предметы, крышки или колпачки, которые не открывались, даже бутылки с лекарствами, маленькие ручки или странные предметы на кухне, небольшие ножи, Рабочие инструменты, небольшие отвертки, молотки или холодные предметы повредят ваши мелкие суставы.

Внутреннее давление

Большинство суставов имеют тенденцию «деформироваться» в согнутом или согнутом положении. Крепкий захват предметов может вызвать опасное внутреннее напряжение вокруг суставов, вызванное мышцами пальцев. Плохое положение руки на предмете вызывает напряжение связок. Плохое положение суставов вокруг предмета.

В основном, большинство суставов имеют тенденцию к повреждению, когда они находятся в согнутом или согнутом положении. Например, вы можете заметить, что если вы какое-то время ведете машину, вы попытаетесь разжать руку, и она будет скованной, потому что вы уже полчаса согнули, согнули или кулак позиция.Это вещи, которые приводят к расстройству сустава. Также плотный захват предметов может вызвать опасное внутреннее напряжение в суставах, вызванное мышцами пальцев. Кроме того, если вы крепко сжимаете суставы в течение длительного периода времени, это утомляет мышцу, а когда мышца утомлена, она не в состоянии поддерживать этот сустав или эти действия. Также неправильное положение руки на предмете вызывает нагрузку на связки. Так что, если вы тянетесь за чем-то на прилавке и кладете руку в небольшое пространство и держите на нем только кончики пальцев, это приведет к большей нагрузке на ваши суставы, чем если бы вы хорошо держали это двумя руками.То же самое и с плохим положением объекта.

Избегайте отклоняющегося давления в локтевом суставе

Отклоняющееся давление на ульнар означает толкание пальцев в стороны, в сторону от большого пальца, например, когда:

• держит нож
• подъемные плиты
• кастрюли подъемные
• открывающиеся банки
• поворот дверной ручки
• толкает ящик
• ткань отжима

Есть некоторые вещи, которых следует избегать при использовании любого типа вспомогательного устройства или других устройств, а именно избегать отклоняющегося давления в локтевой области.Это означает отталкивание пальца в сторону от большого пальца или любое движение, которое отталкивает вашу руку от большого пальца. Некоторые из наиболее распространенных действий, которые вызывают это, — это держать нож и поднимать пластины. Это не тарелка, но вы можете видеть, если я подниму ее, вес тарелки оттолкнет мои пальцы от большого пальца. Поднимая кастрюли, вы делаете то же самое: открываете банку и даже закрываете ее, поворачиваете ручку дверцы, толкаете ящик. Если вы собираетесь задвинуть ящик таким образом, вы фактически создаете стресс.Также звон тряпки или одежды. Итак, это действия, которые вызовут стресс для ваших суставов, и действия, для которых мы определенно могли бы использовать вспомогательные устройства.

Другое дело — избегать занятий, связанных с крепкими хватками. Некоторые предложения заключаются в том, чтобы выбрать кухонные инструменты или инструменты для мастерских с большими круглыми или фигурными ручками. Вы также можете использовать доску с шипами: на скамейке, если вы режете на разделочной доске, вам не нужно держаться за огурец или помидор, когда вы режете их.Также зажимайте предметы ладонями обеих рук вместо того, чтобы держаться за кружку пальцами.

Избегайте действий, связанных с крепким захватом

Выбирайте инструменты для кухни / мастерской с большими округлыми ручками. используйте доску с шипами, чтобы держать овощи во время их приготовления. держите предметы между ладонями обеих рук вместо того, чтобы использовать ручки.

Избегайте устойчивых положений рук

Еще одна вещь, которую вы хотите сделать, — это избегать устойчивых положений захвата предметов.Сохранение захватов или одной позиции быстрее утомляет мышцы. Итак, опять же, вам действительно нужны здоровые и сильные мышцы, чтобы поддерживать суставы. Одна вещь, которую мы пытаемся сделать, — это подготовить и укрепить эту часть повседневного распорядка каждого человека. Но для пальцев это действительно сложная задача. Мышцы, управляющие пальцами, находятся в предплечье. Их нет в ваших руках. У вас в руке есть крошечные мускулы, которые выполняют часть работы по стабилизации, но большие мышцы предплечья — это мышцы, которые ее работают.Поэтому вы не должны слишком долго сохранять крепкий хват, чтобы не утомлять мышцы. Например, многие люди читают «Санди Таймс», и на это у каждого уходит пара часов. Если вы постоянно удерживаете эту бумагу пальцами в этом положении, вы заметите, что она начнет утомлять мелкие мускулы в вашей руке на долгое время. Лучший способ сделать это — положить лист на стол и читать так или просто читать по частям и складывать его или класть себе на колени.

Также вы хотите прекратить длительную деятельность до того, как ваши мышцы почувствуют усталость, а затем возобновить работу позже. Так что, если у вас есть пачка глажки, или если у вас просто швейный проект, или если вы хотите устроить огород, потому что сейчас отличная погода и у вас есть два часа до дождя, вы не хотите выполнять задания. в течение двух часов подряд, потому что вы устаете и, возможно, утомляете суставы в течение следующих нескольких дней. Выделите немного времени, сделайте немного, а затем сделайте перерыв от 20 минут до получаса, и вы действительно заметите, что сохраните мелкие суставы и мышцы.

Каковы особенности вспомогательных устройств для сохранения суставов?

Теперь поговорим о некоторых устройствах, которые вы можете увидеть, когда идете по магазину. Некоторые вещи, которые вы хотите рассмотреть, связаны с увеличением плеча рычага. Плечо рычага, изображение справа, это дверная ручка, дверная ручка с рычагом на самом деле является своего рода стержнем, тогда как дверная ручка обычно является ручкой. Итак, в основном вы хотите увеличить плечо рычага, и цель состоит в том, чтобы, если вы увеличиваете плечо рычага объекта, он уменьшит крутящий момент, который является силой, необходимой для поворота объекта вокруг его оси.Это довольно сложное объяснение, но вы можете увидеть, собираетесь ли вы открыть дверь с правой стороны экрана, вы можете просто нажать на ручку рычага, и дверь просто откроется. И если вы собираетесь открыть дверную ручку в левой части экрана, вам на самом деле придется повернуть дверную ручку, и вам действительно нужно будет взяться за дверную ручку, удерживая ее, и повернуть. Так что повернуть дверную ручку в левой части экрана потребует гораздо больше усилий.Таким образом, более длинный рычаг обеспечивает большую устойчивость вашего ядра и меньше изгибов и растяжений.

Дверная ручка с рычагом в сравнении со стандартной круглой дверной ручкой.

Используйте устройства с рычагами, чтобы выполнять повседневные дела без боли

Lver-рычаги предназначены не только для дверных ручек. Некоторые из вас, возможно, видели ричеры с длинной ручкой или более длинные ручки для инструментов, все, что выдвигает ручку, считается рычагом. Я покажу вам несколько примеров рычагов.Все, что я покажу вам сегодня, я принес с собой. Вот у нас есть щипцы для льда. С помощью щипцов вы можете использовать более крупные мышцы вместо маленьких крошечных мышц, и вы можете использовать более крупные мышцы, и вы можете немного легче подбирать предметы. А это пример ричера с длинной ручкой.

Увеличение рычага действия с помощью плеч рычага уменьшает крутящий момент (усилие, необходимое для поворота объекта вокруг оси). Более длинные плечи рычага обеспечивают большую устойчивость вашего ядра (меньше изгибов и растяжений).В целом рычаги уменьшают силы. Примеры рычажных устройств:

• щипцы для льда
• ричер с длинной ручкой
• вешалка для брюк / юбок
• гаечный ключ

Я также хочу сказать, прежде чем идти дальше, что каждый предмет, который я принес сегодня, я взял в Bed, Bath and Beyond. Я не рекламирую Bed, Bath and Beyond, у меня нет никаких финансовых соображений по поводу них, но это обычный магазин, который есть почти в каждом сообществе.Вы также можете найти эти предметы в Macys и других магазинах, но я хотел пойти в магазин, о котором мы все знаем. Например, ричер с длинной ручкой внизу стоил 9,99 доллара. Щипцы для льда стоили 2,99 доллара. Вам не нужно заказывать по каталогу.

Большинство вещей, которые вы увидите в отношении адаптивного или вспомогательного оборудования, на самом деле вы найдете в каталогах реабилитации. Они есть, но вы должны как бы учитывать некоторые из этих принципов.И это принцип рычагов — другие типы рычагов, вы должны как бы расширить свою мысль, много раз люди говорят мне, что у них проблемы с их вешалки, подвешивание брюк и юбок, защемление этих маленьких пряжек на вешалках в магазине.Вот пример вешалки: если я просто постучу по ней, она освободит ее и откроется, а затем вы положите в нее свою юбку. Вы всей рукой скрепите их и вешаете штаны. Это небольшая деталь, это очень маленькая область, и теперь я расширил ее настолько, что это очень простой способ повесить брюки и юбки на вешалку.

На этом слайде вы увидите так называемый гаечный ключ. У него есть верхняя часть, петельная часть, которая является своего рода рычагом, на самом деле он поставляется с набором из 2 штук также за 9 долларов.99. Это петля из резины, и она бывает двух разных размеров, это больший размер с очень простой ручкой. Я вдавливаю его и затягиваю вокруг чего хочу. Мы действительно использовали это вчера вокруг одной из этих бутылок, затянули это и затянули зажим, так что он создает рычаг. Вы можете открывать банки для соусов, и вы можете открывать все, что действительно эффективно и регулируется, чтобы вы могли делать разные размеры.

Итак, это вещи, которые, как только вы увидите принцип, вы войдете в тот магазин, заметите такие вещи и скажете: «О, я даже не думал, что это поможет мне», вы просто подумали, что это еще один гаджет или гаджет.Но такие предметы действительно могут быть полезны, и их легко достать.

Еще одна вещь, которую вы, очевидно, хотите сделать, — это увеличить окружность объекта, что также способствует использованию более крупных суставов для того же движения. Вот пример: многие люди говорят, что держаться за нож и резать овощи для салата сложно. Это быстрое нарезание, при котором вы кладете овощ на дно, затем нажимаете на верх ладонью, и он измельчает ваши овощи. Он действительно хорошо справляется со своей работой, и его легко чистить.Есть и другие продукты, которые позволят вам получить больше высоких технологий. Этот продукт представляет собой разделочную доску, но вы можете видеть, что рука находится сверху, и вы можете использовать всю руку, чтобы нарезать помидор. У него разные насадки, вы можете просто промыть его, и готово. Это простая настройка, и, опять же, вы не получаете этих факторов стресса, потому что вы используете всю ладонь и всю руку, чтобы сохранить суставы.

Окружность

Увеличение окружности объекта способствует использованию более крупных суставов для выполнения того же движения.Примеры объектов окружности на слайде: Нож для овощей и фруктов.

В основе этих инструментов лежит принцип увеличения диаметра объекта. Таким образом, увеличение диаметра этой ручки уменьшит силу захвата, необходимую для выполнения упражнения. Конечно, если вы уменьшите хват, а хват станет немного больше, вы не утомите эту мышцу так быстро, и вы действительно сохраните эти суставы и уменьшите усталость. Этот набор здесь бывает самых разных видов.Одна разновидность, которую вы, вероятно, видите чаще, называется хорошим захватом, я знаю, что у Марты Стюарт есть бренд в K-mart. В каждом магазине есть бренды, даже в Home Depot, где продается вся кухонная утварь и все инструменты, необходимые для использования в доме.

Диаметр и другие свойства

Увеличение диаметра ручек снижает степень захвата, необходимого для выполнения упражнения, сохраняет меньшие суставы и снижает усталость от статического удержания. Убедитесь, что инструменты, ножницы и ножи острые, чтобы избежать трения, а липкие поверхности или наложения уменьшат силы за счет минимизации скольжения.

Это пример большого хвата. Вы можете увидеть средний, с надписью открывалка для банок. Это также рычаг, потому что вы собираетесь надеть его на свою банку, и теперь это рычаг, создающий комбинированный эффект. Некоторые другие свойства, которые вы хотите учитывать при поиске вспомогательных устройств, — это убедиться, что ваши инструменты и ножи острые, чтобы избежать любого сопротивления. Если что-то не острое, вы хотите избавиться от этого, потому что вам придется потрудиться, чтобы пройти через это.Если у вас тупые лезвия инструментов, вам придется потрудиться, чтобы ими пользоваться. Кроме того, липкие поверхности или накладки уменьшают усилие, сводя к минимуму скольжение. В правом нижнем углу на самом деле находится миска, покрытая резиной, поэтому, когда она стоит на вашем столе, она не будет скользить. Мне не придется крепко держать его рукой за край миски. Они также создали небольшой язычок, чтобы я не держался за край чаши в этой неправильной позе. Я могу просто положить на него руку и удержать.

Тогда этот маленький предмет рядом трудно увидеть, на самом деле это ручная щетка для мытья посуды. Вместо этого вы кладете мыло, и при нажатии на ладонь оно высвобождает мыло. Вместо того, чтобы держать эти бутылочные щетки, вы можете просто удерживать эту вещь, и вам будет легче перемещать ее. Еще одна вещь, с которой людям нелегко, — это заправить кровать и правильно расположить углы, потому что они всегда скользят. Ну, есть эти устройства, которые вы можете купить в строительном магазине. Он не такой острый, как ледоруб, но выглядит как ледоруб с крючком на нем, на самом деле подойдет любой инструмент с крючком, потому что вы можете использовать этот крюк для увеличения рычага вместо пальцев.Вы держитесь за этот инструмент с помощью крючка, а затем сдвигаете простыню и тянете под угол своей кровати.

Это еще одна вещь, которая называется прижимной простыней, и это кусок пенопласта, который вы прикрепляете к матрасу или к чему-то еще, к чему вы хотите его прикрепить, а затем, когда вы кладете простыню под нее, вам не нужно полностью ее засовывать потому что ваша простыня на самом деле прилипает и не скользит вверх. Если у вас нет точного угла, вы на самом деле покрыты.

Использование вспомогательных устройств

Использование вспомогательных устройств дает множество преимуществ:

• для предотвращения ненужной нагрузки на здоровые суставы
• во время обострений
• утренняя скованность
• устройство может изменить биомеханику здоровых суставов
• неправильное использование может увеличить усилие на шарнире
• устройство, которое работает для одного человека, может не обязательно работать для другого
• каждый должен сам управлять своими вспомогательными устройствами

Использование других соединений

По возможности используйте для выполнения стрессовой задачи либо более крупные суставы верхней конечности, либо даже другие части тела.

Лучший совет, который я могу дать, — всегда стараться использовать другие суставы. Старайтесь не использовать руки, если в этом нет необходимости. Поэтому по возможности осмотритесь и посмотрите, можно ли использовать другие суставы. Например, вы можете закрыть ящик бедром. Старайтесь не задействовать в руках все мелкие суставы.

И это еще один пример, который я нашел в строительном магазине. Это ножной переключатель, который вы прикрепляете к лампе и можете нажать на него или наступить на него ногой.Единственное, что нужно делать при этом — не споткнуться о шнур.

Я хотел поговорить об использовании вспомогательных устройств и подчеркнуть важность того, чтобы вы составляли для себя мысленный список всего того, что вы не можете делать так, как вы хотите. Это потому, что они маленькие или потому, что они слишком тесные, вы составляете мысленный список, и из этого списка вы можете подумать, какие свойства вам нужно искать, когда вы ищете вспомогательные устройства.

Таким образом, вспомогательные устройства используются для предотвращения ненужной нагрузки на здоровые суставы.Всегда будьте последовательны в использовании их для предотвращения этих стрессовых факторов. Возможно, вы сможете использовать вспомогательные устройства только во время обострения. Если однажды утром вы просыпаетесь и чувствуете себя неважно, не пытайтесь выполнять эти действия, обнаружив, что они слишком тяжелые, а затем воспользуйтесь вспомогательным устройством, чтобы сделать это. Если вы знаете, что у вас обострение, убедитесь, что именно в этот день вы собираетесь использовать эти устройства.

Некоторым людям нужно пользоваться вспомогательными устройствами только по утрам, потому что они немного скованы по утрам.Но помните, что устройства помогают биомеханике здоровых суставов, поэтому, если затронут только большой палец, и вы придумываете разные способы делать что-то, вы можете изменить нормальную функцию пальцев. Просто будьте немного осторожнее с этим, а также с неправильным использованием, потому что вы можете увеличить нагрузку на сустав. Поэтому, если вы думаете, что делаете лучше, просто наблюдайте за своей рукой, пока вы это делаете, потому что если вы думаете, что ваша рука или пальцы сгибаются в неправильном направлении, вы, вероятно, увеличиваете силу на другой сустав или тот же сустав.

Устройство, которое может работать для одного человека, может не работать для другого. Я вас предостерегаю. Сегодня я показываю вам много вещей, которые, по вашему мнению, будут работать на вас, и как только вы их купите, поймете, что это не работает для вас. Вы должны выяснить, что лучше для вас, потому что каждый должен самостоятельно управлять своими вспомогательными устройствами.

Шины как вспомогательные устройства

• Может использоваться для поддержки или для замены ограниченной мощности и ПЗУ.
• Могут пригодиться готовые шины.
• Помните: «Шина, которая подходит всем, никому не подходит».
• Шина Oval-8 предотвращает чрезмерное расширение среднего сустава во время работы.
Разрезные кольца
• представляют собой долгосрочную альтернативу решению проблемы гиперрастяжения среднего сустава.
• Сборные шины обеспечивают мягкую поддержку и нейтральное тепло. Отлично подходит для вспышек!
• Некоторые шины могут управлять локтевыми отклоняющими силами.Этот сделан из неопрена для легкой поддержки.

Поскольку я эрготерапевт, одна из моих работ — делать много шин. Технически это считается вспомогательным устройством, потому что оно может использоваться для поддержки или замены ограниченной силы и диапазона движений. Я говорю о готовых шинах, которые можно купить и которые могут пригодиться. Это может быть полезно для людей с артритом базального сустава или артритом основания большого пальца. Это также хорошо для людей, у которых нестабильность запястья, так что их запястья немного расслаблены, поэтому им трудно получить хороший захват или любую слабость суставов.Помните, что шина, которая подходит всем, никому не подходит, поэтому, если вы все же пойдете в магазин за сборной шиной, вероятно, лучше всего попытаться узнать, сможете ли вы связаться с эрготерапевтом, физиотерапевтом или сертифицированным специалистом. терапевт или кто-то, кто действительно может увидеть на вас шину и убедиться, что она работает правильно. Если шина плохо сидит, она создаст больше стресса для других суставов. Поэтому я предупреждаю вас об этом, но я не хотел исключать это из нашего сегодняшнего разговора.

Одна из шин, которую мы иногда даем людям, временная, она сделана из пластика. Он предназначен для тех, у кого есть небольшая гиперэкстензия или некоторая слабость в среднем суставе, который называется проксимальным межфаланговым суставом. Вы надеваете его, и он удерживает сустав от чрезмерного растяжения. Вы можете почувствовать, что начинаете немного лучше разбираться в вещах, но при этом не возникает общего ощущения, будто все готово уступить место.

Для людей, которым нужна дополнительная поддержка, вы можете получить их в серебре, которое более надежно.Их можно подогнать по размеру, и они тоже красиво смотрятся. Это позволяет этому суставу сидеть в хорошем положении. Вы не перетягиваете через них. Это всего лишь несколько примеров готовых шин. Тот, что слева, предназначен для запястья. Таким образом, они могут использовать это только во время определенных действий, например, во время приготовления пищи, мытья или уборки дома или работы на улице в саду.

То же со шиной справа. Шина справа черная, она сделана из неопрена, отличного материала, который легко найти.Неопрен — это тот же материал, который используется в гидрокостюмах. Он имеет покрытие из резины, обеспечивает нейтральное тепло, обеспечивает легкую поддержку и при этом остается гибким. Со шинами нужно быть осторожным, если там есть твердый кусок, и вы пытаетесь работать с ним, потому что на самом деле вы работаете намного усерднее, чем необходимо. Таким образом, шина справа является примером неопреновой шины, которая придаст вам гибкости и обеспечит поддержку сустава именно там, где вам это нужно.

Это еще один пример, некоторым он нравится, это шина, которая удерживает вас от локтевого отклонения.Кому-то нравится шина, а кому-то нет, и она также сделана из неопрена для легкой поддержки.

Итак, что нужно учитывать, когда вы получаете вспомогательное устройство, уменьшает ли оно боль, скованность или напряжение суставов? Если нет, то, возможно, это не подходящее устройство для вас. Снижает ли устройство затраты энергии или времени. Если вы тратите много времени на настройку, например, если вам требуется пять минут, чтобы просто положить это вокруг банки, чтобы хорошо ее открыть, то, возможно, это устройство не для вас.Может быть, есть другой продукт. Удобно ли устройство, легко ли его использовать и транспортировать, или его нужно прикрепить к чему-то болтами или вам придется пройти половину дома, чтобы использовать его? Устройство нужно только утром или в плохие дни? Заменяет ли он деятельность, которую можно безопасно выполнять без него? Иногда, если вы посмотрите на то, как вы выполняете какое-либо действие, вы можете найти другой способ выполнять это же действие очень безопасно, и вам не нужно покупать какие-либо вспомогательные устройства.Способствует ли устройство потере подвижности суставов? Всегда следите за тем, чтобы ваши суставы были здоровыми.

А как насчет вашей среды? Расположение предметов в вашем окружении может способствовать здоровому использованию суставов. Когда вы смотрите на кухонную стойку и постоянно тянетесь в угол, чтобы достать лопатку. Вам нужно стабилизировать свое тело и надавить на стойку, чтобы стабилизировать свое тело. Если это так, то вы, вероятно, нагружаете свои суставы, даже не осознавая этого.Так что размещение ваших предметов на столе или на рабочем столе там, где они вам нужны, вероятно, будет хорошей идеей. Хорошее вспомогательное устройство, которое находится в плохом месте, может вызвать больший стресс и, следовательно, быть менее полезным. Пример — электрические консервные ножи. Они кажутся полезными, но в загроможденном помещении могут вызвать больший стресс. Вы должны следить за своим окружением и соответственно вносить положительные изменения.

Всегда используйте лучший выбор для выбранного вида деятельности — ваши запястья, плечи, локти в отличном состоянии.Осознайте механику своего тела, всегда поддерживайте свое тело, вставайте прямо, сохраняйте хорошую осанку и устойчивость, прежде чем приступить к работе. Уважение к своему телу должно быть целью номер один. Если вы испытываете боль во время какой-либо деятельности, вам нужно прекратить, регулярно отдыхать и сберегать энергию.

Общие советы на вынос

• Используйте самые прочные суставы для любой деятельности.
• Узнайте о механике тела.
• Уважай боль.
• Регулярно отдыхайте.
• Берегите свою энергию.

Если вы хотите получить консультацию в HSS, наберите номер 212.606.1660. Если вы хотите получить консультацию ручного терапевта, вам обычно необходимо направление к врачу. Это не обязательно должен быть ручной врач, это может быть обычный врач, но если вы хотите получить консультацию о том, как вы используете вспомогательные устройства для мелких суставов, сообщите нам, и мы будем рады помочь ты. Так что спасибо тебе.

Интерактивные вопросы и ответы

Есть ли у кого-нибудь из слушателей проблемы, которые они сочли проблемными, и способы их решения, которые могли бы быть интересны для остальной группы.Возможно, мы сможем поговорить о некоторых из них.

Q. У меня вопрос. Колпачки, которые поставляются с бутылками с отбеливателем Clorox — теперь, когда вам нужно надавить и надавить на них. Я не могу заставить мое вспомогательное устройство их открыть. Есть что-нибудь для этого.

A. Мы также находим их во флаконах с лекарствами. У меня есть одно маленькое решение. Я не знаю, в каком магазине вы его найдете, но знаю, что он есть в каталоге реабилитации. Похоже на Т-образный рычаг, а внизу здесь что-то вроде небольших металлических колючек.Вы действительно можете положить его поверх банки. Таким образом, увеличив это значение, я увеличил количество используемой комнаты. Увеличиваю объем окружности. Одеваешься, давишь и поворачиваешься. Обычно эти штуки держатся немного лучше. Вы действительно можете опустить силу, когда вы толкаетесь и поворачиваетесь. Некоторые из них вам придется выжать. Итак, это тот, который хорош для толкания и поворота, но мы также предлагаем, чтобы вы могли толкать одной рукой и поворачивать другой, потому что объект всегда будет больше, и вы можете толкать одной рукой и поворачивать другой .Теперь объекты, которые нужно сжать, немного сложнее. Я не уверен, нам нужно было бы попробовать несколько вещей, чтобы на самом деле выяснить, какие из них нужно сжать, возможно, что-то подобное поможет или даже просто сделает поверхность немного более липкой. Так что используйте такой продукт, как Dycem, разных размеров. Это липкое, и вы просто надеваете его. Есть разные размеры. Он делает предмет липким, поэтому его можно сжимать и тянуть.

Q. Одна из моих проблем с любым из них, я могу положить вещь сверху и повернуть другой рукой, но мне нужно схватить банку и держать ее — я не нашел никакого устройства держать банку.

A. Итак, вопрос в том, что происходит, когда вы можете открыть его пальцем здесь, но другая рука не может опереться, что вы делаете? Некоторые из вещей, которые вы можете сделать, — это использовать липкую ленту или использовать ее как липкую. Если вы там надавливаете, вы можете положить его в бок, например, кухонный ящик.

Q. Я попытался открыть ящик для столового серебра и поставить туда бутылку, закрыть ящик и оставить там, чтобы держать.

А. Итак, вы используете технику тисков.

Хорошо, создать тиски — отличная идея. Использование ящика, открытие ящика и опора на него при открытии. Это хорошая идея.

Q. Ранее Вы показали нам большую толстую резиновую ленту,

A. Сохраняйте простоту, потому что если вы используете два вспомогательных устройства одновременно, это, вероятно, будет сложнее — оставайтесь простыми. Это может быть именно оно, она может просто подержать его и повернуть.

Q. Когда я в ресторане и, конечно, не могу принести свой нож и режу стейк, мне действительно больно, когда мне приходится резать еду в ресторане.

A. Предлагается попросить официанта принести нож для стейка, который по своей сути будет более острым, так что снова сохраняйте форму. Вы можете купить маленькие кусочки поролона, если хотите увеличить хватку, вы можете положить их в сумочку и защелкнуть их поверх ножа, когда режете. а затем просто засуньте его обратно в сумочку, когда уходите.

Q. Его пена?

A. Да, это кусок поролона. Они продают их в строительном магазине. У нас есть пена, которую называют цилиндрической пеной, вы можете купить ее в магазине хирургических принадлежностей и просто отрежете кусок поменьше. Они отлично подходят для путешествий, для вашей зубной щетки и ножей, когда вы выходите на улицу.

Q. Что вы делаете для кнопок?

Вопрос в том, что делаете для кнопок. Проблема с кнопками в том, что они такие крошечные — есть ли у кого-нибудь решение для кнопок

А. Верю. Это пуговицы, а этот конец — молния.

Q. О, мы можем включить свет, чтобы все это видели. Так что он принес с собой отверстие для пуговиц, а сзади — для молний. Можете продемонстрировать с помощью кнопок.

A. Пользуюсь только недавно.

Q. Где ты это взял?

A. Мне его подарила племянница. Я только что понял, насколько дешевы все эти подарки, которые она мне дарит! Позвольте продемонстрировать вам…

Итак, что он здесь сделал: он увеличил рычаг, так что он не использует свой крошечный палец, но он может положить всю руку на ручку, так что он использует рычаг.Хорошо, я передам еще одну. Это то же самое, и у него есть цилиндрическая пена, о которой я говорил, которую вы также можете купить. Я принес с собой каталог, и у меня есть несколько старых, которые я могу раздать, но с номером телефона, по которому вы можете просто позвонить, и попросить их отправить вам обновленный каталог, это каталог вспомогательных устройств, и они есть в Интернете, поэтому вы могу удалить адрес их веб-сайтов, и у меня есть номера телефонов. Лучше всего то, что если вы пойдете в магазины хирургических принадлежностей, вы также сможете найти их там, потому что они продают их все больше и больше, поскольку они обнаруживают, что это действительно прибыльное устройство, поэтому вам не нужно ждать каталога.Кто-то просто предположил, что если вы зайдете в Интернет и выполните поиск по «вспомогательным средствам для повседневной жизни», вы найдете целый список вещей, разные каталоги, которые вы можете просмотреть.

Одна из крупных компаний называется Sammons Preston Rolyan, ее номер телефона 1-800-323-5547, и мы позаботимся о том, чтобы все это было размещено на веб-сайте, и если вы посмотрите на веб-сайт, вы тоже это увидите. Если вы позвоните им, у них действительно есть продукты ADL. Приятно то, что они дешевеют.Например, я не знаю, использовал ли кто-нибудь из вас парафин для термообработки. Ну, эти парафиновые единицы теперь стоят 50 долларов. Вы можете купить их на распродаже в Macys за 38. Это действительно важные вещи, без которых вам не обойтись.

Q. Я заказал что-то, чтобы помочь мне подстричь ногти, и то, что они прислали мне, было чем-то вроде разделочной доски, и я не мог ее использовать, это было действительно сложно. Ты вставил ноготь, а я не смогла сделать это с ногтями на ногах. Я не мог поверить в это и был так разочарован, что никогда не использовал его после этого.

A. Это хороший пример того, как вспомогательное устройство может быть полезным и бесполезным. Ей было трудно подстричь ногти, что было непросто, потому что ты использовал кусачки для ногтей. Это замечательно, потому что ей не нужно стабилизировать это своими маленькими суставами, такими как руки, и, как она сказала, это, вероятно, легко сделать для ногтей на пальцах рук, но что вы делаете для пальцев ног? Не знаю, кто может это сделать. Можно прикрепить к полу. Но это продукт, который, возможно, 10 из нас могут использовать, но остальные не могут использовать.Возможно, вы захотите кое-что изучить, у них есть более длинные кусачки для ногтей в магазинах хирургических принадлежностей.

Q. У меня вопрос, я купил швабру, которая у меня есть, с губкой и рычагом, но я не могу этого сделать. Какие-либо предложения.

A. Если вы используете обычную швабру для мытья посуды, как вы учитываете удаление пены с пола, тех губчатых вещей, которые вы используете рычаг, чтобы вытащить мыло, они слишком твердые. Есть ли у кого-нибудь хорошие предложения по этому поводу?

Q. Я покупаю в хозяйственном магазине, это ведро с роликом, а вы пользуетесь ногами. Ролики встроены в ведро. Я использую его со старой шваброй, а не с губкой.

A. Позвольте мне просто повторить то, что она сказала, чтобы вся группа могла услышать. Она купила ведро, в котором вы действительно можете использовать ногу, в которое встроены ролики, и вы можете использовать свои ноги, и на самом деле ролики будут проходить через конец вашей швабры. А где вы такое ведро нашли? Строительный магазин, отлично.

Другим решением является швабра, которую вы, вероятно, видели в рекламе. Она выглядит как свисающие куски ткани, и она очень тонкая и приятная, когда вы скользите ручкой по швабре, вы фактически сжимаете ее. Да, он скользит вниз, и вы можете использовать больший шарнир, а ручка действительно большая. А ручки сделаны из легкого алюминия.

Q. Есть смехотворно дорогая швабра примерно за 50 баксов. Это итальянская швабра. Он работает очень плавно, губки можно заменять, и это натуральная губка, которой хватает на год.Он очень гладкий и не ржавеет.

A. Многие действительно хорошие товары стоят дорого. Если вы собираетесь потратить 50 долларов вперед, и если этого хватит примерно на 2 года, возможно, вам стоит подумать об этом, вместо того, чтобы перебирать десять швабр по 5 долларов за штуку.

Q. У меня есть ричер, и что мне не нравится в нем, так это то, что у него есть черный предмет, который нужно тянуть назад одной рукой и хватать за то, за что хватаешься, а затем ты придется толкать замок вперед, чтобы он удерживал все, что вы схватываете, а это трудно сделать.Если вы поднимаете что-то высоко из шкафа, это трудно схватить, толкните вещь, а затем опустите.

A. Все видят, что здесь происходит? Принцип в том, что вы используете свои большие суставы. Итак, проблема в том, что вы используете все свои большие суставы, и это здорово, но теперь вам нужно использовать меньший сустав, чтобы зафиксировать его на месте, и это требует двух рук, и это слишком сложно. Некоторые люди могут делать это одной рукой. Я умею это делать одной рукой.Может быть, кто-то из людей с большими руками, может быть, кто-то из джентльменов здесь, они смогут протянуть руку по всему периметру, но людям с меньшими руками это сделать труднее. Так что это отличный продукт, но он может быть не так полезен для всех. Вы также можете купить разные типы захватов.

Q. Я просто все переставил. Я не могу дотянуться. Все, что я знаю, что я собираюсь использовать каждый день, я кладу в шкафы внизу или поблизости.

A. Помогите этой даме, самое простое и логичное — это посмотреть на свое окружение и взять предметы, которые вы регулярно используете, и положить их на нижние полки, положить на столешницу или положить под себя. счетчики.

Q. Я просто кладу вещи в другой контейнер. Если у меня есть верх, в который я не могу попасть, я меняю контейнер.

A. Да. Если у вас есть лекарства, попросите фармацевта положить их в легкий верх.Они там есть, и нет причин, по которым они не могут сделать это за вас. Во-вторых, если эти легкие вершины все еще немного сложны — положите их в небольшой контейнер, когда вы вернетесь домой, чтобы вы могли легко входить и выходить из контейнера. Это отличное предложение.

Это продукт, который она использует, это овощечистка или картофелечистка, и уникальность заключается в том, что не только более толстый рычаг, но и на самом деле имеет острое лезвие, эти продукты всегда очень острые и поворачиваются, поэтому вам нужно только сделайте один взмах моркови вместо множества маленьких.Это мне помогает, потому что я люблю делать яблоки хрустящими. Они хороши для быстрого пилинга и снижают нагрузку на суставы. Они отлично подходят для картофеля, потому что они снова образуют контур и вращаются на поверхности картофеля странной формы.

Q. Могу я показать вам устройство для заправки листов. Я использую это в течение нескольких лет, и он не показал отрицательного воздействия на листы.

A. Это фантастика, она показывает нам обычную лопатку или вращатель для блинов, и она использует ее, чтобы заправлять свои простыни.Она увеличила плечо рычага, и ей не нужно сунуть сюда пальцы. И это то, что можно купить в долларовом магазине. Фантастика.

Q. Я использую резиновую перчатку для всего, что открываю. Я даже не надеваю, просто беру и что-нибудь открываю.

A. Итак, она говорит, что если вы не хотите покупать что-нибудь модное, просто возьмите эти резиновые перчатки, которые у вас уже есть у раковины. Она предлагает использовать подставку для кулинарных книг, чтобы держать книгу, и положить ее себе на колени.Это отлично. Спасибо, это большое дело — держать книгу в руках, особенно ночью, потому что, если вы устали, ваши суставы устают. (член аудитории говорит) Это снова отличное предложение: убрать вес, чтобы вам не приходилось держаться за большую газету, она разрывает газету пополам, поэтому ей нужно держаться только за один лист, а не за двойной. .

Q. Мне трудно найти перчатки для мытья посуды, в которые я могу поместиться. Я много посуду, и я не могу надеть перчатки и не могу найти их для своих рук, иначе мне придется носить большие, и туда попадает вода.

A. Итак, вопрос в том, что вы будете делать, если вы действительно не можете поместиться в этих кухонных перчатках, потому что вы не хотите, чтобы ваши руки постоянно были в горячей воде, это не делает так много приятных вещей для вас. Руки. Есть ли у кого-нибудь предложения по мытью посуды?

Q. Что я делаю, потому что я ненавижу мокрые руки, когда я ношу перчатки. Так что я просто беру пару перчаток садовника, они хлопчатобумажные, маленькие хлопковые перчатки, я надеваю их, а затем надеваю большие резиновые перчатки и покупаю коробку с 50.

A. Хорошо, ее предложение было, на самом деле, хорошим предложением, и опять же, оно просто показывает, что у одних дела пойдут, а у других нет. Вы просто покупаете хлопковые перчатки, которые вы можете купить в магазине, и собираетесь надеть на них хирургическую перчатку, латексную перчатку, которую вы можете купить в коробке по 50 штук.

Другой вариант — использовать густой тяжелый бальзам, он больше похож на бальзам, это барьерный крем, он не позволяет воде попадать на вашу кожу.Есть группа людей, которые действительно используют его в своей работе, и я не могу вспомнить, что это за группа людей. Это похоже на крем типа вазелин, он еще жирный, но немного гуще. На самом деле существуют резиновые перчатки типа прихватки для духовки. Я из Канады и не знаю, можно ли их здесь найти, но знаю, что в Канаде можно. На самом деле это резиновые силиконовые перчатки, которые можно использовать, чтобы достать продукты из духовки. Это силиконовые рукавицы для духовки, и они великолепны, они не допускают попадания тепла в руки, это №1, но вы также можете использовать их, потому что они силиконовые, и в этом положении они являются рукавицами.Так что это не такая рукавица, это такая рукавица, поэтому она уже дает вам функциональное положение, чтобы держать тарелку, и вы найдете ее на кухне, и она сделана из силикона. Я не знаю, есть ли он в таких местах, как Crate & Barrel, Williams & Sonoma или подобных местах. Так что это силиконовые рукавицы для духовки, и это действительно здорово.

Q. Если у вас проблемы с ключом, и вы используете рычаг, вы можете положить ключ на что-нибудь и повернуть ключ всей рукой.

A. Это отличное предложение, вероятно, с этим у многих возникают проблемы. Она говорит о том, что вы делаете, если не можете попасть в дверь или машину, и не можете повернуть ключ в замке зажигания … Она привела отличный пример, который также видел нечто подобное в оборудовании хранить. Так что это ключевой удлинитель, который продается в строительном магазине. В заключение я просто хочу сообщить вам, что здесь, в HSS, также доступны ADL.здесь, в HSS.

Информация о продукте

* 3-х балльная новинка в дизайне. 1610 Pincay Court, Annapolis, MD 21401. 1-888-378-7763.
http://www.3pointproducts.com/

* Педальный переключатель: Power Sentry, подразделение Fiskars Inc.
http://www.fiskars.com/

* Good Grips oxo ®. 1-800-545-4411

* Гаечный ключ: Idea Village, Fairfield, NJ, 07004.

* Компания Silver Ring Splint. P.O. Box 2856, Charlottesville, VA 22902-2856., 1-800-311-7028.
http://www.silverringsplint.com/

* Саммонс Престон Ролян, компания An AbilityOne, P.O. Box 5071 Bolingbrook, IL 60440 5071. 1-800-323-5547. http://www.sammonspreston.com/

* North Coast Medical, Inc., 18305 Sutter Boulevard, Morgan Hill, CA 95037-2845, США. 1-800-821-9319.
http://www.ncmedical.com/

* Medical Specialties, Inc. 4600 K Lebanon Rd., Charlotte, NC 28227. 1-800-334-4143. http://www.medspec.com/

* Quick Chop: Smart Inventions, Inc.

* Sheet Snugglers: S n S International., P.O. Box 572002, Tarzana, CA.

* Zyliss ®, Швейцария. https://www.zyliss.com/

Добавлено: 20.03.2003

Авторы

Госпиталь специальной хирургии

Пространственно-временная толерантность зрительно-тактильных иллюзий в искусственной коже с помощью рекуррентной нейронной сети с пластичностью, зависящей от времени всплеска

Процесс обучения в нейронных картах выполняется последовательно путем представления экземпляров визуально-тактильных сигналов, когда рука (точка контакта 2 см ² ) движется над тактильным устройством и всегда находится в контакте с ним, под полем зрения камеры (см.рис.1 и раздел «Устройство и методы»).

В ( a ) искусственные нейронные сети получают унимодальные визуальные и тактильные сенсорные входы в качестве входящей информации. Первый слой выполняет начальную предварительную фильтрацию, а второй слой состоит из ассоциативной карты, которая связывает две одномодальные нейронные популяции.Наконец, третий слой соответствует повторяющейся карте, которая объединяет во времени мгновенные зрительно-тактильные сигналы. Эта последняя сеть обладает способностями рабочей памяти противостоять шуму и временным задержкам, поскольку она управляет внутренним представлением теменной коры. В ( b ) визуальные временные задержки на камере эквивалентны пространственному тактильному смещению на искусственной коже.

Восприимчивые поля ассоциативных и рекуррентных карт

Каждая карта изучает свои собственные входящие сигналы, так что мы можем наблюдать функциональные различия между унимодальными картами, ассоциативными (асс.) и рекуррентные (рекомендуемые) карты для представления визуальных и тактильных, а также зрительно-тактильных рецептивных полей (RF), см. рис. 2. Чтобы лучше понять, как нейронные карты ведут себя при различных начальных условиях, мы построили нейронную карту активность для двух разных пространственных местоположений точки контакта, что означает, что было два разных RF. Первые два графика на рис. 2 (a) (соответственно g) отображают тактильные и визуальные RF, связанные с двумя одномодальными картами, записанными для одного конкретного местоположения. Следующие два графика на рис.2 (b) (соотв. H) представлены зрительно-тактильные RF, связанные с активностью одного выбранного бимодального нейрона в ассоциации. карта, которая также является наиболее активной для этого конкретного места. Два графика, представленные на рис. 2 (c) (соответственно i), соответствуют пространственным RF одного выбранного бимодального нейрона в rec. карта, которая также наиболее точно соответствует этому конкретному пространственному положению. Соответствующие графики на рис. 2 (e) и (f) (соответственно k и l) являются соответствующими визуальными RF ассо. нейрон и rec.нейрон при добавлении зрительной задержки 300 мс ; см. графики в (d) и (j). Эти наборы графиков показывают, что asso. и рек. нейроны имеют похожие визуальные и тактильные RF, расположенные в верхнем левом углу. Ассо. map успешно изучает бимодальное соответствие между пространственными RF каждой унимодальной карты, а также их пространственные границы; например, бимодальная ассоциация ограничена небольшой тактильной областью и небольшой визуальной областью по сравнению с унимодальными RF. В то же время мы видим, что РФ ассо.нейрон немного отличается от их текущего местоположения на унимодальной карте, тогда как RF rec. нейрон покрывает более широкую область, аналогичную пространственному диапазону стимула на унимодальных картах. Более того, когда добавляется визуальная задержка 300 мс , две карты показывают некоторый добавленный шум в пространственной оценке их соответствующих RF.

РФ по ассо. и рек. карты отображаются в условиях отсутствия задержки и задержки (300 мс ). ( a ) и ( g ) соответствуют строгим визуальным и тактильным пространственным RF унисенсорных карт, сделанных на одном снимке для двух произвольно выбранных местоположений. ( b ) и ( h ) соответствуют пространственным RF двух бимодальных нейронов ассоциации. карта стреляет больше всего для зрительно-тактильных местоположений в ( a ) и ( g ).( c ) и ( i ) соответствуют пространственным RF двух бимодальных нейронов рекуррентной карты, наиболее активным для зрительно-тактильных местоположений в ( a ) и ( g ). Графики ( d — f ) и ( j — l ) — активность нейронов в ассо. и рек. нейроны, при добавлении зрительной задержки 300 мс .

Мы предлагаем, чтобы в некоторых точках бимодальные карты показывали, как ассо. и рек. карты получили унифицированное мультимодальное представление.Эти различия между двумя картами могут отражать некоторые функциональные различия в обнаружении визуально-тактильной непредвиденной ситуации и в обработке ошибочных сигналов или иллюзорных событий. Тогда сравнение двух карт или их динамическая регистрация может помочь лучше обнаружить случайные сигналы.

Визуально-тактильные интерференционные паттерны нейронной активности

Графики на рис. 3 показывают новый метод, который мы предлагаем и называем интерферограммой. По аналогии с обработкой сигналов, мы предлагаем изучить интерференционные шаблоны , которые один сигнал создает для другого, когда они комбинируются с учетом задержек; как запаздывающие визуальные сигналы мешают тактильным сигналам в бимодальных нейронах ассо- и rec-карт? Анализ интерферограмм может помочь нам лучше понять, как задержки влияют на возникновение ухудшения сигнала (негативные помехи) и усиления сигнала во время эффекта иллюзии) на уровне нейронов и для задержек в диапазоне интервалов между [0, 600 мс ].Интерферограммы на рис. 3 представляют динамику двух нейронов, построенную для визуальных задержек до 600 мс (вертикальная ось) из ассоциативной карты в а) и из рекуррентной карты в б).

В ( a ) активность ассоциативного нейрона слабо чувствительна к интерференционным паттернам из-за непрерывной зрительно-тактильной активности между вертикальными линиями (текущий тактильный ввод) и диагоналями (визуальные задержки).В ( b ) рекуррентный нейрон более чувствителен к зрительно-тактильной случайности по мере увеличения уровня активности, хотя он также разряжается заранее или позже, когда строгая случайность не соблюдается (эффект памяти).

Сильная вертикальная активность нейрона указывает на пространственную близость зрительно-тактильного стимула к рецептивному полю нейрона, тогда как более низкая вертикальная активность нейрона указывает на ситуации дистальных и неконгруэнтных тактильных стимулов. Следовательно, вертикальные линии представляют чувствительность нейрона к немедленной тактильной стимуляции (его тактильное рецептивное поле), тогда как диагональные линии представляют чувствительность нейрона к задержанному визуальному входу (его визуальное рецептивное поле).Сильная активность вертикальных линий указывает на то, что сеть какое-то время удерживает визуальный ввод, так что немедленная тактильная стимуляция может активировать нейрон, тогда как сильная активность в диагональных линиях указывает на то, что сеть удерживает тактильный ввод какое-то время, так что задержанный визуальный ввод может срабатывать. нейрон. Это свойство более заметно в rec. нейронов, чем в ассо. нейроны, где первые ведут себя больше как рабочая память для образа собственного тела, с эффектами упреждения и гистерезиса. Эффект рабочей памяти связан с повторяющимися ссылками в rec.map, которые позволяют нейронам изучать пространственно-временные последовательности, хотя временной интервал каждой нейронной пары ограничен только 50 мс , как зафиксировано в эксперименте (см. Устройства и методы).

На уровне нейронной массы среднее значение и стандартное отклонение нейронов для каждой карты может обеспечить показатель уровня достоверности нейронов для обнаружения непредвиденных обстоятельств; см. соотв. Рис. 4 (а, б). На рис. 4a) различия между ситуацией в состоянии без задержки и ситуацией в состоянии задержки (500 мс визуальных задержек) показывают, что дисперсия увеличивается в случае условия задержки, почти вдвое.Более того, рекуррентная карта более устойчива к задержкам, чем ассоциативная карта, поскольку она имеет более низкую дисперсию (на одну треть ниже), поэтому уровень достоверности в этом случае лучше. Это говорит о том, что сравнение нейронной активности с пороговым значением может позволить обнаружить временное несоответствие и определить с уровнем достоверности, возникла ли иллюзия.

Среднее и стандартное отклонение для асс. и рек. карты и уровень их достоверности (сигнал к шуму), соотв.( a ) и ( b ). ( a ) На графике представлены среднее значение и дисперсия нейронной активности в состоянии без задержки (слева) и в ситуации визуальной задержки 500 мс (справа). Визуальные задержки влияют на несоответствие амплитуды этого показателя для двух карт и увеличивают дисперсию в два раза больше для ассокарты, чем для rec-карты. ( b ) Это измерение количественно определяет уровень достоверности нейронных карт входным стимулам в отношении незамедлительной и отсроченной визуальной обратной связи (500 мс ).Он рассчитывается как максимальная активность за вычетом местной полевой активности. Этот показатель показывает, что на уровне популяции можно выявить непредвиденные обстоятельства, сравнив активность с пороговым значением.

Уровень достоверности, вычисленный на рис. 4b), соответствует среднему значению и стандартному отклонению разницы между наиболее активными нейронами по отношению к потенциалу локального поля. Он может предоставить метрику сигнала к шуму на уровне совокупности для обнаружения непредвиденных обстоятельств.На этом графике показаны результаты, аналогичные результатам на рис. 4a), для которых вариации между ситуацией в условии отсутствия задержки и ситуацией в условиях задержки для уровня достоверности уменьшаются в случае условия задержки, с более высоким значением для карта рек.

Мы дополнительно исследовали эту проблему с использованием временных задержек визуального ввода для управления визуально-тактильными ассоциациями в сетях. Любые временные задержки между визуальными и тактильными сигналами будут искажать уровень активности на нейронных картах, хотя уровень амплитуды не может дать четкого представления о наличии или отсутствии иллюзии.В качестве примера, график на рис. 5 (a, b) показывает нейронную активность одного нейрона на ассоциативной карте, избирательно относящейся к одному пространственному положению, когда рука входит в зону воздействия или покидает ее, а также для различных задержек зрения 150 мс , тогда как график на рис. 5 (c, d) показывает нейронную активность одного нейрона на ассоциативной карте и одного нейрона на рекуррентной карте, когда рука входит в их зону влияния, и для различных задержек зрения до 150 мс . Вертикальная черная линия соответствует времени контакта, то есть периоду, когда мы входим в рецептивное поле тактильного нейрона.Два графика (ab) соответствуют ситуации, когда пространственное положение руки с задержкой визуальной обратной связи находится вне пространственного положения визуальной RF нейрона на рис. 5 (a) и когда пространственное расположение руки с задержка визуальной обратной связи находится внутри пространственного расположения визуальной RF нейрона на рис. 5 (b). Графики на рис. 5 (c) и (d) представляют собой сравнение поведения между нейроном asso и rec-нейроном, которое демонстрирует упреждающий эффект и гораздо более сильную активность rec-нейрона перед временем контакта, чем у rec-нейрона. ассо нейрон.

Чувствительность к визуальной задержке одного нейрона ассоциативной карты в условиях пространственно несмежных и смежных зрительно-тактильных сигналов; ( a ) и ( b ) соответственно. Сравнение чувствительности визуальной задержки одного нейрона на ассоциативной карте и на рекуррентной карте; ( c ) и ( d ). Добавление временной задержки дает различную нервную активность независимо от того, совпадают ли зрительно-тактильные рецептивные поля. В случае пространственного несоответствия зрительно-тактильных рецептивных полей, как в ( a ), активность нейрона снижается, отменяя восприятие случайности.В случае пространственного перекрытия зрительно-тактильных рецептивных полей, как в ( b ), активность нейрона увеличивается, создавая иллюзию случайности. Кроме того, рекуррентный нейрон в ( d ) более устойчив к задержкам, чем соответствующие нейроны в ( c ).

Хотя была добавлена ​​визуальная задержка, графики на рис. 5 (a, d) показывают, что нейрон всегда срабатывает, когда рука движется в пределах тактильной RF нейрона; то есть время контакта в этом пространственном местоположении на тактильном листе.Тем не менее, поведение двух карт отличается. Для ассокарты ухудшение сигнала вызвано пространственным расстоянием между текущим местоположением руки (тактильный отклик) и визуальным положением на задержанном изображении (визуальный отклик). Напротив, для рекуррентной карты усиление сигнала обусловлено сетевым свойством рекуррентной карты (ее рекуррентные связи), которая имеет большие поля восприятия. Эти последние ситуации на рис. 5 (b) и (d) могут соответствовать иллюзорному эффекту: пространственная близость каждого RF усиливает нейронную активность, создавая иллюзию временной случайности, хотя временная задержка была добавлена.

С одной стороны, когда визуальные и тактильные RF не совмещены, что соответствует рис. 5 (a), постепенное добавление задержки более 50 мс имеет прямой эффект снижения уровня нейронной активности, хотя точный синхронизация времени контакта руки, входящей в нейрон RF, сохраняется. С другой стороны, в ситуациях пространственно смежных зрительно-тактильных RF, которые соответствуют рис. 5 (b), мы можем наблюдать противоречащий интуиции результат увеличения нейронной активности при добавлении зрительных задержек, даже если точные хронометраж времени на контакт сохраняется.В этой ситуации пространственная согласованность создает иллюзию временной случайности.

Нейронные свойства в отношении задержки визуальной обратной связи

Для анализа статистических свойств двух карт мы измеряем, как их нейронная динамика ведет себя по отношению к задержкам визуальной обратной связи. График на рис. 6 показывает пространственную оценку в ассо. и рек. карты, уровень их синхронизации и уровень амплитуды по отношению к задержкам; верхний, средний и нижний графики соответственно.Эти показатели отсроченной нейронной активности были проанализированы и сравнены с нейронной активностью, полученной, когда рука находится внутри тактильных RF каждого нейрона во время контакта в состоянии нулевой задержки, которое произошло, когда нейронные сигналы превышают пороговое значение. 1,5, как эвристически выбрано. Спайки нейронов выше этого порога соответствуют вертикальным линиям, показанным на рис. 3 (a, b), когда текущие зрительно-тактильные сигналы находятся в пределах его рецептивного поля. На нижнем графике представлена ​​конгруэнтная средняя активность для повторяющейся карты (соответственно.ассоциативный) в виде красной линии (соответственно синей линии) для визуальных задержек менее 1000 мс . На средней диаграмме отображается мера расстояния между пиками, предложенная Виктором и Пурпурой (VP), которая вычисляет изменчивость пиков и уровень фазовой синхронизации между двумя последовательностями пиков с функцией стоимости ²⁵ . Расстояние VP рассчитывалось между цепочкой импульсов в состоянии без задержки и соответствующей цепочкой импульсов в состоянии задержки. Верхняя диаграмма соответствует визуальной пространственной ошибке, оцененной для всех нейронов в отношении задержек и вычисленной как евклидово расстояние между визуальным пространственным положением, оцененным во время условия без задержки, и текущим визуальным пространственным положением, полученным во время задержки.

Средняя нейронная активность ассоциативных и рекуррентных карт в отношении визуальных задержек и для пространственно конгруэнтных зрительно-тактильных сигналов (внизу), точности временного пика относительно визуальных задержек, добавленных с расстоянием VP (посередине), и визуальной пространственная ошибка относительно задержек (вверху). Для трех графиков уровень активности квадратично снижается для визуальных задержек менее 150 мс . Этот интервал соответствует чувствительности нейронов в пределах их RF, для которой rec.карта надежнее ассо. карта, чтобы нейтрализовать эффект задержек с более низкой пространственно-временной ошибкой и с меньшей изменчивостью (средние и верхние диаграммы). Ассо. карта, которая более чувствительна, чем rec. map, имеет уровень амплитуды менее 50 мс . С задержкой более 150 мс нейроны двух карт линейно распадаются.

На графиках представлены три различных нейронных режима в отношении добавленной визуальной задержки. Ниже 50 мс . первый режим может быть определен степенной функцией с быстрым расхождением в динамике нейронов для асс.только карта. Ниже 150 мс . Второй режим также может быть определен с помощью степенной функции, но с более медленным расхождением для rec. только карта. Однако выше 150 мс две кривые смешивают друг друга или представляют аналогичные тенденции для трех графиков. Эти три разных нейронных режима характеризуют условия, определяющие, возникают ли иллюзорные эффекты.

Во время стадии несоответствия для задержек <150 мс нейронные сигналы обратно пропорциональны добавленной визуальной задержке; поэтому добавление визуальной задержки влияет на уровень усиления нейронов, а это означает, что две нейронные карты чувствительны к визуальным задержкам.Две карты имеют похожие тенденции на нижнем графике, но разные уровни амплитуды. Эти различия также можно увидеть на двух других диаграммах, где расстояние VP указывает на лучший отклик rec. карта, чем ассо. карта для фазовой синхронизации с правильными сигналами даже при наличии задержек. Верхняя диаграмма показывает ошибку пространственной оценки или пространственный дрейф визуального местоположения цели относительно задержек. RF нейронов в rec. map чувствительны к большей пространственной области, чем у asso.карта. Во временной области характеристики отклика rec-карты на визуальные задержки на нижнем графике немного выше, чем у asso-карты в интервале 200–500 мс, хотя t-тесты не выполнялись. По сравнению с ассоциативными нейронами надежность rec. map можно объяснить его повторяющимися связями, которые образуют нейронные группы, способные поддерживать более длинные пространственно-временные последовательности, связанные динамически, лучше предугадывая следы пространственно-временной памяти и восстанавливаясь после ошибочных сигналов.

Эти три результата адекватно подтверждают наблюдения, сделанные на асс. и рек. карты для мультимодальной интеграции и пространственно-временного связывания в RHI-подобных экспериментах; то есть снижение нейронной активности, фазовых лагов и ошибок пространственной оценки. Сравнение двух пороговых значений 50 мс и 150 мс для каждого параметра (пространственного, временного и амплитудного уровня) и для двух карт может позволить выделить первый случай самопознания во время иллюзии. (оба порога ниже 50 мс ) из второго случая восприятия иллюзии и ее обнаружения одновременно (для интервалов 50 мс и 150 мс ).

Выше 150 мс нейронные сигналы имеют низкую, но стабильную динамику (нижний график). Аналогичная тенденция изображена на двух других диаграммах со статической фазовой задержкой и визуальной ошибкой, которые соответствуют временному пределу иллюзорного эффекта. Стабильное расстояние VP соответствует фазовым ошибкам для двух карт, и если rec. map имеет более низкий индекс VP, прогнозирует точнее, чем asso. карта. Эти временные ошибки имеют некоторое влияние на пространственную оценку (верхний график) с большим колебанием для асс.карта. Две карты имеют схожие тенденции для трех показателей с вариациями, пропорциональными задержкам. Этот диапазон интервалов превышает предел восприятия непредвиденных обстоятельств задержанного сигнала.

Свойство сети малого мира на повторяющейся карте

Чтобы лучше понять, как функциональная организация rec. Сеть и ее топология связаны друг с другом, мы проанализировали три количественных метода, взятых из теории графов и сложных сетей ²⁶ . На рисунке 7 показаны различные индексы, которые характеризуют топологию сложных сетей в целом и нейронных цепей человеческого мозга, в частности ^27,28,29 .Эти меры называются индексом центральности, индексом сходства и индексом связи для нейронов rec. карта; Рис. 7 (a, b), (c-c’-d) и (e, f) соответственно. Мы хотим объяснить, почему рекуррентная карта более устойчива к небольшим задержкам, чем ассоциативная карта, как показано на рис. 6. Это важно для характеристики мультимодальных сетей на основе времени в ассоциативных областях, таких как теменная кора. Представленные меры показывают, что рекуррентная сеть разделяет нейронную популяцию на два класса нейронов: нейроны с сильной бимодальной связью и нейроны со слабой бимодальной связью.Эта топология соответствует сложной сети, демонстрирующей нелинейное поведение, как в иллюзии восприятия.

( a , b ) Индекс центральности описывает относительную эффективность нейронов в сети с точки зрения количества пресинаптических и постсинаптических связей. Кривая степенного закона характерна для сетей малого мира, где наиболее связанные нейроны представляют собой «узлы» сети.”( c -c’- d ) Индекс сходства измеряет сходство между нейронами, сравнивая их веса; Asso map в (c ’) и rec map в ( c ). Важная масса нейронов составляет сеть, которая гарантирует некоторую избыточность, но менее похожие потенциально соответствуют наиболее важным. ( e , f ) Матрица связности позволяет идентифицировать однонаправленные связи или причинные связи между парами нейронов.Этот метод дополняет меру центральности. Чем сильнее значение этого индекса, тем сильнее влияние нейрона на связанные с ним нейроны. Опять же, логарифмическая кривая гистограммы характерна для сложных и иерархических сетей.

Индекс центральности, представленный на рис. 7 (а), определяет распределение плотности нейронов в сети, которые находятся в центре ее. Эти нейроны являются наиболее связанными (зеленая линия), получают больше всего информации от восходящих сигналов пресинаптических нейронов и больше всего распространяются на нисходящие сигналы постсинаптических нейронов (синие и красные пунктирные линии соответственно ).Индекс центральности показывает, что несколько нейронов в сети (менее 10%) сильно связаны и имеют высокий балл, тогда как большинство нейронов имеют средний или очень низкий балл. Эти последние нейроны находятся на периферии сети по сравнению с наиболее связанными нейронами, которых немного. Логарифмическая кривая на графике гистограммы на рис. 7 (b) типична для сетей малого мира ^28,29 .

Индекс сходства на рис. 7 (c-c ’) определяется как величина, обратная расстоянию между весами нейронов, вычисленным для всех пар нейронов.В дополнение к индексу подобия rec-карты на рис. 7 (c), мы добавляем индекс подобия ассо-карты на рис. 7 (c ’) для сравнения. Матрица для ассокарты показывает, что существует большая избыточность среди нейронов, которые чрезмерно кодируют бимодальные сигналы, которые затем трудно разделить или различить. Эта топология отличается от сети малого мира. Матрица rec в (c) вместо этого является разреженной, что характерно для иерархической организации в сети, с нейронами как частью изолированных групп.Гистограмма на рис.7 (d) показывает, что большая популяция нейронов является частью одной и той же группы, поскольку они имеют более или менее одинаковый индекс сходства, сосредоточенный вокруг значения 0,002, при этом некоторые нейроны очень похожи друг на друга (индекс сходства выше 0,004) и другие очень уникальные (индекс сходства около 0,00). Что касается меры центральности, последние две группы отличаются от основной массы нейрона и, следовательно, могут соответствовать различным функциональным особенностям поведения в сети.

Наконец, матрица связности, представленная на рис.7 (e) определяется как сила однозначной и однонаправленной связи между двумя нейронами, взятых из их синаптических связей. По сравнению с двумя предыдущими качественными измерениями, индекс связности — еще один показатель важности конкретных нейронов на сетевом уровне. В соответствии с ними, этот показатель снова информирует о важности некоторых нейронов, при этом гистограмма индекса связности, построенная на рис. 7 (f), следует степенной кривой для индекса центральности, типичной для сети небольшого мира. .

Это моя рука? Как ваш мозг попадает в «иллюзию резиновой руки»

Если вы планируете вечеринку в День мертвых, мы от всей души рекомендуем иллюзию «резиновой руки» как идеальное сочетание жуткости и науки. Хотя сам по себе кляп — отличный способ заполнить время между трюками или лечением, вы получите дополнительные баллы, если потчите своих гостей нейробиологическим объяснением их странного опыта.

К счастью, новая статья в журнале eLife прибыла как раз вовремя, чтобы предложить некоторые новые подробности о том, что происходит в мозгах людей во время этого трюка, что, по словам, является «значительным прогрессом в нашем понимании нашего чувства владения телом». одному ученому, не участвовавшему в исследовании.

Можно было подумать, что люди всегда будут знать, какое у них тело, а что нет, но нет.

объявление

Пациенты с повреждением мозга в результате инсульта или травмы иногда не признают свои руки, руки и ноги как свои собственные. Они кричат: «Убери это из моей постели!» когда они видят свою ногу и когда видят, что рука приближается к их лицу, думают, что на них напали. В худших случаях люди с «расстройством целостности тела» настолько сильно чувствуют, что одна из их конечностей им не принадлежит, и требуют ампутации.Другие формы повреждения головного мозга создают противоположную иллюзию: пациент чувствует, что часть тела другого человека принадлежит ей, что вызывает огромное разочарование, когда она не может двигать ею.

Иллюзия резиновой руки вызывает странные ощущения у людей со здоровым мозгом. Это работает так: усадите добровольца, положив предплечья на стол, а правую руку спрятав в коробку, открытую с обоих концов. Совместите реалистичную резиновую руку с ее правым плечом, где будет ее настоящая рука. Используя кисть, погладьте правый указательный палец резиновой руки и одновременно и синхронно ее настоящий правый указательный палец.Скажите ей, чтобы она внимательно наблюдала за тем, как гладят резиновый палец.

объявление

Спросите ее, где у нее указательный палец правой руки. (Чтобы снизить риск лжи или обмана, попросите ее закрыть глаза и указать на него левой рукой.) По всей вероятности, в течение 15 секунд или около того ее ответ переместится в сторону резиновой руки, поскольку она чувствует, что ее собственная рука растаяла, и фальшивая рука стала ее.Видя, как гладят только резиновую руку, она будет чувствовать себя так, как будто это ее собственная.

Еще более странно, температура настоящей руки обычно падает — как будто мозг, контролирующий температуру тела, больше не считает ее частью тела.

Некоторые основы того, что происходит в мозгу, не известны. Когда визуальная информация (видение поглаживания резиновой руки) конфликтует с тактильной информацией (ощущение, но не видение поглаживания собственной руки), мозг доверяет тому, что видит, а не тому, что чувствует.По мере того как иллюзия укрепляется, активность в премоторной коре головного мозга, которая интегрирует информацию от различных органов чувств, увеличивается, как если бы мозг изо всех сил пытается разрешить визуальный / тактильный конфликт. Более ранние исследования показали, что чем сильнее иллюзия, тем выше премоторная активность.

В исследовании, опубликованном в четверг в eLife, ученые под руководством нейропсихолога Франчески Гарбарини из Туринского университета и Франческо делла Гатта из Миланского университета обнаружили, что происходит кое-что еще.По мере того как добровольцы видят, как поглаживают резиновую руку и их собственную руку одновременно, становится все труднее задействовать мозговые цепи, которые двигают их правую руку.

«Мозг менее готов двигать рукой», — сказал Гарбарини. Это приводит к потере чувства контроля над рукой. Это утраченное чувство, в свою очередь, заставляет мозг перестать рассматривать руку как часть тела. Чем дольше кто-то испытывает иллюзию, тем менее возбудимы цепи, которые двигают скрытую руку.

Их результаты «оставляют открытым направление причинности», — сказал нейробиолог Люк Миллер из INSERM, ведущего французского центра биомедицинских исследований, который выступил соавтором комментария к статье. «Является ли снижение возбудимости моторной коры причиной или следствием развоплощения — интересный вопрос, который следует рассмотреть в будущих исследованиях».

Сниженная возбудимость мозговых цепей, движущихся руками, тем не менее согласуется с идеей о том, что движение помогает создать субъективное ощущение того, что часть тела действительно принадлежит вам.Это чувство «строго зависит от возможности движения», — сказал Гарбарини. «Если я верю, что это моя рука, то я должен быть готов ее использовать; если нет, то активность двигательной системы снижается »- понимание, которое, как она надеется, в конечном итоге приведет к новым способам помощи людям, мозг которых забыл, какие части тела принадлежат им.

Практический обзор: ферментер Spike Flex

Этот обзор принадлежит участнику Homebrew Finds Брэду Проберту. Брэд — инженер, опытный пивовар и опытный рецензент.В конце обзора сделайте ссылку на сайт Брэда.

Ферментер для нержавеющей стали Spike Flex

Нержавеющая сталь высоко ценится в домашнем пивоварении из-за своей прочности и простоты очистки. При использовании в ферментерах такая простота очистки означает, что вы не тратите столько времени на очистку дрожжевой корки и остатков сухого хмеля со стенок емкости после завершения ферментации. А поскольку ваше пиво проводит так много времени в контакте с поверхностью ферментера, ароматы легко со временем проникают в пластиковые ферментеры.У стекла, конечно, нет этой проблемы, но есть проблема, что оно разбивается, если вы его уроните …

Сравните цены, обзор продолжается ниже

Spike хорошо известны своими сверхмощными котлами из нержавеющей стали и отдельно стоящими коническими ферментерами. Ввиду того, что в их магазине валяется столько нержавеющей стали, неудивительно, что они теперь входят в категорию «ковшовых ферментеров из нержавеющей стали». Эти ковшовые ферментеры меньше по размеру, чем длинноногие конические ферментеры.Что меня удивляет, так это разница в цене между ферментерами из нержавеющей стали и более высокими коническими ферментерами. Даже с той же вместимостью вы платите несколько сотен долларов дополнительно только за то, чтобы поставить конический ферментер на ходулях. Ковши из нержавеющей стали обладают, по сути, теми же функциями, они просто требуют, чтобы вы присели, что для меня является приемлемым компромиссом.

Приварной фланец снаружи
TC Фланец, бесшовная поверхность, контактирующая с пивом

Spike — это ковшовый ферментер (требуется приседание) с 7.Объем 5 галлонов, снизу конус под углом 45 градусов. Используя те же фланцы 1,5 дюйма TC, которые они освоили при сварке с помощью своих котлов Spike +, вы можете заменять детали из каталога принадлежностей Spike на термокарман и сливной клапан. Когда пора слить, он поставляется с рычагом стойки, который можно повернуть, слегка ослабив зажим 1,5 дюйма TC и повернув его. Эта функция разработана для тех, кто хочет избежать попадания дрожжей, которые собрались в конусе под 45 градусов, но при этом хочет повернуть рычаг во время слива, чтобы извлечь из него как можно больше жизнеспособного пива.К рычагу стеллажа приварена простая, но оригинальная выпуклость, чтобы вы знали, в каком направлении указывает приемная трубка, пока вы пытаетесь повернуть ее снаружи.

Полированная внутренняя часть с вытравленной трубкой для метки объема, повернутой вниз в конус

Стенки ферментера очень отполированы. Несмотря на то, что в этом есть супер-гламурный аспект, который непременно поразит ваших друзей, он также служит практическим целям. Процесс полировки устраняет любую шероховатость поверхности, что упрощает ее очистку.Внутри сосуда через каждые 0,5 галлона нанесены электрические вытравленные черные метки объема, такие же, как на чайниках. Основание поддерживается тремя прочными ножками с резиновыми накладками на них, чтобы оно не скользило по полу (или не царапало пол).

Крышка закрывается с видимым уплотнением

Крышка выглядит как что-то от водолазного шлема 1920-х годов. В центре крышки находится гигантский 4-дюймовый порт TC, в котором находится полированное прозрачное твердое пластиковое окно, так что вы можете легко видеть, что происходит внутри вашего ферментера, не открывая крышку.Базовая модель Flex имеет отверстие для резиновой пробки и воздушной пробки, а также 5 защелок, которые зацепляются за край крышки и за фланец на основании. Эта базовая установка с защелкой и уплотнением способна выдерживать внутреннее давление 2 фунта на квадратный дюйм. В модели Flex + используется ленточный зажим, который проходит по окружности крышки и затягивается с помощью винта / гайки. Отверстие для пробки / шлюза заменяется другим 1,5-дюймовым портом TC. Это увеличивает способность устройства выдерживать давление до 15 фунтов на квадратный дюйм.

Благодаря короткому и крепкому размеру Flex может поместиться на более коротких участках, но он довольно широкий.От нижней части до верхней части воздушного шлюза, состоящего из трех частей, он составляет 22 дюйма в высоту. Самый широкий диаметр с набором рычага стеллажа и дроссельной заслонки Spike с фитингом с эксцентриком на конце составляет 21 дюйм в поперечнике. Если эти размеры не подходят для вашей ферментационной камеры, у Spike также есть версия своей системы контроля температуры TC-100, в которой используются некоторые общие компоненты из их конических блоков и неопреновая куртка с подогревом по размеру Flex.

Практический обзор

Когда я распаковал Flex, самое примечательное — это блеск его полированной поверхности.На самом деле было трудно сфотографировать, потому что все поверхности смешивались в блеске и отражениях. Качество фитингов TC было превосходным, и везде, где пиво соприкасалось, оно было гладким. Сварные швы на внешней стороне фитингов также были на высшем уровне.

Уплотнение крышки было толстым и массивным, что создавало прочное уплотнение для удержания давления карбонизации. И в отличие от других крышек с защелками, наличие пяти зажимов вместо четырех означает меньшее расстояние между зажимами и, следовательно, более равномерное зажатие пломбы.

Когда дело дошло до очистки, отполированная поверхность была выдающейся. Струя горячей воды из моего коммерческого опрыскивателя для мойки — это все, что требовалось, чтобы вернуть ее в безупречную чистоту после ферментации. Фитинги TC для защитной гильзы и дренажного порта легко снимаются, чтобы не было скрытых карманов для удержания остатков от одной ферментации к другой. И отличный аспект всех ковшовых ферментеров — это гигантское открывание крышки. Никакая специальная щетка или необычный шариковый распылитель CIP не требуются, чтобы все удалить.Я не дрожжевой комбайн, но с конусным сборником внизу и широко открытой крышкой, думаю, это упростит черпание.

Единственным ограничением ферментера являются ручки. На них выгравировано: «Не поднимайте, когда они полные». Но во время процесса от кипячения котла до бочонка я несколько раз перемещаю ферментер, «когда он наполнен». Предупреждение в сторону, я все равно использовал ручки, и у меня не было никаких проблем. Они не чувствовали себя очень крепкими с весом в 5,5 галлона пива в нем, но не чувствовали, что вот-вот сломаются, поэтому я просто обращал внимание, когда перемещал его.

Сводка

В целом, Spike Flex — отличный вход в категорию ковшовых ферментеров из нержавеющей стали. Мне нравятся ковшовые ферментеры из нержавеющей стали, потому что их легко потом очистить по сравнению с другими вариантами. И Spike выводит это на совершенно новый уровень с суперполированной поверхностью внутри, которая не позволяет грязи прилипать к стенам. А использование их превосходных сварных фитингов Tri-Clamp исключает потайные карманы для нежелательных продуктов ферментации, которые могут уйти от одной партии к другой.Я бы предпочел более прочные ручки для перемещения моего ферментера, наполненного суслом / пивом, но они, похоже, справятся со своей задачей, если я не злоупотребляю ими.

Сравнить цены

Недавние обзоры!

Быстро поймите… Наши 10 самых последних обзоров — недавно выпущенные обзоры DuoTight возглавляют список!

Другие обзоры пивоваренного оборудования Spike

Homebrew Отзывы: Оборудование для пивоварения Spike

Еще больше находок для домашнего пивоварения!

Последние 50 находок! | Отзывы | Давай будем друзьями!

Больше фотографий

с установленным портом для отбора проб Tri-Clover на оборудовании Brewer — руки на обзоре, но если он подходит для полноразмерного бок о бок холодильника Гравитационная крышка для переноса бочонка с 5-зажимным окном и прозрачным окном в конус

Особая благодарность Spike Brewing Equipment за предоставленный блок, используемый для оценки в этом обзоре.

Автор: Брэд Проберт. Посетите сайт Брэда — beersnobby.com

Подробнее: наши последние пятьдесят находок!

обзор: spikeflex тег: tpr rs: 1

Хвостовики, наконечники и аксессуары для самостоятельного изготовления, аксессуары