经皮神经刺激多维触觉编码在运动控制任务中的信息传输有效性研究

《Scientific Reports》：Enhancing two-dimensional control via single-channel haptic feedback using a multi-dimensional encoding strategy

　　

摘要

触觉反馈通过引发触觉感知来向用户传递信息。虚拟现实和感觉假体领域的最新发展表明，有必要开发能够比手机中简单的振动器提供更多信息的系统。一种新颖的多维编码方法利用经皮神经刺激，可以在单一远端位置实现对信号强度和颤动频率的感知。本研究旨在确定这些感知是否能够为执行运动控制任务的参与者传递有用的信息，以及它们是否比典型的仅强度调节方法表现更好。十一名参与者完成了三种类型的任务，以评估多维刺激的有效性。第一组包括离散匹配任务，参与者需要区分十三种颤动频率和强度的组合。在另外两组中，参与者需要区分感知中的同时变化。本研究的参与者能够正确识别所有离散感知组合，并且对感知变化的跟随能力优于随机水平。与单独调节强度或颤动频率相比，采用多维方法的离散任务表现显示出信息传输的增加。这些结果表明，多维编码是提高感觉反馈系统信息吞吐量的一个有前景的方法。因此，这种方法可能改进传统的提供分级感知的方法，通过外周神经刺激为触觉反馈创造更具信息量的触觉感知。