Сенсорная замена - Sensory substitution

Сенсорная замена это изменение характеристик одного сенсорная модальность в стимулы другой сенсорной модальности.

Система сенсорной замены состоит из трех частей: сенсора, системы сопряжения и стимулятора. Датчик регистрирует стимулы и передает их системе сопряжения, которая интерпретирует эти сигналы и передает их на стимулятор. В случае, если датчик получает сигналы вида, изначально недоступного для носителя, это случай сенсорное увеличение. Сенсорная замена касается человека восприятие и пластичность человеческого мозга; и, следовательно, позволяет нам больше изучать эти аспекты нейробиологии через нейровизуализация.

Системы сенсорного замещения могут помочь людям, восстанавливая их способность воспринимать определенную дефектную сенсорную модальность, используя сенсорную информацию от функционирующей сенсорной модальности.

История

Идея сенсорного замещения была введена в 80-е гг. Поль Бах-и-Рита как средство использования одной сенсорной модальности, в основном действие, чтобы получить информацию об окружающей среде, которая будет использоваться другой сенсорной модальностью, в основном зрение.[1][2] После этого вся эта область обсуждалась Хаим-Мейером Шеффом в «Экспериментальной модели для изучения изменений в организации обработки сенсорной информации человека посредством разработки и тестирования неинвазивных протезных устройств для людей с сенсорными нарушениями».[3] Первая система сенсорного замещения была разработана Bach-y-Rita et al. как средство пластичности мозга у врожденно слепых людей.[4] После этого исторического изобретения сенсорное замещение стало основой многих исследований, посвященных изучению восприятия и восприятия. когнитивная нейробиология. С тех пор сенсорное замещение способствовало изучению функции мозга человека. познание и реабилитация.[5]

Физиология

Когда человек становится слепым или глухим, он обычно не теряет способности слышать или видеть; они просто теряют способность передавать сенсорные сигналы с периферии (сетчатка для видений и улитка для слуха) в мозг.[6] Поскольку пути обработки зрения все еще не повреждены, человек, который потерял способность извлекать данные из сетчатки, все еще может видеть субъективные изображения, используя данные, собранные с помощью других сенсорных модальностей, таких как прикосновение или слух.[7]

В обычной зрительной системе данные, собираемые сетчаткой, преобразуются в электрический стимул в Зрительный нерв и передается в мозг, который воссоздает изображение и воспринимает его. Поскольку за окончательное восприятие отвечает мозг, сенсорная замена возможна. Во время сенсорной замены неизменная сенсорная модальность передает информацию в области зрительного восприятия мозга, чтобы человек мог воспринимать зрение. При сенсорном замещении информация, полученная от одной сенсорной модальности, может достигать структур мозга, физиологически связанных с другими сенсорными модальностями. Сенсорная замена от прикосновения к визуальному передает информацию от сенсорных рецепторов в зрительную кору для интерпретации и восприятия. Например, через фМРТ, можно определить, какие части мозга активируются во время сенсорного восприятия. У слепых людей видно, что, хотя они получают только тактильную информацию, их зрительная кора также активируется, когда они воспринимают достопримечательность объекты.[8] Также возможна сенсорная замена прикосновения, при которой информация от сенсорных рецепторов одной области тела может использоваться для восприятия прикосновения в другой области. Например, в одном эксперименте Бах-и-Рита сенсорное восприятие удалось восстановить у пациента, потерявшего периферические ощущения из-за проказы.[9]

Технологическая поддержка

Чтобы добиться сенсорного замещения и стимулировать мозг без неповрежденных органов чувств для передачи информации, для передачи сигналов могут использоваться машины, а не органы чувств. Этот интерфейс мозг-машина собирает внешние сигналы и преобразует их в электрические сигналы, которые мозг интерпретирует. Как правило, камера или микрофон используются для сбора визуальных или слуховых стимулов, которые используются для замены потерянного зрения и слуха соответственно. Визуальные или слуховые данные, собранные с датчиков, преобразуются в тактильные стимулы, которые затем передаются в мозг для визуального и слухового восприятия. Этот и все виды сенсорной замены возможны только из-за нейропластичности.[9]

Пластичность мозга

Пластичность мозга относится к способности мозга адаптироваться к изменяющейся окружающей среде, например, к отсутствию или ухудшению чувств. Возможно, что кортикальное переназначение или реорганизация в ответ на потерю одного чувства может быть эволюционным механизмом, который позволяет людям адаптироваться и компенсировать это за счет лучшего использования других чувств. Функциональная визуализация у врожденно слепых пациентов показала кросс-модальное вовлечение затылочная кора во время задач восприятия, таких как чтение Брайля, тактильное восприятие, осязательное распознавание объектов, локализация звука и распознавание звука.[5] Это может означать, что слепые люди могут использовать свою затылочную долю, обычно используемую для зрения, для восприятия объектов с помощью других сенсорных модальностей. Этот кросс-модальная пластичность может объяснить часто описываемую тенденцию слепых проявлять повышенные способности в других чувствах.[10][11][12][13][14]

Восприятие против ощущения

Рассматривая физиологические аспекты сенсорной замены, важно различать ощущения и восприятие. Общий вопрос, связанный с этой дифференциацией: видят ли слепые люди или воспринимающий увидеть, сопоставив различные сенсорные данные? В то время как ощущения имеют одну модальность - зрительную, слуховую, тактильную и т. Д. - восприятие за счет сенсорной замены - это не одна модальность, а результат кросс-модальных взаимодействий. Таким образом, можно сделать вывод, что, хотя сенсорная замена зрения вызывает визуальное восприятие у зрячий людей, он вызывает слуховое или тактильное восприятие у слепой лиц.[15] Короче слепые люди понимать видеть через прикосновение и прослушивание с сенсорной заменой.

Различные приложения

Приложения не ограничиваются инвалидами, но также включают артистический презентации, игры, и дополненная реальность. Некоторые примеры - замена визуальных стимулов звуковыми или тактильными, а звуковые стимулы - тактильными. Одними из самых популярных, вероятно, являются Tactile Vision Sensory Substitution (TVSS) Пола Бах-и-Риты, разработанная с Картером Коллинзом в Институт Смита-Кеттлвелла и Питер Мейер Подход "Видение звуком" (ГОЛОС). Технические разработки, такие как миниатюризация и электрическая стимуляция помочь продвижению устройств сенсорной замены.

В системах сенсорной замены у нас обычно есть датчики, которые собирают данные из внешней среды. Эти данные затем передаются в систему связи, которая интерпретирует и преобразует информацию, а затем воспроизводит ее на стимулятор. Этот стимулятор в конечном итоге стимулирует функционирующую сенсорную модальность.[15] После тренировки люди учатся использовать информацию, полученную в результате этой стимуляции, чтобы испытать восприятие ощущения, которого им не хватает, вместо фактически стимулированного ощущения. Например, больного проказой, у которого было восстановлено восприятие периферического прикосновения, была надета перчатка, содержащая искусственные контактные датчики, связанные с кожными сенсорными рецепторами на лбу (которые стимулировались). После тренировки и акклиматизации пациент мог воспринимать данные из перчатки, как если бы они исходили из кончиков пальцев, игнорируя ощущения во лбу.[9]

Тактильные системы

Понимать тактильная сенсорная замена Важно понимать некоторые основы физиологии тактильных рецепторов кожи. Существует пять основных типов тактильных рецепторов: Тельце Пачини, Тельце Мейснера, Окончания Руффини, Нервные окончания Меркель, и свободные нервные окончания. Эти рецепторы в основном характеризуются тем, какой тип стимулов лучше всего их активирует, и скоростью их адаптации к устойчивым стимулам.[16] Из-за быстрой адаптации некоторых из этих рецепторов к устойчивым раздражителям, эти рецепторы требуют быстро изменяющихся систем тактильной стимуляции для оптимальной активации.[17] Среди всех этих механорецепторов тельца Пачини обладает наивысшей чувствительностью к высокочастотной вибрации, начиная с нескольких десятков Гц и заканчивая несколькими кГц, с помощью своего специализированного механотрансдукция механизм.[18][19]

Существуют два разных типа стимуляторов: электротактильные и вибротактильные. Электротактильные стимуляторы используют прямую электрическую стимуляцию нервных окончаний в коже для инициирования потенциалов действия; вызванное ощущение, жжение, зуд, боль, давление и т. д. зависит от стимулирующего напряжения. Вибротактильные стимуляторы используют давление и свойства механорецепторов кожи для инициирования потенциалов действия. У обеих систем стимуляции есть преимущества и недостатки. При использовании систем электротактильной стимуляции на вызываемое ощущение влияет множество факторов: стимулирующее напряжение, ток, форма волны, размер электрода, материал, контактное усилие, расположение кожи, толщина и гидратация.[17] Электротактильная стимуляция может включать прямую стимуляцию нервов (чрескожный ), либо через кожу (чрескожный ). Чрескожная аппликация причиняет пациенту дополнительные неудобства и является основным недостатком этого подхода. Кроме того, стимуляция кожи без введения приводит к необходимости стимуляции высоким напряжением из-за высокого сопротивления сухой кожи,[17] если только язык не используется в качестве рецептора, для которого требуется всего около 3% напряжения.[20] Этот последний метод проходит клинические испытания для различных применений и был одобрен для помощи слепым в Великобритании.[21][22] В качестве альтернативы было предложено небо рта как еще одна область, где можно почувствовать слабые токи.[23]

Электростатический массивы исследуются как взаимодействие человека с компьютером устройства для сенсорные экраны.[24] Они основаны на явлении, называемом электровибрация, что позволяет ощущать токи микроамперрового уровня как шероховатость на поверхности.[25][26]

Вибротактильные системы используют свойства механорецепторов в коже, поэтому у них меньше параметров, которые необходимо контролировать, по сравнению с электротактильной стимуляцией. Однако системы вибротактильной стимуляции должны учитывать быструю адаптацию тактильных ощущений.

Другой важный аспект систем тактильного сенсорного замещения - это расположение тактильной стимуляции. Тактильных рецепторов много на кончиках пальцев, лице и языке, но мало на спине, ногах и руках. Важно принимать во внимание пространственное разрешение рецептора, поскольку оно оказывает большое влияние на разрешение сенсорной замены.[17] Дисплей высокого разрешения с матрицами выводов может отображать пространственную информацию с помощью тактильных символов, таких как карты города.[27] и карты препятствий.[28]

Ниже вы можете найти некоторые описания текущих систем тактильной замены.

Тактильно-визуальный

Одной из самых ранних и наиболее известных форм устройств сенсорной замены была TVSS Пола Бах-и-Риты, которая преобразовывала изображение с видеокамеры в тактильное изображение и связывала его с тактильными рецепторами на экране. назад его слепого предмета.[1] Недавно было разработано несколько новых систем, которые связывают тактильное изображение с тактильными рецепторами на различных участках тела, таких как грудь, лоб, кончики пальцев, живот и лоб.[6] Тактильный образ создают сотни активаторов, помещенных на человека. Активаторами являются соленоиды диаметром один миллиметр. В экспериментах слепой (или же с завязанными глазами ) субъекты, оснащенные TVSS, могут научиться определять формы и ориентироваться. В случае простых геометрических фигур потребовалось около 50 попыток для достижения 100% правильного распознавания. Чтобы идентифицировать объекты в разной ориентации, требуется несколько часов обучения.

Система, использующая язык как человеко-машинный интерфейс, наиболее практична. Интерфейс язык-машина защищен закрытым ртом, а слюна во рту обеспечивает хорошую электролитическую среду, которая обеспечивает хороший контакт электродов.[20] Результаты исследования Bach-y-Rita et al. показывают, что для электротактильной стимуляции языка требуется 3% напряжения, необходимого для стимуляции пальца.[20] Кроме того, поскольку ортодонтический фиксатор, удерживающий систему стимуляции, более практичен, чем устройство, прикрепленное к другим частям тела, интерфейс язык-машина более популярен среди систем TVSS.

Эта система TVSS языка работает, доставляя электротактильные раздражители к тыльной стороне языка через гибкий электродная решетка помещается в рот. Эта электродная решетка подключается к устройству отображения языка [TDU] через ленточный кабель, выходящий изо рта. Видеокамера записывает картинку, передает ее в TDU для преобразования в тактильное изображение. Затем тактильное изображение проецируется на язык через ленточный кабель, где рецепторы языка улавливают сигнал. После обучения испытуемые могут связывать определенные типы стимулов с определенными типами визуальных образов.[6][29] Таким образом, тактильные ощущения можно использовать для визуального восприятия.

Сенсорная замена также оказалась успешной с появлением носимых тактильных приводов, таких как вибротактильные двигатели, соленоиды, диоды Пельтье и т. Д. Центр когнитивных повсеместных вычислений в Государственный университет Аризоны, исследователи разработали технологии, которые позволяют слепым людям воспринимать социальную ситуационную информацию с помощью носимых вибротактильных ремней.[30] (Тактильный пояс) и перчатки[31][32] (VibroGlove). Обе технологии используют миниатюрные камеры, которые устанавливаются на очки, которые носит слепой пользователь. Тактильный пояс обеспечивает вибрации, которые передают направление и расстояние, на котором человек стоит перед пользователем, в то время как VibroGlove использует пространственно-временное сопоставление моделей вибрации для передачи выражения лица партнера по взаимодействию. В качестве альтернативы было показано, что даже очень простые сигналы, указывающие на наличие или отсутствие препятствий (через небольшие модули вибрации, расположенные в стратегически важных местах тела), могут быть полезны для навигации, стабилизации походки и уменьшения беспокойства при эволюции в неизвестном пространстве. Этот подход, получивший название «тактильный радар».[33] изучается с 2005 г. исследователями Токийский университет в сотрудничестве с Университет Рио-де-Жанейро.[34] Подобные товары включают жилет и пояс Eyeronman.[35][36][37], и система сетчатки лба[38].

Тактильно-слуховой

Нейробиолог Дэвид Иглман представила новое устройство для слуха по звуку на ощупь на TED в 2015 году;[39] его лабораторные исследования затем расширились до компании Neosensory, базирующейся в Пало-Альто, Калифорния.[40] Неосенсорные устройства улавливают звук и превращают его в трехмерные рисунки прикосновения к коже.[41][42]

Эксперименты Schurmann et al. показывают, что тактильные ощущения могут активировать слуховую кору человека. В настоящее время вибротактильные стимулы могут использоваться для улучшения слуха у нормальных и слабослышащих людей.[43] Чтобы проверить слуховые области, активируемые прикосновением, Schurmann et al. испытуемые испытуемые стимулировали пальцы и ладони вибрационными всплесками, а кончики пальцев - тактильным давлением. Они обнаружили, что тактильная стимуляция пальцев приводит к активации области слухового пояса, что предполагает связь между слухом и тактикой.[43] Таким образом, в будущем можно будет провести исследование для изучения вероятности системы тактильно-слуховой сенсорной замены. Один многообещающий[нужна цитата ] изобретение - «Синтезатор органов чувств»[44] который направлен на обеспечение нормального диапазона слуха в девять октав через 216 электродов в последовательные зоны сенсорного нерва, расположенные рядом с позвоночником.

Тактильно-вестибулярный

Некоторые люди с нарушение баланса или побочные реакции на антибиотики страдают двусторонним вестибулярным повреждением (BVD). Им трудно сохранять осанку, неустойчивую походку и осциллопсия.[45] Тайлер и др. изучали восстановление постурального контроля с помощью тактильного замещения вестибулярных сенсорных органов. Поскольку пациенты с BVD не могут интегрировать визуальные и тактильные сигналы, им очень трудно стоять. Использование головного акселерометр и интерфейс мозг-машина, который использует электротактильную стимуляцию языка, информация об ориентации головы и тела передается пациенту, так что доступен новый источник данных для ориентации и поддержания хорошей осанки.[45]

Тактильно-тактильные для восстановления периферических ощущений

Сенсорная замена прикосновения - это когда информация от сенсорных рецепторов одной области может использоваться для восприятия прикосновения в другой. Например, в одном эксперименте Бах-и-Риты сенсорное восприятие было восстановлено у пациента, который потерял периферические ощущения из-за проказы.[9] Например, этот больной проказой был снабжен перчаткой, содержащей искусственные контактные датчики, связанные с кожными сенсорными рецепторами на лбу (которые стимулировались). После тренировки и акклиматизации пациент мог воспринимать данные из перчатки, как если бы они исходили из кончиков пальцев, игнорируя ощущения во лбу.[9] После двух дней обучения один из больных проказой сообщил о «чудесном ощущении прикосновения к своей жене, которое он не мог испытать в течение 20 лет».[46]

Система тактильной обратной связи для протезов конечностей

Развитие новых технологий сделало возможным предоставить пациентам протезы рук с тактильной и кинестетической чувствительностью.[47] Хотя это не чисто сенсорная система замещения, она использует те же принципы для восстановления восприятия чувств. Некоторыми методами тактильной обратной связи для восстановления восприятия прикосновения к инвалидам могут быть прямая или микростимуляция афферентов тактильного нерва.[47]

Другие применения систем сенсорной замены можно увидеть в функциональных роботизированных протезах для пациентов с квадриплегией высокого уровня. Эти роботизированные руки имеют несколько механизмов обнаружения проскальзывания, вибрации и текстуры, которые они передают пациенту через обратную связь.[46] После дополнительных исследований и разработок информация от этих рук может быть использована пациентами, чтобы понять, что они держат объекты и манипулируют ими, в то время как их роботизированная рука фактически выполняет задачу.

Слуховые системы

Системы звуковой сенсорной замены, такие как системы тактильной сенсорной замены, стремятся использовать одну сенсорную модальность для компенсации отсутствия другой, чтобы получить восприятие того, чего не хватает. С помощью слуховой сенсорной замены визуальные или тактильные датчики обнаруживают и сохраняют информацию о внешней среде. Затем эта информация преобразуется интерфейсами в звук. Большинство систем представляют собой замены слухового зрения, направленные на использование слуха для передачи визуальной информации слепым.

Звуковой дисплей VOICe

«The vOICe» преобразует изображения с камеры в реальном времени с видеокамеры в звуковые ландшафты, паттерны из множества различных тонов на разной громкости и высоте, передаваемые одновременно.[48] Технология vOICe была изобретена в 1990-х годах Питер Мейер и использует обычное преобразование видео в аудио, связывая высоту с высотой тона и яркость с громкостью при сканировании слева направо любого видеокадра.[6]

EyeMusic

Пользователь EyeMusic носит миниатюрную камеру, подключенную к небольшому компьютеру (или смартфону), и стереонаушники. Изображения конвертируются в «звуковые ландшафты». Высокие места на изображении проецируются как высокие музыкальные ноты на шкале пентатоники, а низкие вертикальные места как низкие музыкальные ноты.

EyeMusic передает информацию о цвете с помощью различных музыкальных инструментов для каждого из следующих пяти цветов: белый, синий, красный, зеленый, желтый. EyeMusic использует промежуточное разрешение 30 × 50 пикселей. [49][50] [51]

LibreAudioView

Этот проект, представленный в 2015 году,[52] предлагает новое универсальное мобильное устройство и метод ультразвуковой обработки, специально разработанный для передвижения людей с нарушениями зрения. Он обрабатывает пространственную информацию в реальном времени из видеопотока, полученного со стандартной частотой кадров. Устройство состоит из миниатюрной камеры, встроенной в оправу очков, которая соединена с мини-компьютером с батарейным питанием, который носится на шее с помощью ремня. Аудиосигнал передается пользователю через наушники. Эта система имеет два режима работы. В первом режиме, когда пользователь статичен, обрабатываются только края движущихся объектов. Во втором режиме, когда пользователь движется, края как статических, так и движущихся объектов обрабатываются ультразвуком. Таким образом, видеопоток упрощается за счет выделения только краев объектов, которые могут стать опасными препятствиями. Система позволяет определять местонахождение движущихся объектов, оценивать траектории и обнаруживать приближающиеся объекты.

PSVA

Еще одно успешное устройство для замены зрительного восприятия на слух - это протезное заменяющее зрение для слуха (PSVA).[53] В этой системе используется закрепленная на голове телекамера, которая позволяет в реальном времени в реальном времени переводить визуальные паттерны в звук. Пока пациент перемещается, устройство фиксирует визуальные кадры с высокой частотой и генерирует соответствующие сложные звуки, которые позволяют распознавать.[6] Визуальные стимулы преобразуются в слуховые с использованием системы, которая использует соотношение пикселей и частоты и связывает грубую модель сетчатки человека с обратной моделью улитки.[53]

The Vibe

Звук, производимый этим программным обеспечением, представляет собой смесь синусоидальных звуков, создаваемых виртуальными «источниками», каждый из которых соответствует «воспринимающему полю» в изображении. Каждое воспринимающее поле представляет собой набор локализованных пикселей. Амплитуда звука определяется средней яркостью пикселей соответствующего рецептивного поля. Частота и меж слуховое неравенство определяются центром тяжести координат пикселей рецептивного поля на изображении (см. «Есть кое-что еще: дистальная атрибуция в сенсорной замене, двадцать лет спустя»; Auvray M ., Хэннетон С., Ленэй К., О'Реган К. Журнал интегративной неврологии 4 (2005) 505-21). Vibe - это проект с открытым исходным кодом, размещенный на Sourceforge.

Другие системы

Другие подходы к замене слуха на зрение используют бинауральные сигналы направления, почти такие же естественные. эхолокация человека делает. Примером последнего подхода является микросхема SeeHear от Caltech.[54]

Другие устройства зрительно-слухового замещения отклоняются от отображения изображений в оттенках серого. Kromophone Зака ​​Капалбо использует базовый цветовой спектр, соответствующий различным звукам и тембрам, чтобы предоставить пользователям информацию о восприятии, выходящую за рамки возможностей голоса.[55]

Имплантаты нервной системы

Посредством стимулирующих электродов, имплантированных в нервную систему человека, можно подавать импульсы тока, которые будут изучены и надежно распознаны реципиентом. Это было успешно показано в экспериментах Кевин Уорвик, что сигналы от индикаторов силы / касания на руке робота могут использоваться в качестве средства связи.[56]

Критика

Утверждалось, что термин «замещение» вводит в заблуждение, поскольку это просто «добавление» или «дополнение», а не замена сенсорной модальности.[57]

Сенсорное увеличение

Смотрите также: Улучшение человека и Дистанционное зондирование

Основываясь на исследованиях сенсорной замены, исследования возможности увеличение сенсорный аппарат тела сейчас начинается. Цель состоит в том, чтобы расширить способность тела ощущать аспекты окружающей среды, которые обычно не воспринимаются телом в его естественном состоянии.

Активную работу в этом направлении ведет, в том числе, проект e-sense[58] из Открытый университет и Эдинбургский университет, проект feelSpace Оснабрюкский университет, а проект HearSpace в Парижский университет.

Результаты исследований сенсорного увеличения (а также сенсорного замещения в целом), которые исследуют возникновение перцептивного опыта (квалиа) в результате активности нейронов, имеют значение для понимания сознания.[7]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Bach-y-Rita P, Collins CC, Saunders F, White B, Scadden L (1969). «Замена зрения на тактильную проекцию изображения». Природа. 221 (5184): 963–964. Bibcode:1969Натура.221..963Б. Дои:10.1038 / 221963a0. PMID  5818337.
  2. ^ Николас Хамфри (1999). История разума: эволюция и рождение сознания. Springer. ISBN  978-0-387-98719-4.
  3. ^ Шефф, Хаим-Мейер (1 января 1986 г.). «Экспериментальная модель для изучения изменений в организации обработки сенсорной информации человека посредством разработки и тестирования неинвазивных протезных устройств для людей с сенсорными нарушениями». SIGCAPH Comput. Phys. Гандикап. (36): 3–10. Дои:10.1145/15711.15713.
  4. ^ Бах-и-Рита П (2004). «Исследования тактильного сенсорного замещения». Летопись Нью-Йоркской академии наук. 1013 (1): 83–91. Bibcode:2004НЯСА1013 ... 83Б. Дои:10.1196 / Анналы.1305.006. PMID  15194608.
  5. ^ а б Ренье Л., Де Волдер АГ (2005). «Когнитивные и мозговые механизмы в сенсорной замене зрения: вклад в изучение человеческого восприятия». Журнал интегративной неврологии. 4 (4): 489–503. Дои:10.1142 / S0219635205000999. PMID  16385643.
  6. ^ а б c d е Bach-y-Rita P, Kercel SW (2003). «Сенсорная замена и человеко-машинный интерфейс» (PDF). Тенденции в когнитивных науках. 7 (12): 541–546. CiteSeerX  10.1.1.159.9777. Дои:10.1016 / j.tics.2003.10.013. PMID  14643370.
  7. ^ а б О'Реган, Дж. К.; Ноэ, А. (2001). «Сенсомоторный учет зрения и зрительного сознания». Поведенческие науки и науки о мозге. 24 (5): 939–973. Дои:10.1017 / с0140525x01000115. PMID  12239892.
  8. ^ Бах-и-Рита П. Мозговые механизмы в сенсорном замещении, Академик Пресс Нью-Йорк: 1972.
  9. ^ а б c d е Бах-и-Рита П. Несинаптическая диффузная нейротрансмиссия и поздняя реорганизация мозга, Demos-Vermande, Нью-Йорк: 1995.
  10. ^ Van Boven, R.W .; Hamilton, R.H .; Кауфман, Т .; Keenan, J. P .; Паскуаль-Леоне А. (27.06.2000). «Тактильное пространственное разрешение у слепых читателей Брайля». Неврология. 54 (12): 2230–2236. Дои:10.1212 / wnl.54.12.2230. ISSN  0028-3878. PMID  10881245.
  11. ^ Гольдрайх, Даниэль; Канич, Ингрид М. (15 апреля 2003 г.). «Острота тактильных ощущений повышается при слепоте». Журнал неврологии. 23 (8): 3439–3445. Дои:10.1523 / JNEUROSCI.23-08-03439.2003. ISSN  1529-2401. ЧВК  6742312. PMID  12716952.
  12. ^ Гольдрайх, Даниэль; Канич, Ингрид М. (ноябрь 2006 г.). «Выполнение слепых и зрячих людей по задаче обнаружения тактильной решетки». Восприятие и психофизика. 68 (8): 1363–1371. Дои:10.3758 / bf03193735. ISSN  0031-5117. PMID  17378422.
  13. ^ Вонг, Майкл; Гнанакумаран, Виши; Гольдрайх, Даниэль (2011-05-11). «Повышение тактильной пространственной остроты зрения при слепоте: свидетельства наличия механизмов, зависящих от опыта». Журнал неврологии. 31 (19): 7028–7037. Дои:10.1523 / jneurosci.6461-10.2011. ЧВК  6703211. PMID  21562264.
  14. ^ Бхаттачарджи, Ариндам; Е, Аманда Дж .; Лисак, Джой А .; Варгас, Мария Г .; Гольдрайх, Даниэль (27 октября 2010 г.). «Эксперименты по вибротактильной маскировке выявили ускоренную соматосенсорную обработку у врожденно слепых читателей Брайля». Журнал неврологии. 30 (43): 14288–14298. Дои:10.1523 / jneurosci.1447-10.2010. ЧВК  3449316. PMID  20980584.
  15. ^ а б Пуарье С., Де Волдер А.Г., Шайбер С. (2007). «Что нейровизуализация говорит нам о сенсорном замещении». Неврология и биоповеденческие обзоры. 31 (7): 1064–1070. Дои:10.1016 / j.neubiorev.2007.05.010. PMID  17688948.
  16. ^ Валлбо А.Б., Йоханссон Р.С. (1984). «Свойства кожных механорецепторов в руке человека, связанные с ощущением прикосновения». Человеческая нейробиология. 3 (1): 3–14. PMID  6330008.
  17. ^ а б c d Качмарек К.А., Вебстер Дж. Г., Бах-и-Рита П., Томпкинс В. Дж. (1991). «Электротактильные и вибротактильные дисплеи для систем сенсорного замещения». IEEE Transactions по биомедицинской инженерии. 38 (1): 1–16. Дои:10.1109/10.68204. PMID  2026426.
  18. ^ Бисвас, Абхиджит; Manivannan, M .; Шринивасан, Мандьям А. (2015). «Порог вибротактильной чувствительности: нелинейная стохастическая механотрансдукционная модель пачинианской корпускулы». Транзакции IEEE по тактильности. 8 (1): 102–113. Дои:10.1109 / TOH.2014.2369422. PMID  25398183.
  19. ^ Бисвас, Абхиджит; Manivannan, M .; Шринивасан, Мандьям А. (2015). «Многомасштабная слоистая биомеханическая модель тельца Пачинии». Транзакции IEEE по тактильности. 8 (1): 31–42. Дои:10.1109 / TOH.2014.2369416. PMID  25398182.
  20. ^ а б c Бах-и-Рита П., Качмарек К.А., Тайлер М.Э., Гарсия-Лара Дж. (1998). «Восприятие формы с помощью 49-точечного набора электротактильных стимулов на языке: техническое примечание» (PDF). Джей Ребил Рес Дев. 35 (4): 427–30. PMID  10220221. Смотрите также Brainport
  21. ^ Лейтон, Джулия (17 июля 2006 г.). «Как работает BrainPort». Как это работает. Получено 21 июля, 2016.
  22. ^ «Wicab объявляет об утверждении на европейском рынке своей неинвазивной вспомогательной помощи для слепых» (PDF) (Пресс-релиз). Wicab, Inc. Архивировано с оригинал (PDF) 7 мая 2013 года.
  23. ^ Хуэй Тан; Д. Дж. Биби (2003). «Дизайн и изготовление гибкого орального электротактильного дисплея». Журнал микроэлектромеханических систем. 12 (1): 29–36. Дои:10.1109 / JMEMS.2002.807478.
  24. ^ Дейл, Трэвис (11 августа 2010 г.). «Электротактильные матрицы для обратной связи по текстуре и давлению во время телеоперации робота». Hizook. Получено 21 июля, 2016.
  25. ^ Гримнес С (1983). «Электровибрация, кожное ощущение микроамперного тока» (PDF). Acta Physiologica Scandinavica. 118: 19–25. Дои:10.1111 / j.1748-1716.1983.tb07235.x.
  26. ^ Курт А. Качмарек; Кришнакант Намми; Абхишек К. Агарвал; Митчелл Э. Тайлер; Стивен Дж. Хаас; Дэвид Дж. Бибек (2006). «Эффект полярности в электровибрации для тактильного отображения». IEEE Transactions по биомедицинской инженерии. 53 (10): 2047–2054. Дои:10.1109 / TBME.2006.881804. ЧВК  2582732. PMID  17019869.
  27. ^ Цзэн; и другие. (2015). «Интерактивный аудио-тактильный проводник карты на тактильном дисплее». Взаимодействие с компьютерами. 27 (4): 413–429. Дои:10.1093 / iwc / iwu006.
  28. ^ Цзэн; и другие. (2012). «Исследование и избегание окружающих препятствий для слабовидящих». Материалы 14-й международной конференции ACM SIGACCESS по компьютерам и доступности - АКТИВЫ '12. С. 111–118. Дои:10.1145/2384916.2384936. ISBN  9781450313216.
  29. ^ Бах-и-Рита П., Качмарек К.А. (2002). Тактильное устройство вывода с размещением на языке. Патент США 6,430,450.
  30. ^ Т. МакДэниел; С. Кришна; В. Баласубраманян; Д. Колбри; С. Панчанатан (2008). Использование тактильного ремня для передачи невербальных сигналов во время социальных взаимодействий слепым людям.. IEEE International Workshop on Haptic, Audio and Visual Environment and Games, 2008. HAVE 2008. pp. 13–18. Дои:10.1109 / HAVE.2008.4685291.
  31. ^ Пол, Сатиш Кумар; Рекха, В .; Сиварасу, Судеш (2012). «Тактильные сенсорные ткани для обнаружения нарушений у больных лепрой». Соответствующие технологии здравоохранения для развивающихся стран - AHT2012. 7-я Международная конференция - Здоровье и благополучие в мире. Лондон, Великобритания: IEEE. Дои:10.1049 / cp.2012.1461.
  32. ^ С. Кришна; С. Бала; Т. МакДэниел; С. Макгуайр; С. Панчанатан (2010). VibroGlove: вспомогательная технологическая помощь для передачи мимики (PDF). Материалы 28-й международной конференции расширенных тезисов «Человеческий фактор в вычислительных системах». Атланта, Джорджия, США: ACM. С. 3637–3642. Дои:10.1145/1753846.1754031.
  33. ^ "Проект тактильного радара / расширенной кожи". Лаборатория Исикава Ватанабэ.
  34. ^ А. Кассинелли; Э. Сампайо; С.Б. Весело; H.R.S. Лима; B.P.G.R. Гужмау (2014). «Разве слепые люди двигаются более уверенно с тактильным радаром?» (PDF). Технологии и инвалидность. 26 (2–3): 161–170. Дои:10.3233 / TAD-140414. Архивировано из оригинал (PDF) на 2017-03-14. Получено 2016-07-21.
  35. ^ «Жилет-поводырь? Вибрирующая одежда помогает слепым ориентироваться». HTTPS. Получено 21 июня, 2019.
  36. ^ «Вибро жилет может помочь слепым избегать препятствий - CBS News». HTTPS. Получено 21 июня, 2019.
  37. ^ «Вибрирующая одежда может помочь слепым людям сориентироваться - Business Insider». HTTPS. Получено 21 июня, 2019.
  38. ^ «Система сетчатки лба». HTTPS. 2006-08-08. Получено 21 июня, 2019.
  39. ^ Иглман, Дэвид (2015). Можем ли мы создать новые чувства для людей? TED говорит.
  40. ^ Neosensory, Inc
  41. ^ Может ли этот футуристический жилет дать нам шестое чувство?, Smithsonian Magazine, апрель 2018 г.
  42. ^ Познакомьтесь с человеком, который хочет дать людям шестое чувство, The Telegraph, январь 2019 г.
  43. ^ а б Шурманн М., Каэтано Г., Глущук Ю., Джусмаки В., Хари Р. (2006). «Прикосновение активирует слуховую кору человека». NeuroImage. 30 (4): 1325–1331. Дои:10.1016 / j.neuroimage.2005.11.020. PMID  16488157.
  44. ^ «Синтезатор органов чувств, заявка на патент США 20020173823» (PDF).
  45. ^ а б Тайлер М, Данилов Ю, Бах-и-Рита П (2003). «Замыкание разомкнутой системы управления: вестибулярное замещение через язык». Журнал интегративной неврологии. 2 (2): 159–164. Дои:10.1142 / S0219635203000263. PMID  15011268.
  46. ^ а б Бах-и-Рита П (1999). «Теоретические аспекты сенсорного замещения и реорганизации, связанной с нейротрансмиссией, при повреждении спинного мозга». Спинной мозг. 37 (7): 465–474. Дои:10.1038 / sj.sc.3100873. PMID  10438112.
  47. ^ а б Рисо Р.Р. (1999). «Стратегии предоставления инвалидам верхней конечности тактильной обратной связи и обратной связи по положению руки - приближение к бионической руке» (PDF). Технологии и здравоохранение. 7 (6): 401–409. Дои:10.3233 / THC-1999-7604. PMID  10665673. Архивировано из оригинал (PDF) на 2010-06-27. Получено 2016-07-21.
  48. ^ Meijer PBL (1992). «Экспериментальная система для представления слуховых образов». IEEE Transactions по биомедицинской инженерии. 39 (2): 112–121. Дои:10.1109/10.121642. PMID  1612614.
  49. ^ Леви-Цедек, Шелли; Hanassy S .; Abboud S .; Maidenbaum S .; Амеди А. (1 января 2012 г.). «Быстрые и точные движения с помощью устройства визуальной сенсорной замены» (PDF). Восстановительная неврология и неврология. 30 (4): 313–323. Дои:10.3233 / RNN-2012-110219. PMID  22596353.
  50. ^ Аббуд, Сами; Hanassy S; Леви-Цедек С; Maidenbaum S; Амеди А. (2014). «EyeMusic: представляем« визуальный »красочный опыт для слепых с использованием слуховой сенсорной замены» (PDF). Восстановительная неврология и неврология. 32 (2): 247–257. Дои:10.3233 / RNN-130338. PMID  24398719.
  51. ^ Майденбаум, Шахар; Abboud S .; Амеди А. (апрель 2014 г.). «Сенсорная замена: устранение разрыва между фундаментальными исследованиями и широкой практической реабилитацией зрения» (PDF). Неврология и биоповеденческие обзоры. 41: 3–15. Дои:10.1016 / j.neubiorev.2013.11.007. PMID  24275274.
  52. ^ Амбард, Максим; Бенезет Й .; Пфистер П. (2015). «Мобильный преобразователь видео в аудио и обнаружение движения для сенсорной замены». Границы в ИКТ. 2. Дои:10.3389 / fict.2015.00020.
  53. ^ а б Капелле С., Труллеманс С., Арно П., Вераарт С. (1998). «Экспериментальный прототип для улучшения зрения - реабилитация зрения с использованием слуховой замены». IEEE Transactions по биомедицинской инженерии. 45 (10): 1279–1293. Дои:10.1109/10.720206. PMID  9775542.
  54. ^ Нильсон Л., Маховальд М., Мид С. (1989). "SeeHear" в Аналоговые СБИС и нейронные системы, Ч. Мид, Чтение: Эддисон-Уэсли, глава 13, 207–227.
  55. ^ [1][мертвая ссылка ]
  56. ^ Уорвик К., Гассон М., Хатт Б., Гудхью И., Киберд П., Шульцринн Н., Ву X (2004). «Обмен мыслями и контроль: первый шаг с использованием радиотелеграфии». IEE Proceedings - Communications. 151 (3): 185–189. Дои:10.1049 / IP-ком: 20040409.
  57. ^ Lenay C, Gapenne O, Hanneton S, Marque C, Geouelle C (2003). «Сенсорная замена: пределы и перспективы». Прикосновение к познанию, когнитивная психология тактильного ручного восприятия (PDF). С. 275–292.
  58. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2014-08-10. Получено 2014-08-06.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)

внешняя ссылка