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Percepción háptica

La percepción háptica ( del griego : haptόs "palpable", haptikόs "apto para el tacto") significa literalmente la capacidad de "agarrar algo" y también se conoce como estereognos...

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La percepción háptica ( del griego : haptόs "palpable", haptikόs "apto para el tacto") significa literalmente la capacidad de "agarrar algo" y también se conoce como estereognosia . La percepción en este caso se logra a través de la exploración activa de superficies y objetos por un sujeto en movimiento, a diferencia del contacto pasivo por un sujeto estático durante la percepción táctil . [ 1 ] La percepción háptica involucra los receptores cutáneos del tacto y los propioceptores que detectan el movimiento y la posición del cuerpo. [ 2 ] La incapacidad para la percepción háptica se conoce como astereognosia .

Historia

El término háptico fue acuñado por el psicólogo alemán Max Dessoir en 1892, al sugerir un nombre para la investigación académica sobre el sentido del tacto al estilo de la "acústica" y la "óptica". [ 3 ] [ 4 ]

Gibson (1966) [ 5 ] definió el sistema háptico como "[l]a sensibilidad del individuo al mundo adyacente a su cuerpo mediante el uso de su cuerpo". Gibson y otros enfatizaron aún más lo que Weber había comprendido en 1851: la estrecha interdependencia entre la percepción háptica y el movimiento corporal, y que la percepción háptica es una exploración activa.

El concepto de percepción háptica está relacionado con el concepto de propiocepción fisiológica extendida , según el cual cuando se utiliza una herramienta como un palo, la experiencia perceptiva se transfiere de forma transparente al extremo de la herramienta. [ 6 ]

La percepción háptica se basa en las fuerzas experimentadas durante el tacto. [ 7 ] Esta investigación permite la creación de formas hápticas "virtuales" e ilusorias con diferentes cualidades percibidas, [ 8 ] lo cual tiene una clara aplicación en la tecnología háptica . [ 9 ]

Procedimientos exploratorios

Las personas pueden identificar objetos tridimensionales de forma rápida y precisa mediante el tacto. [ 10 ] Lo hacen a través de procedimientos exploratorios, como mover los dedos sobre la superficie exterior del objeto o sostener el objeto completo en la mano. [ 11 ]

Hasta el momento se han identificado los siguientes procedimientos exploratorios:

  1. Movimiento lateral
  2. Presión
  3. Recinto
  4. Seguimiento de contornos

Así, las propiedades del objeto o sujeto recopiladas son tamaño, peso, contorno, características de la superficie y del material, consistencia y temperatura. Junto con el desarrollo de sensores táctiles, también se ha dedicado trabajo al desarrollo de comportamientos exploratorios en robots. [ 12 ]

Banda muerta perceptiva

La zona muerta perceptual es una región que refleja las limitaciones perceptivas de la percepción humana. [ 13 ] La fracción de Weber [ 1 ] y la constante de cruces de nivel [ 14 ] se emplean para definir la zona muerta perceptual para el estímulo de fuerza háptica. Esta zona muerta tiene una aplicación importante en el diseño de mecanismos de muestreo perceptualmente adaptativos para la compresión de datos hápticos, [ 15 ] lo cual es necesario para transmitir datos hápticos a través de una red de comunicación.

Existen muchos factores que afectan las posibles formas de la zona muerta perceptiva, por ejemplo:

  1. Tasa de cambio del estímulo de fuerza: [ 16 ] La fracción de Weber o la constante de cruces de nivel disminuyen para un cambio más rápido en el estímulo de fuerza.
  2. Resolución temporal: [ 17 ] Se define como el intervalo de tiempo mínimo requerido para percibir dos muestras de fuerza consecutivas.
  3. Sensibilidad direccional: [ 18 ] El estudio afirma que la fracción de Weber es una función únicamente de la magnitud de la fuerza, no de la dirección.
  4. Tarea realizada: discriminativa o comparativa [ 13 ]. Un usuario es más sensible al realizar una tarea comparativa que una discriminativa. Esto se debe a que, en la tarea comparativa, solo se perciben cambios en una dirección. Todo esto indica que la zona muerta perceptiva depende de la tarea a realizar.

Alteraciones de la sensibilidad háptica

Interfaz exoesquelética háptica suave Exo-Skin

La sensibilidad táctil puede verse afectada por multitud de enfermedades y trastornos, principalmente relacionados con lesiones cutáneas como cortes y quemaduras, y lesiones nerviosas (por traumatismos o problemas circulatorios ). Además, la pérdida de sensibilidad ( neuropatía ) puede deberse a factores metabólicos , tóxicos o inmunológicos . Algunos ejemplos de afecciones médicas que pueden causar neuropatías son la diabetes mellitus , la enfermedad renal crónica , la disfunción tiroidea (hipertiroidismo e hipotiroidismo ), así como la hepatitis , la cirrosis hepática y la dependencia del alcohol . El autismo , el trastorno del procesamiento sensorial , etc., también pueden afectar a la sensibilidad táctil. La pérdida del sentido del tacto es un déficit catastrófico que puede dificultar la marcha y otras acciones que requieren destreza, como sujetar objetos o usar herramientas.

Terapia háptica

Los entornos inmersivos pueden recrear la sensación de interacción háptica. [ 19 ] Los guantes exoesqueléticos, como la interfaz exoesquelética háptica Exo-Skin Soft, desarrollada en la Universidad de Drexel , pueden programarse para guiar al paciente a través de un programa de ejercicios de fisioterapia para reeducar los músculos y los sentidos. [ 20 ]

Véase también

Referencias

  1. ^ Weber , EH (1851). Die Lehre vom Tastsinne und Gemeingefühle auf Versuche gegründet . Friedrich Vieweg y Sohn.
  2. ↑ "Percepción háptica" . Consultado el 19 de agosto de 2024 .
  3. ^ Dessoir, M. (1892). Über den Hautsinn . Arco. F. anat. Ud. Fisiol., Fisiol. Abt., 175–339.
  4. ↑ Grunwald, M. y John, M. (2008). Pioneros alemanes en la investigación de la percepción háptica humana. En M. Grunwald (Ed.), Percepción háptica humana (pp. 15–39). Basilea, Boston, Berlín: Birkhäuser.
  5. ↑ Gibson, JJ (1966). Los sentidos considerados como sistemas perceptivos . Boston: Houghton Mifflin. ISBN 0-313-23961-4.
  6. ↑ "PROPRIOCEPCIÓN | Fundación 7 Sentidos" . Consultado el 14 de febrero de 2019 .
  7. ↑ "Robles-De-La-Torre y Hayward. La fuerza puede superar la geometría del objeto en la percepción de la forma a través del tacto activo. Nature 412 (6845):445-8 (2001)" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 3 de octubre de 2006. Consultado el 2 de junio de 2008 .
  8. ↑ "La vanguardia de la tecnología háptica"
  9. ↑ Robles-De-La-Torre G. Principios de la percepción háptica en entornos virtuales. En Grunwald M (Ed.), Percepción háptica humana , Birkhäuser Verlag, 2008. Archivado el 26 de julio de 2011 en Wayback Machine.
  10. ↑ Klatzky RL, Lederman SJ, Metzger VA (1985). "Identificación de objetos mediante el tacto: Un "sistema experto"." . Percepción y Psicofísica . 37 (4): 299– 302. doi : 10.3758/BF03211351 . PMID 4034346 . 
  11. ↑ Lederman SJ, Klatzky RL (1987). "Movimientos de la mano: Una ventana al reconocimiento háptico de objetos". Psicología Cognitiva . 19 (3): 342– 368. doi : 10.1016/0010-0285(87)90008-9 . PMID 3608405 . S2CID 3157751 .  
  12. ↑ Fleer, S.; Moringen, A.; Klatzky, RL; Ritter, H. (2020). "Aprendizaje de exploración eficiente de formas hápticas con una matriz de sensores táctiles rígidos" . PLOS ONE . 15 (1) e0226880. arXiv : 1902.07501 . Bibcode : 2020PLoSO..1526880F . doi : 10.1371/journal.pone.0226880 . PMC 6940144. PMID 31896135 .  
  13. 1 2 Chaudhuri, Subhasis (2017-11-09). Percepción cinestésica: un enfoque de aprendizaje automático . ISBN 978-981-10-6691-7OCLC 1002015744​​ 
  14. ↑ Bhardwaj, Amit; Chaudhuri, Subhasis; Dabeer, Onkar (2014-12-08). "Diseño y análisis del muestreo predictivo de señales hápticas". ACM Transactions on Applied Perception . 11 (4): 1– 20. doi : 10.1145/2670533 . ISSN 1544-3558 . S2CID 18524110 .  
  15. ↑ Steinbach, E.; Strese, M.; Eid, M.; Liu, X.; Bhardwaj, A.; Liu, Q.; Al-Ja'afreh, M.; Mahmoodi, T.; Hassen, R.; Saddik, A. El; Holland, O. (febrero de 2019). "Códecs hápticos para Internet táctil" . Actas del IEEE . 107 (2): 447– 470. doi : 10.1109/JPROC.2018.2867835 . ISSN 1558-2256 . S2CID 52541254 .  
  16. ↑ Bhardwaj, Amit; Chaudhuri, Subhasis (2014), "¿Depende la diferencia apenas perceptible de la tasa de cambio del estímulo de fuerza cinestésica?", Haptics: Neuroscience, Devices, Modeling, and Applications , Springer Berlin Heidelberg, pp. 40–47 , doi : 10.1007/978-3-662-44193-0_6 , ISBN  978-3-662-44192-3
  17. ^ Bhardwaj, Amit; Chaudhuri, Subhasis (junio de 2015). "Estimación de la resolubilidad de la respuesta del usuario en la percepción cinestésica de discontinuidades de salto". Conferencia Mundial de Hápticos (WHC) del IEEE 2015 . IEEE. págs. 482– 487. doi : 10.1109/whc.2015.7177758 . ISBN  978-1-4799-6624-0. S2CID 756663 . 
  18. ^ Chaudhuri, Subhasis; Bhardwaj, Amit (27 de octubre de 2017), "Análisis de la zona muerta de la percepción cinestésica 2-D", Estudios en inteligencia computacional , Springer Singapur, págs. 55 a 68, doi : 10.1007/978-981-10-6692-4_4 , ISBN  978-981-10-6691-7
  19. ↑ Koerner, Michael; Wait, Eric; Winter, Mark; Bjornsson, Chris; Kokovay, Erzsebet; Wang, Yue; Goderie, Susan K.; Temple, Sally; Cohen, Andrew R. (agosto de 2014). «Interfaz multisensorial para volúmenes de imágenes de células madre 5D». 36.ª Conferencia Internacional Anual de la Sociedad de Ingeniería en Medicina y Biología del IEEE de 2014. Vol. 2014. págs. 1178–1181 . doi : 10.1109/EMBC.2014.6943806 . ISBN   978-1-4244-7929-0. PMC 4321857 . PMID 25570174 .  
  20. ↑ Koerner, M.; Fedorczyk, J.; Cohen, A.; Dion, G. "Diseño e implementación del exoesqueleto robótico blando de rehabilitación Exo-Skin" (PDF) . Universidad de Drexel . Consultado el 10 de mayo de 2017 .

Lecturas adicionales

  • Grunwald, M. (Ed., 2008). Percepción háptica humana: fundamentos y aplicaciones. Basilea/Boston/Berlín: Birkhaeuser. ISBN 978-3-7643-7611-6
  • Lederman, SJ; Klatzky, RL (1990). "Clasificación háptica de objetos comunes: exploración basada en el conocimiento". Psicología Cognitiva . 22 (4): 421– 459. doi : 10.1016/0010-0285(90)90009-s . PMID 2253454 . S2CID 6619282 .  
  • Montagu, A. (1971). El tacto: El significado humano de la piel. Oxford, Inglaterra: Columbia U. Press.