Development of a conversion model between mechanical and electrical vestibular stimuli
Notice bibliographique
Résumé
The vestibular end-organs encode for linear and angular head accelerations in space contributing to our internal representation of self-motion. Activation of the vestibular system with transmastoid electrical current has recently grown in popularity; however, a direct relationship between electrically evoked and mechanically evoked vestibular responses remains elusive in humans. We have developed and tested a mechanical-to-electrical vestibular stimulus conversion model incorporating physiological activation of primary vestibular afferents identified in nonhuman primates. We compared ocular torsional responses between mechanical (chair rotation) and model-derived electrical (binaural-bipolar) stimuli in separate experiments for an angular velocity step change (±10 deg/s over 1 s, ±4-mA peak amplitude; n = 10) and multisine angular velocities (±10 deg/s, 9.7 mA peak to peak, 0.05–1 Hz; n = 5), respectively. Perception of whole body rotation ( n = 18) to our step-change stimuli was also evaluated. Ocular torsional slow-phase velocity responses between stimulation types were similar (paired two one-sided tests of equivalence: multiple P < 0.002; one-sample t test: P = 0.178) and correlated (Pearson’s coefficient: multiple P < 0.001). Bootstrap analysis of perceived angular velocity likewise showed similarity in perceptual decay dynamics. These data suggest that central processing between stimuli was similar, and our vestibular stimulus conversion model with a conversion factor of ∼0.4 mA per deg/s for an angular velocity step change can generate electrical stimuli that replicates dynamic vestibular activation elicited by mechanical whole body rotations. This proposed vestibular conversion model represents an initial framework for using electrical stimuli to generate mechanically equivalent activation of primary vestibular afferents for use in biomedical applications and immersive reality technologies. NEW & NOTEWORTHY With the growing popularity of electrical vestibular stimulation in biomedical and immersive reality applications, a direct conversion model between electrical and mechanical vestibular stimuli is needed. We developed a model to generate electrical stimuli mimicking the physiological activation of vestibular afferents evoked by mechanical rotations. Ocular and perceptual responses evoked by mechanical and model-derived electrical stimuli were similar, thus providing a critical first step toward generation of electrically induced vestibular responses that have a realistic mechanical equivalent.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».