手の運動学からのオブジェクトサイズの予測：時間的視点

リーチからグラスへの動きに関する研究は、一般に、最大の発現である運動学の値、特に手の速度の最大開口部と手首速度のピークに集中しています。これらのパラメーターは、リーチ中の特定の時点での動きの運動学のスナップショットの説明を提供します。つまり、値のセット内の最大値ですが、ターゲットプロパティに徐々に手運転手がどのように適合するかを調査することはできません。本研究は、オブジェクトサイズ効果の特性評価を時間領域に拡張するように設計されています。したがって、手首速度とグリップアパーチャを、大きいオブジェクトと小さなオブジェクトを対象としたリーチからグラスへの動き全体を計算しました。関節の動きが時間の経過とともにどのように変化するかをより深く理解するために、手の動きに比べて指の動きの時間経過も検討しました。結果は、運動パラメーターが並行して進化したが、オブジェクトサイズに関連して異なる速度で進化したことを明らかにしました。さらに、サポートベクターマシン（SVM）アプローチを使用して実行された分類分析では、グループとして撮影された運動学的特徴が、オブジェクトとの接触の前に正しいターゲットサイズを予測することが示されました。興味深いことに、一部の運動学の特徴は、他のものよりもターゲットサイズを区別する能力が高いことを示しました。これらの調査結果は、運動学とオブジェクトの特性との関係に関する知識を強化し、時間の経過とともにリーチとグラスの動きの運動学で利用可能な情報の量と質に新たな光を当てています。これは、アクションエクセプトカップリングメカニズムを理解するために重要な意味を持つ可能性があります。

Research on reach-to-grasp movements generally concentrates on kinematics values that are expression of maxima, in particular the maximum aperture of the hand and the peak of wrist velocity. These parameters provide a snapshot description of movement kinematics at a specific time point during reach, i.e., the maximum within a set of value, but do not allow to investigate how hand kinematics gradually conform to target properties. The present study was designed to extend the characterization of object size effects to the temporal domain. Thus, we computed the wrist velocity and the grip aperture throughout reach-to-grasp movements aimed at large versus small objects. To provide a deeper understanding of how joint movements varied over time, we also considered the time course of finger motion relative to hand motion. Results revealed that movement parameters evolved in parallel but at different rates in relation to object size. Furthermore, a classification analysis performed using a Support Vector Machine (SVM) approach showed that kinematic features taken as a group predicted the correct target size well before contact with the object. Interestingly, some kinematics features exhibited a higher ability to discriminate the target size than others did. These findings reinforce our knowledge about the relationship between kinematics and object properties and shed new light on the quantity and quality of information available in the kinematics of a reach-to-grasp movement over time. This might have important implications for our understanding of the action-perception coupling mechanism.