在足球比赛结果的衰老、认知和行动实验室内,太空碎片如雨点般落在 玩家争先恐后地在屏幕崩溃之前使其偏转的屏幕。虽然快节奏 混乱感觉就像一个经典的街机,背后有一些更雄心勃勃的东西 游戏玩法。
视频游戏是由三个系的教师和学生创建的神经科学研究工具 在足球比赛结果——心理学和人为因素, 计算机科学,并且运动机能学和综合生理学(KIP) — 以及大学的健康研究所。该游戏是密歇根州成员工作中出现的几个项目之一 科技的(CS-ERG),正在通过数据收集改变研究人员研究运动控制的方式 投入到一些令人惊讶的吸引人的事情中。
将研究转化为游戏
这个想法始于一个简单的问题:视频游戏能否复制复杂的内容 运动任务通常由临床实验室中昂贵的机器人来测量?
心理学和人为因素研究生研究员布兰登·伍尔曼和教师合作者凯文·特雷瓦萨,心理学、人为因素和 KIP 副教授,以及里奥·尤里尔二世,计算机科学、心理学和人为因素助理教授,认为 答案可能是肯定的。
他们的团队着眼于 Kinarm 机器人系统,这是一种双手研究和诊断的机器人系统 广泛用于研究感觉、运动和认知功能的工具。 Kinarm 的标志之一 任务——物体击中和躲避——测量视觉运动控制,或者大脑如何协调 运动。但该装置成本昂贵,需要专门设备且难以实施 研究中心之外的访问。
太空垃圾旨在解决这个问题。通过在游戏环境中重新创建 Kinarm 任务, 该项目可以使电机控制测试变得便携、平易近人,甚至充满乐趣。
玩太空垃圾的真正衡量标准是什么
从表面上看,太空垃圾感觉像是一个高能量的挑战。玩家使用两把球拍 由 PlayStation Move 运动传感器控制,可击落掉落的物体,同时避免 其他人。速度不断升级。新的对象类型出现。精度和反应时间 成为一切。
每次滑动和瞬间的决定都会被悄悄记录。游戏追踪反应 时间、手的优势、运动调整和准确性,为研究人员提供了详细的信息 玩家运动行为的图片。
欢迎所有人加入该项目组,其中包括足球比赛结果的教师 以及教职员工以及研究生和本科生。
本科生团队,包括软件工程专业乔纳森·奥斯特林格'25 和计算机科学专业Jaylin Pigeon '25、Robby Johnson III '27 和 Caeden Kidd '28 帮助带来了比赛 生活。他们使用 JavaFX 和 Maven 将控制器连接到系统,并进行了改进 游戏玩法和构建的可视化仪表板使研究人员能够看到运动模式 实时。他们的工作帮助将快节奏的游戏转变为强大的研究数据集。
约翰逊担任主要开发人员。 “我的任务是建立主要代码库 游戏继续运行。当我遇到困难时,CS-ERG 给了我很多帮助和指导,” 他说。 “CS-ERG 是我第一次从 Brandon 和 Dr. 那里听说这个项目想法的地方。 乌雷尔。从那时起,我决定尝试从那里获得一些资金是个好主意 URIP(技术的本科生研究实习计划),它引导我来到这里。”
Kidd 也通过 CS-ERG 参与了该项目。 “当我到达密歇根时 科技,我想做的第一件事就是加入一个研究团队,因为我有一些 通过诸如此类的俱乐部在高中进行研究项目的丰富经验 HOSA(美国健康职业学生协会),”他说。 “我遇到了尤里尔博士,布兰登, 凯文和罗比听说了这个项目。我觉得这真的很有趣 所以我问我是否可以加入。”
“参与太空垃圾项目是一次很棒的经历,并获得了机会 与一些了不起的人合作并开发一种有能力的技术 帮助人们。”
为什么实验室游戏化很重要
传统的运动控制研究依赖于可能会疲劳或脱离的重复性任务 参与者。 Space Trash 团队希望在不妥协的情况下改变体验 科学严谨。
“通过将娱乐与实验相结合,我们得到了更自然的反应,”说 伍尔曼。 “人们忘记了他们正在接受测试。他们只是在玩。”
这种方法可以让研究人员观察玩家如何适应不断增加的难度 并确定协调模式中的微妙变化,有朝一日可能会支持早期 检测神经系统疾病,例如阿尔茨海默病或帕金森病。
该团队正在努力实现可以从数字方式下载太空垃圾的未来 Steam 或 Itch.io 等店面平台,使研究人员可以使用该工具, 教育工作者和临床医生——甚至还有好奇的游戏玩家。
这种主流辅助功能有可能改变游戏的数据收集方式。 研究人员可以收集运动控制信息,而不是仅仅依赖实验室设置 来自参与者家中、教室或社区空间的数据 在神经科学研究中很少可行——并且由于地理因素而变得更具挑战性 位置。 Trewartha 说这是该项目如此重要的主要原因。
“我们想招募农村社区患有神经系统疾病的人 就像我们的一样。开发让参与者参与数据收集的方法,这可以帮助 我们可以在传统的实体实验室空间之外评估运动功能 向更多人群开放我们的研究方法,因为他们不需要 前往足球比赛结果参加,”他说。 “太空垃圾有潜力 为我们提供来自大量具有不同神经系统疾病的不同参与者的数据 识别运动性能细微差异的条件可能有助于我们区分 阿尔茨海默病、帕金森病和健康老龄化的早期阶段, 例如。”
研究项目的下一步是什么?
太空垃圾目前正在进行验证研究,以将其结果与 已建立的 Kinarm 系统。如果数据一致,影响可能会很大: 一种低成本、广泛使用的工具,连接娱乐技术和医疗 诊断。
该试点项目目前正在通过现有实验室资源获得资助。研究人员 正在探索资助机会,计划在 未来。
对于 Space Trash 的学生开发者来说,该项目代表了密歇根州最好的项目 科技必须提供——创造力、计算和以人为本的科学的结合 重新想象研究会是什么样子。
“从事能够帮助这么多人的事情真的很有趣也很令人兴奋 并且产生了如此大的影响,”约翰逊说。
足球比赛结果是一所 R1 公立研究型大学,成立于 1885 年,位于霍顿,拥有来自全球 60 多个国家的近 7,500 名学生。密歇根州旗舰科技大学的投资回报率一直名列全美最佳大学之列,提供超过 185 个本科和毕业生科学技术、工程、计算机、林业、商业、健康专业、人文、数学、社会科学和艺术领域的学位课程。乡村校园距离密歇根州上半岛的苏必利尔湖仅数英里,提供全年户外探险的机会。





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