Understanding the use of haptic assistance to facilitate motor learning is a critical issue, especially in the context of tasks requiring control of motor variability. However, the question of how haptic assistance should be designed in tasks with redundancy, where multiple solutions are available, is currently unknown. Here we examined the effect of haptic assistance that either allowed or restricted the use of redundant solutions on the learning of a bimanual steering task. 60 college-aged participants practiced steering a single cursor placed in between their hands along a smooth W-shaped track of a certain width as quickly as possible. Haptic assistance was either applied at (i) the ‘task’ level using a force channel that only constrained the cursor to the track, allowing for the use of different hand trajectories, or (ii) the ‘individual effector’ level using a force channel that constrained each hand to a specific trajectory. In addition, we also examined the effect of simply ‘fading’ assistance in a linear fashion– i.e., decreasing force gains with practice to reduce dependence on haptic assistance. Results showed all groups improved with practice - however, groups with haptic assistance at the individual effector level performed worse than those at the task level. Besides, we did not find sufficient evidence for the benefits of linearly fading assistance in our task. Overall, the results suggest that haptic assistance is not effective for motor learning when it restricts the use of redundant solutions.

中文翻译：

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限制使用冗余解决方案的触觉帮助不利于运动学习

理解使用触觉辅助来促进运动学习是一个关键问题，尤其是在需要控制运动可变性的任务中。但是，在有多个解决方案的情况下，在具有冗余的任务中应如何设计触觉协助的问题目前未知。在这里，我们研究了触觉协助的效果，该触觉协助在学习双向操纵任务时允许或限制使用冗余解决方案。60名大学年龄的参与者练习了如何尽快地将单个光标放在他们的手之间，沿着一定宽度的W形平滑轨道移动。触觉辅助是在（i）“任务”级别使用强制通道施加的，该通道仅将光标限制在轨迹上，从而允许使用不同的手部轨迹，或（ii）使用将每个手限制在特定轨迹上的力通道的“单个效应器”水平。此外，我们还研究了以线性方式简单地“淡化”辅助的效果，即通过练习减少力增益以减少对触觉辅助的依赖。结果显示，所有组均通过练习得到了改善-但是，在单个效应器级别获得触觉协助的组的表现要比任务组的表现差。此外，我们没有找到足够的证据证明线性衰减辅助在我们的任务中的好处。总体而言，结果表明，当触觉辅助限制了冗余解决方案的使用时，它对运动学习无效。我们还研究了以线性方式简单地“淡化”辅助的效果，即通过练习减少力的增加以减少对触觉辅助的依赖。结果显示，所有组均通过练习得到了改善-但是，在单个效应器级别获得触觉协助的组的表现要比任务组的表现差。此外，我们没有找到足够的证据证明线性衰减辅助在我们的任务中的好处。总体而言，结果表明，当触觉辅助限制了冗余解决方案的使用时，它对运动学习无效。我们还研究了以线性方式简单地“淡化”辅助的效果，即通过练习减少力的增加以减少对触觉辅助的依赖。结果显示，所有组均通过练习得到了改善-但是，在单个效应器级别获得触觉协助的组的表现要比任务组的表现差。此外，我们没有找到足够的证据证明线性衰减辅助在我们的任务中的好处。总体而言，结果表明，当触觉辅助限制了冗余解决方案的使用时，它对运动学习无效。此外，我们没有找到足够的证据证明线性衰减辅助在我们的任务中的好处。总体而言，结果表明，当触觉辅助限制了冗余解决方案的使用时，它对运动学习无效。此外，我们没有找到足够的证据证明线性衰减辅助在我们的任务中的好处。总体而言，结果表明，当触觉辅助限制了冗余解决方案的使用时，它对运动学习无效。