Desarrollo y validación de una aplicación para evaluar la memoria espacial utilizando estímulos olfativos

Abstract

[ES] Con el presente trabajo pretendemos hacer uso de la tecnología de realidad aumentada para la evaluación de la memoria espacial a corto plazo utilizando estímulos olfativos. El objetivo principal es desarrollar una aplicación móvil de realidad aumentada utilizando las técnicas de mapeo y localización simultáneos (SLAM), esta estará enfocada a evaluar la memoria espacial utilizando estímulos olfativos y permitirá posicionar objetos virtuales sobre un espacio físico. Para su validación realizaremos un estudio con un grupo de 25 usuarios y se dividirá en diferentes fases, en la fase de aprendizaje el usuario recorrerá la sala en la que estarán distribuidas las cajitas con los aromas y deberá recordar la ubicación de cada uno de los aromas. De antemano el sistema reconocerá los aromas de las cajitas y almacenará de cada una de ellas su ubicación, así como el tiempo total de la fase. En la fase de evaluación cada una de las cajitas serán identificadas primeramente por la aplicación y luego el usuario irá oliendo uno a uno los aromas. Esto será en un orden aleatorio, por lo que las posiciones de las cajitas serán neutrales. Posteriormente, utilizando la aplicación de realidad aumentada el usuario deberá colocar la cajita en la ubicación en la que había olido ese aroma. Dispondrá de tres intentos, si la coloca de forma incorrecta en los dos primeros intentos la aplicación se lo indicará y al tercer intento si no la ha colocado en la posición correcta, la cajita se quedará donde lo ha colocado y no le indicará si la posición es correcta o no. Para cada usuario evaluado se almacenará el tiempo total empleado en esta fase, aciertos, cantidad de intentos erróneos y el tiempo en colocar cada cajita. Del análisis de los datos obtenidos en el estudio para evaluar la memoria espacial se concluye que los estímulos olfativos requieren significativamente más tiempo de aprendizaje y de evaluación que los estímulos táctiles y visuales. Sin embargo, el número de intentos es significativamente menor para los estímulos olfativos respecto a los estímulos táctiles y visuales. El número de objetos recordados correctamente no difiere significativamente entre los estímulos olfativos y visuales, pero sí que es significativamente superior en los estímulos olfativos respecto a los estímulos táctiles. Además, no existen diferencias significativas entre evaluar la memoria espacial utilizando estímulos olfativos en función del género o la edad. Los usuarios valoraron positivamente el uso de nuestra aplicación.

[EN] With the present work we intend to make use of Augmented Reality technology for the evaluation of short-term spatial memory using olfactory stimuli. The main objective is to develop an augmented reality mobile application using simultaneous localization and mapping techniques (SLAM), this will be focused on evaluating spatial memory using olfactory stimuli and will allow positioning virtual objects on a physical space. For its validation, we will carry out a study with a group of 25 users and it will be divided into different phases, in the learning phase the user will go through the room in which the boxes with the aromas will be distributed and must remember the location of each of the smells. Beforehand, the system will recognize the smells in the boxes and store their location for each one, as well as the total time of the phase. In the evaluation phase, each of the boxes will first be identified by the application and then the user will smell the smells one by one. This will be in a random order, so the positions of the boxes will be neutral. Subsequently, using the augmented reality application, the user must place the box in the location where he had smelled that smell. He will have three attempts, if he places it incorrectly in the first two attempts the application will tell him and on the third attempt if he has not placed it in the correct position, the box will stay where he has placed it and will not tell him if the position is correct or not. For each evaluated user, the total time spent in this phase, successes, number of wrong attempts and the time spent placing each box will be stored. From the analysis of the data obtained in the study to evaluate spatial memory, it is concluded that olfactory stimuli require significantly more learning and evaluation time than tactile and visual stimuli. However, the number of attempts is significantly lower for olfactory stimuli than for tactile and visual stimuli. The number of correctly remembered objects does not differ significantly between olfactory and visual stimuli, but it is significantly higher in olfactory stimuli compared to tactile stimuli. Furthermore, there are no significant differences in the evaluation of spatial memory using olfactory stimuli based on gender or age. Users positively rated the use of our application.

[CA] Amb el present treball pretenem fer ús de la tecnologia de Realitat Augmentada per a l'avaluació de la memòria espacial a curt termini utilitzant estímuls olfactius. L'objectiu principal és desenrotllar una aplicació mòbil de realitat augmentada utilitzant les tècniques de mapeo i localització simultanis (SLAM), esta estarà enfocada a avaluar la memòria espacial utilitzant estímuls olfactius i permetrà posicionar objectes virtuals sobre un espai físic. Per a la seua validació realitzarem un estudi amb un grup de 25 usuaris i es dividirà en diferents fases, en la fase d'aprenentatge l'usuari recorrerà la sala en què estaran distribuïdes les capsetes amb les aromes i haurà de recordar la seua ubicació. Per endavant el sistema reconeixerà les aromes de les capsetes i emmagatzemarà de cada una d'elles la seua ubicació, així com el temps total de la fase. En la fase d'avaluació cada una de les capsetes seran identificades primerament per l'aplicació i després l'usuari anirà olent una a una les aromes. Açò serà en un orde aleatori, per la qual cosa les posicions de les capsetes seran neutrals. Posteriorment, utilitzant l'aplicació de realitat augmentada l'usuari haurà de col·locar la capseta en la ubicació en què havia olgut eixa aroma. Disposarà de tres intents, si la col·loca de forma incorrecta en els dos primers intents l'aplicació li indicarà i al tercer intent si no l'ha col·locat en la posició correcta, la capseta es quedarà on ho ha col·locat i no li indicarà si la posició és correcta o no. Per a cada usuari avaluat s'emmagatzemarà el temps total empleat en esta fase, encerts, quantitat d'intents erronis i el temps a col·locar cada capseta. De l'anàlisi de les dades obtingudes en l'estudi per a avaluar la memòria espacial es conclou que els estímuls olfactius requerixen significativament més temps d'aprenentatge i d'avaluació que els estímuls tàctils i visuals. No obstant això, el nombre d'intents és significativament menor per als estímuls olfactius respecte als estímuls tàctils i visuals. El nombre d'objectes recordats correctament no diferix significativament entre els estímuls olfactius i visuals, però sí que és significativament superior en els estímuls olfactius respecte als estímuls tàctils. A més, no hi ha diferències significatives entre avaluar la memòria espacial utilitzant estímuls olfactius en funció del gènere o l'edat. Els usuaris van valorar positivament l'ús de la nostra aplicació.