Effects of Virtual Hand Representation on Interaction and Embodiment in HMD-based Virtual Environments Using Controllers

Τα τελευταία χρόνια, έχουν γίνει αρκετές έρευνες που επικεντρώνονται στην αλληλεπίδραση με και την αίσθηση της "ενσωμάτωσης" σε περιβάλλοντα Εικονικής Πραγματικότητας (Virtual Reality - VR). Παρόλα αυτά, σε αντίθεση με την πρόσφατη ευρεία χρήση και συνεχόμενη άνοδο του υλικού εικονικής πραγματικότητας που είναι βασισμένο σε κάσκες (HMDs) και χειριστήρια, η έρευνα σχετικά με την χρήση αυτών των χειριστηρίων είναι περιορισμένη. Για να αντιμετωπίσουμε αυτήν την έλλειψη, διερευνήσαμε τις επιδράσεις που έχουν διαφορετικές αναπαραστάσεις εικονικού χεριού στην αλληλεπίδραση με την χρήση χειριστηρίων και την αίσθηση ενσωμάτωσης των χρηστών, εμπνεόμενοι από τη δουλειά του Argelaguet κ.ά. το 2016, που όμως δεν χρησιμοποίησαν χειριστήρια στα πειράματά τους. Σχεδιάσαμε ένα πείραμα όπου οι χρήστες εκτελούν την εργασία της επιλογής και μετακίνησης ενός κύβου από και προς συγκεκριμένες θέσεις πάνω σε ένα τραπέζι, ενώ βρίσκονται μέσα σε ένα εμβυθιστικό εικονικό περιβάλλον. Τρεις αναπαραστάσεις επιλέχθηκαν: το αφαιρετικό σχήμα μιας Σφαίρας, το τρισδιάστατο μοντέλο του Χειριστηρίου, το οποίο αποτελεί ένα-προς-ένα αναπαράσταση αυτού που οι χρήστες έχουν στα χέρια τους στο φυσικό κόσμο, και ένα ανθρωπόμορφο Χέρι, η πιο ρεαλιστική και οικεία αναπαράσταση από τις τρεις. Για κάθε μια αναπαράσταση, ζητήθηκε από τους χρήστες να εκτελέσουν την ίδια εργασία χωρίς και με εμπόδια (Τούβλινος Τοίχος, Συρματόπλεγμα, Ηλεκτρικό Ρεύμα). Συνολικά 39 συμμετέχοντες, που ανήκουν σε ποικίλες ηλικιακές ομάδες και έχουν διαφορετικά επίπεδα εμπειρίας σε VR, πήραν μέρος στη μελέτη. Η σχεδίαση και τα αποτελέσματα του πειράματος παρουσιάζονται στην παρούσα διπλωματική, αναφέροντας σημαντικές διαφορές στην πραγματική απόδοση των διαφορετικών αναπαραστάσεων, της αντιληπτής αίσθησης ιδιοκτησίας, καθώς επίσης και στις προτιμήσεις των χρηστών. Αν και δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές διαφορές στην αίσθηση αυτενέργειας, η απόδοση των χρηστών με τη Σφαίρα ήταν σημαντικά χειρότερη σε σύγκριση με τις άλλες δύο αναπαραστάσεις. Η στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων δείχνει ότι το Χέρι είναι εκείνο που δημιουργεί την ισχυρότερη αίσθηση ιδιοκτησίας, και είναι η προτιμότερη αναπαράσταση. Αυτό την κάνει την καλύτερη συνολική λύση κατά τη σχεδίαση αλληλεπιδραστικών εικονικών περιβαλλόντων με χειριστήρια, συνδυάζοντας καλή απόδοση και αυξημένη αίσθηση ιδιοκτησίας, με εξαίρεση περιπτώσεις που απαιτούν πολύ ακριβείς χειρισμούς αντικειμένων όπου το Χειριστήριο είναι η καλύτερη επιλογή.Many studies have been conducted in the past few years that focus on interaction and embodiment in the field of Virtual Reality (VR). However, despite the recent widespread use and continuing rise of controller-based head-mounted display (HMD) hardware for VR, there is little research on the use of handheld controllers in this context. To address this shortcoming, we explore the effects of different virtual hand representations on interaction and the user’s sense of embodiment, inspired by the work of Argelaguet et al. in 2016, in this case using controllers. We designed an experiment where users perform the task of selecting and moving a cube from and to specific positions on a table inside an immersive virtual environment. Three representations were selected: the abstract shape of a Sphere, the 3D model of the Controller, which is a one-to-one representation of what the users have in their hands in the physical world, and a human-looking Hand, the most realistic and familiar of the three. For each representation, users were asked to perform the same task with and without obstacles (Brick Wall, Barbed Wire, Electric Current). A total of 39 participants, belonging to various age groups and having different levels of experience in VR, took part in the study. The design and results of the experiment are presented in this thesis, reporting significant differences in the actual performance of the different representations, the perceived sense of ownership, as well as the users’ preferences. Although no significant differences were identified in the sense of agency, the users’ performance with the Sphere was significantly worse compared to the other two. Statistical analysis of the results indicates that it is the Hand that generates the strongest sense of ownership, and it is the favorite representation. This makes it the best solution overall when designing interactive virtual environments with controllers, combining good performance with enhanced sense of ownership, with the exception of cases requiring very precise object manipulation in which the Controller is the best option

One-step rapid tracking and isolation of senescent cells in cellular systems, tissues, or animal models via GLF16

Identification and isolation of senescent cells is challenging, rendering their detailed analysis an unmet need. We describe a precise one-step protocol to fluorescently label senescent cells, for flow cytometry and fluorescence microscopy, implementing a fluorophore-conjugated Sudan Black-B analog, GLF16. Also, a micelle-based approach allows identification of senescent cells in vivo and in vitro, enabling live-cell sorting for downstream analyses and live in vivo tracking. Our protocols are applicable to cellular systems, tissues, or animal models where senescence is present. For complete details on the use and execution of this protocol, please refer to Magkouta et al.</p

Robust, universal biomarker assay to detect senescent cells in biological specimens.

Cellular senescence contributes to organismal development, aging, and diverse pathologies, yet available assays to detect senescent cells remain unsatisfactory. Here, we designed and synthesized a lipophilic, biotin-linked Sudan Black B (SBB) analogue suitable for sensitive and specific, antibody-enhanced detection of lipofuscin-containing senescent cells in any biological material. This new hybrid histo-/immunochemical method is easy to perform, reliable, and universally applicable to assess senescence in biomedicine, from cancer research to gerontology

Practical guidelines for rigor and reproducibility in preclinical and clinical studies on cardioprotection

The potential for ischemic preconditioning to reduce infarct size was first recognized more than 30 years ago. Despite extension of the concept to ischemic postconditioning and remote ischemic conditioning and literally thousands of experimental studies in various species and models which identified a multitude of signaling steps, so far there is only a single and very recent study, which has unequivocally translated cardioprotection to improved clinical outcome as the primary endpoint in patients. Many potential reasons for this disappointing lack of clinical translation of cardioprotection have been proposed, including lack of rigor and reproducibility in preclinical studies, and poor design and conduct of clinical trials. There is, however, universal agreement that robust preclinical data are a mandatory prerequisite to initiate a meaningful clinical trial. In this context, it is disconcerting that the CAESAR consortium (Consortium for preclinicAl assESsment of cARdioprotective therapies) in a highly standardized multi-center approach of preclinical studies identified only ischemic preconditioning, but not nitrite or sildenafil, when given as adjunct to reperfusion, to reduce infarct size. However, ischemic preconditioning—due to its very nature—can only be used in elective interventions, and not in acute myocardial infarction. Therefore, better strategies to identify robust and reproducible strategies of cardioprotection, which can subsequently be tested in clinical trials must be developed. We refer to the recent guidelines for experimental models of myocardial ischemia and infarction, and aim to provide now practical guidelines to ensure rigor and reproducibility in preclinical and clinical studies on cardioprotection. In line with the above guideline, we define rigor as standardized state-of-the-art design, conduct and reporting of a study, which is then a prerequisite for reproducibility, i.e. replication of results by another laboratory when performing exactly the same experiment

Synthesis and pharmacological evaluation of new substituted pyrazolopyridines designed as protein kinase inhibitors

The present Thesis deals with the design, synthesis and pharmacological evaluation of some new substituted pyrazolopyridines. The prepared compounds are divided into two groups: The first includes derivatives of pyrazolo[3,4-c]pyridine and pyrazolo[4,3-b]pyridine, which bear 3-arylmethyl together with 5-amino or 7-hydroxy substitution while the second group includes derivatives of 3-phenyl or 3-benzylpyrazolo[3,4-c]pyridine which possess a 5-arylamino substitution and may also contain an additional substituent at position 1. The preparation of the compounds of the first group was made using the 3-acetamides of 2- or 4-picoline which are suitably substituted with methoxy- or Boc-substituted aminogroup. These acetamides were obtained through the chemical manipulation of commercially available picolines and were then lithiated, coupled to suitable benzylchlorides and ring-closed to result in the corresponding pyrazolopyridines. Finally, removal of the protecting groups provided the target heterocycles. The synthesis of the 3-phenyl substituted derivatives belonging to the second group was effected through initial preparation of 3-iodo-5-chloropyrazolo[3,4-c]pyridine, application of a Suzuki-type coupling to result in the corresponding 3-phenyl analog, which then reacted with suitably substituted anilines in the presence of palladium catalyst to give the target 5-arylamino substituted derivatives. Following an analogous procedure, the 3-benzyl substituted derivatives were prepared, starting from 3-benzylpyrazolo[3,4-c]pyridine. Analogs with the incorporation of 1-methyl or 1-(4-methoxy)benzyl group were also prepared. The pharmacological evaluation of the compounds belonging to the second group has already been performed. The inhibitory activity has been tested against CDK 1, CDK4, PLK1, PLK2, PLK3, PLK4, AUR-B and GSK3 and it has been shown that the 1-methylsubstituted derivatives which possess a 5-(4-carboxy)phenylamino group are the most potent inhibitors. The presence of a bulky substituent at position 1 is not favourable for the activity, while the presence of a 3-phenyl or 3-benzyl group results in compounds with similar inhibitory properties.Στην παρούσα Διδακτορική Διατριβή περιγράφεται ο σχεδιασμός, η σύνθεση και η φαρμακολογική αξιολόγηση νέων υποκατεστημένων πυραζολοπυριδινών ως αναστολέων πρωτεϊνικών κινασών. Τα μόρια που συντέθηκαν διακρίνονται σε δύο ενότητες, στην πρώτη αναφέρονται παράγωγα δύο ισομερών ετεροκυκλικών συστημάτων, της πυραζολο[3,4-c]πυριδίνης και της πυραζολο[4,3-b]πυριδίνης, τα οποία είναι υποκατεστημένα με διάφορες αρυλομεθυλομάδες στη θέση 3 και φέρουν επιπλέον 5-αμινομάδα, ή 7-υδροξυλομάδα. Στη δεύτερη ενότητα περιγράφονται παράγωγα της πυραζολο[3,4-c]πυριδίνης, που φέρουν 3-φαινυλο ή 3-βενζυλομάδα και 5-αρυλαμινο-υποκατάσταση ενώ μελετάται επίσης η επίπτωση που έχει στη βιολογική δράση η ύπαρξη διάφορων υποκαταστατών στη θέση 1. Η σύνθεση των παραγώγων της πρώτης ενότητας πραγματοποιήθηκε με τη χρήση ως πρώτων υλών των 3-ακεταμιδίων της 2- ή της 4-πικολίνης που φέρουν επιπλέον σε κατάλληλες θέσεις μεθοξυομάδα ή προστατευμένη (με Boc) αμινομάδα. Τα παραπάνω ακεταμίδια παρασκευάστηκαν από εμπορικά διαθέσιμες πικολίνες με σειρά χημικών μετατροπών. Τα ακεταμίδια στη συνέχεια συζεύχθηκαν μέσω αντίδρασης οργανολιθιακού με τα κατάλληλα βενζυλοχλωρίδια και τα προϊόντα σύζευξης υπεβλήθησαν σε αντίδραση κυκλοποίησης προς σχηματισμό της αντίστοιχης πυραζολοπυριδίνης. Τα τελικά προϊόντα προέκυψαν με διαδοχική απομάκρυνση των προστατευτικών ομάδων. Για τη σύνθεση των 3-φαινυλο-υποκατεστημένων παραγώγων της δεύτερης ενότητας παρασκευάστηκε αρχικά η 3-ιωδο-5-χλωροπυραζολο[3,4-c]πυριδίνη στην οποία με εφαρμογή της αντίδρασης Suzuki εισήχθη η 3-φαινυλομάδα και το 5-χλωροπαράγωγο που προέκυψε αντέδρασε με κατάλληλες ανιλίνες παρουσία καταλύτη παλλαδίου προς τις τελικές 5-αρυλαμινο ενώσεις. Με ανάλογη συνθετική προσέγγιση παρασκευάστηκαν και τα 3-βενζυλο-υποκατεστημένα παράγωγα, αρχίζοντας από την 3-βενζυλοπυραζολο[3,4-c]πυριδίνη. Στην ενότητα αυτή συντέθηκαν επίσης μόρια που φέρουν μεθυλομάδα ή 4-μεθοξυβενζυλομάδα στην θέση 1. Από τα διαθέσιμα φαρμακολογικά αποτελέσματα που αφορούν στη δεύτερη ενότητα παραγώγων, φαίνεται ότι την πλέον αξιόλογη δράση έναντι των κινασών CDK 1, CDK4, PLK1, PLK2, PLK3, PLK4, AUR-B και GSK3 έχουν τα μόρια που φέρουν 1-μεθυλομάδα και επιπλέον 5-(4-καρβοξυ)φαινυλαμινομάδα. Η παρουσία ογκώδους υποκαταστάτη στη θέση 1 δεν ευνοεί τη δράση, ενώ η παρουσία 3-φαινυλίου ή 3-βενζυλίου δεν επιφέρει σημαντική τροποποίηση της δραστικότητας των μορίων

The synthesis of 6-deazaformycin A

The synthesis of the new C-nucleoside 6-deazaformycin A was achieved through the condensation of a suitably substituted lithiated 2-picoline with 2,3,5-tri-O-benzyl-d-ribonolactone, borohydride reduction of the resulting hemiacetals, followed by intramolecular Mitsunobu cyclization of the carbinols, manipulation of the protecting groups, and subsequent ring closure to result in the formation of 7-amino-3-(β-d-ribofuranosyl)pyrazolo[4,3-b]pyridine. © Georg Thieme Verlag Stuttgart

Effects of Virtual Hand Representation on Interaction and Embodiment inHMD-based Virtual Environments Using Controllers

Many studies have been conducted in the past few years that focus on interaction and embodiment in the field of virtual reality. However, despite the recent widespread use and continuing rise of controller-based head-mounted display (HMD) hardware for VR, there is little research on the use of handheld controllers in this context. We explore the effects of different virtual hand representations on interaction and the user&apos;s sense of embodiment, extending the work of Argelaguet et al. in 2016, in this case using controllers. We designed an experiment where users perform the task of selecting and moving a cube from and to specific positions on a table inside an immersive virtual environment, interacting with three representations: the abstract shape of a Sphere, the 3D model of the Controller, and a realistic human-looking Hand. For each representation, users were asked to perform the same task with and without obstacles (Brick Wall, Barbed Wire, Electric Current). Statistical analysis of the results show that although no significant differences were identified in the sense of agency, the users&apos; performance with the Sphere was significantly worse compared to the other two, and in the case of the positioning task the Controller outperformed the others. Additionally, the Hand generated the strongest sense of ownership, and it was the favorite representation

Synthesis and antiviral activity evaluation of some novel acyclic C-nucleosides

The preparation of novel 5-amino or 7-hydroxy substituted pyrazolo[4,3-b]pyridine and pyrazolo[3,4-c]pyridine acyclic C-nucleosides is described. Their synthesis was carried out by condensation of suitably substituted lithiated picolines with 2-benzyloxyethoxymethylchloride followed by pyrazole ring annulation. The compounds were evaluated for their antiviral activity against a wide panel of viruses, but were found inactive at subtoxic concentrations. © 2008 Pharmaceutical Society of Japan

The synthesis of the new C-nucleoside 6-deazaformycin B

The synthesis of the 6-deaza analogue of formycin B is described, through the condensation of lithiated 4-methoxy-2-methyl-3-trifluoroacetamidopyridine with a suitably protected ribonolactone, dehydration of the resulting hemiacetal, reduction and subsequent ring closure followed by protecting group manipulation. © Georg Thieme Verlag Stuttgart