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Behavior

मनुष्यों में सेना और स्थिति नियंत्रण - संवर्धित प्रतिक्रिया की भूमिका

Published: June 19, 2016 doi: 10.3791/53291
Automatic Translation
1,2, 2, 1,3, 1, 2
1Department of Sport Science, University of Freiburg, 2Department of Medicine, Movement and Sport Science, University of Fribourg, 3Bernsteincenter Freiburg

Introduction

संवेदी प्रतिक्रिया आंदोलनों प्रदर्शन करने के लिए महत्वपूर्ण है। दैनिक गतिविधियों प्रोप्रियोसेप्शन 1 के अभाव में शायद ही संभव हो रहे हैं। इसके अलावा, मोटर सीखने proprioceptive एकीकरण 2 या 3 त्वचीय धारणा से प्रभावित है। बरकरार सनसनी के साथ स्वस्थ मनुष्य के विभिन्न संवेदी स्रोतों से उत्पन्न होने वाले संवेदी आदानों वजन करने के क्रम में स्थिति विशेष जरूरतों 4 पूरा करने में सक्षम हैं। इस संवेदी वजन (अंधेरे में या आँखें बंद के साथ घूमना, उदाहरण के लिए) उच्च परिशुद्धता भी जब संवेदी जानकारी के कुछ पहलुओं को अविश्वसनीय या भी अनुपस्थित रहे हैं के साथ मुश्किल कार्य करने के लिए मनुष्य को सक्षम बनाता है।

इसके अतिरिक्त, विभिन्न सबूत बताते हैं कि संवर्धित प्रदान करने (या अतिरिक्त) प्रतिक्रिया आगे मोटर नियंत्रण और / या मोटर सीखने में सुधार। संवर्धित प्रतिक्रिया एक बाहरी स्रोत है जो कार्य आंतरिक (संवेदी) राय से उत्पन्न होने वाली संवेदी में जोड़ा जा सकता द्वारा अतिरिक्त जानकारी प्रदान करता हैप्रणाली 5,6। विशेष रूप से मोटर नियंत्रण और सीखने पर संवर्धित प्रतिक्रिया की विषय सामग्री के प्रभाव में हाल के वर्षों में बहुत रुचि के लिए किया गया है। सवालों में से एक को संबोधित कैसे मनुष्य नियंत्रण बल और स्थिति 7.8 थी। प्रारंभिक जांच या तो स्थिति या लोड अनुपालन में प्रतिक्रिया और मतभेदों को बल प्रयोग एक निरंतर submaximal संकुचन की थकान के समय में मतभेद की पहचान (जैसे, 9-12)। विषयों के बल राय के साथ प्रदान किया गया है, निरंतर संकुचन की थकान के लिए समय काफी लंबे समय तक जब स्थिति प्रतिक्रिया प्रदान की गई थी की तुलना में था। एक ही घटना अलग मांसपेशियों और अंग पदों की एक किस्म और neuromuscular तंत्र के एक नंबर के लिए मनाया गया, मोटर इकाई भर्ती का अधिक से अधिक दर और स्थिति नियंत्रित संकुचन (समीक्षा के लिए 13) के दौरान एच-पलटा क्षेत्र में एक बड़ी कमी भी शामिल है। हालांकि, इन अध्ययनों में, न केवल दृश्य प्रतिक्रिया बल्कि शारीरिक गमांसपेशियों में संकुचन की haracteristics (यानी।, माप उपकरण का अनुपालन) को बदल दिया गया था। इसलिए, हम हाल ही में एक अध्ययन किया अनुपालन में फेरबदल नहीं लेकिन केवल प्रतिक्रिया संवर्धित और एक निरंतर submaximal संकुचन के दौरान सबूत बल और स्थिति अकेले प्रतिक्रिया के उस प्रावधान को उपलब्ध कराई प्राथमिक मोटर प्रांतस्था (एम 1) के भीतर निरोधात्मक गतिविधि में मतभेद पैदा कर सकता है। यह एक उत्तेजना तकनीक है कि cortical स्तर 14, अर्थात् subthreshold Transcranial चुंबकीय उत्तेजना (subTMS) पर पूरी तरह से कार्य करने के लिए जाना जाता है का उपयोग करते हुए दिखाया गया था। Suprathreshold टीएमएस के विपरीत, subTMS द्वारा पैदा की प्रतिक्रिया, रीढ़ की हड्डी में α-motoneurons और उत्तेजना उत्तेजक न्यूरॉन्स और / या cortical कोशिकाओं 15-17 के excitability द्वारा लेकिन केवल निरोधात्मक intracortical न्यूरॉन्स के excitability द्वारा संग्राहक नहीं है। इस उत्तेजना तकनीक के पीछे माने व्यवस्था है कि यह एक मोटर संभावित पैदा पैदा करने के लिए सीमा से नीचे तीव्रता पर लागू किया जाता है(एमईपी)। यह गर्भाशय ग्रीवा के स्तर पर है कि उत्तेजना के इस प्रकार के किसी भी उतरते गतिविधि का उत्पादन नहीं करता पर प्रत्यारोपित इलेक्ट्रोड वाले मरीजों में दिखाया गया था, लेकिन कहा कि यह मुख्य रूप से प्राथमिक मोटर प्रांतस्था 14,18,19 भीतर निरोधात्मक interneurons को सक्रिय करता है। निरोधात्मक interneurons की यह सक्रियण चल रहे ईएमजी गतिविधि में कमी का कारण बनता है और ईएमजी गतिविधि उत्तेजना के बिना परीक्षणों में प्राप्त की तुलना में ईएमजी दमन की राशि से मात्रा निर्धारित किया जा सकता है। इस संबंध में, हम है कि विषयों परीक्षण में जो वे परीक्षण में जो बल प्रतिक्रिया प्रदान किया गया 20 के साथ तुलना में स्थिति प्रतिक्रिया प्राप्त करने में एक काफी अधिक निरोधात्मक गतिविधि से प्रदर्शित दिखाया। इसके अलावा, हम यह भी पता चला न केवल विभिन्न तौर तरीकों प्रतिक्रिया (बल बनाम स्थिति नियंत्रण) पर भी प्रतिक्रिया की व्याख्या की प्रस्तुति के व्यवहार और neurophysiological डेटा पर बहुत समान प्रभाव हो सकता है। अधिक विशेष रूप से, जब हम प्रतिभागियों से कहा पी प्राप्त करने के लिएosition राय (भले ही यह प्रतिक्रिया बल था) वे भी न केवल लेकिन यह भी थकान के लिए एक कम समय निरोधात्मक एम 1 गतिविधि 21 का एक बढ़ा स्तर का प्रदर्शन किया। एक दृष्टिकोण है जहां इसकी सामग्री के बारे में अलग अलग जानकारी के साथ ही प्रतिक्रिया लेकिन हमेशा प्रदान की जाती है का उपयोग कर लाभ यह है कि काम की कमी, यानी, प्रतिक्रिया की प्रस्तुति प्रतिक्रिया का लाभ, या लोड के अनुपालन की स्थिति के बीच इतने समान हैं प्रदर्शन और तंत्रिका गतिविधि में मतभेद स्पष्ट रूप से प्रतिक्रिया की व्याख्या में अंतर से संबंधित हैं कि और विभिन्न परीक्षण की स्थिति से पक्षपाती नहीं कर रहे हैं। इस प्रकार, वर्तमान अध्ययन जांच की एक की एक अलग व्याख्या और एक ही प्रतिक्रिया एक निरंतर submaximal संकुचन की अवधि को प्रभावित करती है और इसके अलावा प्राथमिक मोटर प्रांतस्था का निरोधात्मक गतिविधि के सक्रियण पर प्रभाव पड़ता है या नहीं।

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Protocol

यहां वर्णित प्रोटोकॉल फ्रीबर्ग विश्वविद्यालय की आचार समिति के दिशा निर्देशों का पालन किया है और हेलसिंकी की घोषणा (1964) के अनुसार था।

1. नैतिक अनुमोदन - विषय निर्देश

  1. वास्तविक प्रयोग से पहले, अध्ययन और संभावित जोखिम कारकों के उद्देश्य के बारे में सभी विषयों को हिदायत। जब Transcranial चुंबकीय उत्तेजना (टीएमएस) को लागू करने, वहाँ मिरगी के दौरे, आंखों और / या सिर में धातु प्रत्यारोपण, हृदय प्रणाली और गर्भावस्था के रोगों के किसी भी इतिहास सहित कुछ चिकित्सा जोखिम भी हैं। किसी भी विषय के अध्ययन से इन जोखिम कारकों में से एक के लिए की पुष्टि को बाहर निकालें।
  2. अध्ययन में केवल स्वस्थ व्यक्तियों में शामिल हैं। किसी भी, तंत्रिका विज्ञान, मानसिक और / या आर्थोपेडिक रोगों के साथ व्यक्तियों को बाहर निकालें।

2. विषय तैयारी

  1. विषय स्थापन
    1. पूरे प्रयोग के दौरान एक आरामदायक कुर्सी पर सीट विषयों। सिर फिक्सप्रतिभागी को एक डाली गर्दन को गले लगाने का उपयोग कर, एक स्थिर सिर की स्थिति को सुनिश्चित करने और सिर रिश्तेदार टीएमएस का तार के किसी भी आंदोलनों से बचने का।
    2. कलाई के आंदोलनों को कम से कम करने के लिए एक कस्टम निर्मित हाथ आराम में विषयों का दाहिना हाथ रखें। एक पट्टी एक रोबोट के हाथ करने के लिए मुहिम शुरू करने के लिए विषय का सही तर्जनी को ठीक करें। इतना है कि संयुक्त केंद्र रोबोट की बारी-बारी से केंद्र मैचों दाहिने हाथ की metacarpophangeal संयुक्त साथ रोबोट भुजा के रोटेशन की धुरी संरेखित करें।
  2. सेना रिकॉर्डिंग
    1. एक torquemeter रोबोट भुजा में घुड़सवार द्वारा बल विषयों द्वारा लागू उपाय और रोबोट भुजा रोबोट 22 के घूर्णी धुरी से जुड़ा एक नापने द्वारा (तर्जनी की स्थिति के लिए इसी) की स्थिति को मापने।
  3. विद्युतपेशीलेखन (ईएमजी)
    1. टीएमएस द्वारा हासिल electrophysiological प्रतिक्रियाओं के साथ ही muscula को मापने के लिए सतह इलेक्ट्रोड की एक द्विध्रुवी विन्यास का प्रयोग करेंआर सक्रियण विषयों द्वारा उत्पादन किया।
      1. दाहिने हाथ की मांसपेशियों interosseus (एफडीआई) के पहले पृष्ठीय पर त्वचा के लिए इलेक्ट्रोड संलग्न और फुसलाकर pollicis ब्रेविस (एपीबी) इससे पहले, विषयों की त्वचा, थोड़ा दाढ़ी तो sandpaper का उपयोग कर या जेल abrading यह नष्ट करना और propanol के साथ यह कीटाणुरहित ।
      2. इस के बाद, एफडीआई और एपीबी की पेशी पेट पर त्वचा के लिए स्वयं चिपकने वाला EMG इलेक्ट्रोड देते हैं। एक ही हाथ से कूर्पर पर एक अतिरिक्त संदर्भ इलेक्ट्रोड रखें।
      3. एक ईएमजी एम्पलीफायर के लिए और एक एनालॉग से डिजिटल कनवर्टर करने के लिए सभी इलेक्ट्रोड केबल कनेक्ट। बढ़ाना ईएमजी संकेतों (एक्स 1000), bandpass फिल्टर (10 - 1000 हर्ट्ज) और 4 kHz पर नमूना। स्टोर ऑफ़लाइन विश्लेषण के लिए ईएमजी का संकेत है।
  4. टीएमएस
    1. contralateral मोटर cortical हाथ क्षेत्र को प्रोत्साहित करने के लिए आठ कुंडल एक टीएमएस उत्तेजक से जुड़ी का आंकड़ा प्रयोग करें।
    2. जानने के लिए खोपड़ी के तार रिश्तेदार का इष्टतम स्थिति का पता लगाएंमोटर एक मानचित्रण प्रक्रिया से प्रत्यक्ष विदेशी निवेश की मांसपेशी में क्षमता (एमईपी) पैदा की:
      1. कुंडल लगभग 0.5 सेमी पूर्वकाल शिखर करने के लिए और संभाल, पर बाण के विमान को 45 डिग्री वामावर्त रिश्तेदार ओर इशारा करते हुए कुंडली के केंद्र में वर्तमान के पीछे-पूर्वकाल प्रवाह उत्प्रेरण के साथ midline के ऊपर रखें।
      2. शुरुआत में, विषयों चुंबकीय दालों के आदी पाने के लिए एक छोटी सी उत्तेजना (30 जैसे, नीचे% अधिकतम उत्तेजक उत्पादन, एमएसओ) तीव्रता चुनें।
      3. 3% अधिकतम उत्तेजक निर्गम (एमएसओ) और व्यवस्था एफडीआई उत्तेजक के लिए इष्टतम साइट (हॉटस्पॉट) लगता है ललाट-व्याख्यान चबूतरे और Medio पार्श्व दिशा में कुंडल कदम - बाद में, छोटे चरणों में उत्तेजना तीव्रता, 2 बढ़ाने उदाहरण के लिए मांसपेशी। हॉटस्पॉट जगह है जहाँ सबसे बड़ी एमईपी एक दिया उत्तेजना तीव्रता में मनाया जा सकता है के रूप में परिभाषित किया गया है।
    3. एफडीआई हॉटस्पॉट खोजने के बाद, minimu के रूप में मोटर दहलीज (एमटी) आराम कर निर्धारणएम तीव्रता पांच में से तीन लगातार परीक्षणों 18 में से बड़ा 50 μV ईएमजी में एमईपी चोटी से शिखर आयाम पैदा करने की आवश्यकता है। MEPs कंप्यूटर स्क्रीन पर ऑनलाइन प्रदर्शित के आकार का निरीक्षण किया।
    4. साथ 1.0 * मीट्रिक टन एमईपी जानने के बाद, लगातार 2% एमएसओ के चरणों में टीएमएस मशीन की उत्तेजना तीव्रता कम जब तक एमईपी अब नहीं मनाया जा सकता है और चल रहे मांसपेशियों की गतिविधि का एक ईएमजी दमन स्पष्ट हो जाता है।
      नोट: टीएमएस प्रेरित ईएमजी दमन चित्रित करने में यह stimulations (अनुभाग देखें 5. "डाटा प्रोसेसिंग") के एक उच्च संख्या को लागू करने के लिए आवश्यक है

3. प्रतिक्रिया प्रस्तुति

  1. तीन समूहों (पीएफ, एफएफ, चुनाव) में भाग लेने वालों में विभाजित करते हैं।
  2. परीक्षणों की छमाही में स्थिति प्रतिक्रिया समूह (पीएफ) से विषयों को हिदायत जब रोबोट डिवाइस के खिलाफ दबाकर तर्जनी चलती तर्जनी (स्थिति प्रतिक्रिया) की स्थिति के बारे में प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए। </ Li>
  3. परीक्षणों के दूसरे आधे में, विषयों को हिदायत रोबोटिक डिवाइस (बल प्रतिक्रिया) से चलती है, जबकि लागू बल के बारे में प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए।
    नोट: वास्तव में, हालांकि, वे हमेशा एक ही राय (स्थिति प्रतिक्रिया) प्राप्त करते हैं।
  4. बल प्रतिक्रिया समूह (एफएफ) से विषयों को हिदायत परीक्षणों में से आधे में बल प्रतिक्रिया प्राप्त करते हैं और दूसरे हाफ में स्थिति प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए।
    नोट: वास्तव में, इस समूह के लिए पूरी तरह बल राय के साथ प्रदान की जाती है।
  5. नियंत्रण समूह (कांग्रेस) प्रतिक्रिया के स्रोत के बारे में हिदायत नहीं है। नोट: नियंत्रण समूह अन्य छमाही में उनके परीक्षणों में से एक आधा और स्थिति प्रतिक्रिया में प्रतिक्रिया बल प्राप्त करता है।
  6. बेतरतीब ढंग से सत्र के आदेश को बदलने, वह यह है कि, परीक्षण, बल या स्थिति प्रतिक्रिया के साथ शुरू है कि क्या सभी समूहों में।
  7. दिखने में प्रदर्शित बल और एक कंप्यूटर स्क्रीन पर स्थिति प्रतिक्रिया विषयों के सामने 1 मीटर रखा।
  8. हर हालत में, वर्तमान लक्ष्य लाइन के लिए इसीविषय के अलग-अलग अधिकतम स्वैच्छिक बल का 30%, 30% या ज़्यादा से ज़्यादा स्वैच्छिक संकुचन (MVC) में तर्जनी उंगली के कोण, कंप्यूटर स्क्रीन पर और विषय के रूप में संभव के रूप में बारीकी से लक्ष्य की रेखा के मैच के लिए हिदायत।

4. अधिकतम सममितीय सेना

  1. बाद विषय तैयार किया जाता है (ईएमजी), तीन सममितीय अधिकतम स्वैच्छिक संकुचन (MVC) प्रदर्शन करते हैं, धीरे-धीरे एक 3 सेकंड का समय अंतराल पर अधिकतम करने के लिए शून्य से isometric बल में वृद्धि और अधिक से अधिक बल 2 सेकंड 20,21 के लिए आयोजित की मिलकर।
  2. मौखिक रूप से अधिक से अधिक बल प्राप्त करने के लिए विषय प्रोत्साहित करते हैं। प्रत्येक परीक्षण के बाद, विषयों में 90 सेकंड के लिए आराम करने के लिए थकान से बचने के लिए अनुमति देते हैं।

5. प्रायोगिक प्रक्रिया

  1. थकाऊ मोटर Task- निरंतर संकुचन।
    नोट: थकाऊ काम के लिए दो निरंतर अलग दिनों पर निष्पादित संकुचन के होते हैं।
    1. के लिए 30% MVC का लक्ष्य लाइन मैच के लिए विषयों को हिदायतके रूप में लंबे समय से एक लाइन लागू बल या उनकी उंगली की स्थिति में 30% MVC की एक शक्ति के स्तर को इसी के लिए इसी के साथ के रूप में संभव।
      नोट: स्थिति प्रतिक्रिया हालत (पीएफ-समूह) के दौरान लक्ष्य की रेखा इसलिए उंगली कोण से मेल खाती है जब विषयों में 30% MVC के बल स्तर मेल खाते हैं।
    2. विषयों से पूछो कार्य विफलता है, जो इस मुद्दे पर जहां विषयों नहीं रह 5 सेकंड (FF-समूह) की अवधि में लक्ष्य बल के एक 5% खिड़की के अंदर लक्ष्य बल धारण करने में सक्षम हैं के रूप में परिभाषित किया गया है जब तक संकुचन पकड़। पीएफ-समूह के लिए, के रूप में जब प्रतिभागियों 5 सेकंड 12,23 के लिए आवश्यक लक्ष्य कोण के 5% के भीतर उंगली कोण बनाए रखने में असमर्थ हैं काम विफलता को परिभाषित।
    3. सुनिश्चित करें कि दो निरंतर संकुचन कम से कम 48 घंटा से अलग होती है।
  2. टीएमएस प्रोटोकॉल
    नोट: subthreshold टीएमएस प्रयोग थकाऊ संकुचन को अलग दिन पर किया जाता है। यह महत्वपूर्ण है के रूप में थकान एक प्रभाव हैईएमजी दमन subTMS 24,25 इसलिए बल और स्थिति के बीच मतभेद द्वारा पैदा की पर स्पष्ट रूप से पहचान नहीं की जा सकती है। टीएमएस माप से थकाऊ संकुचन को अलग लाभ यह है कि ईएमजी दमन में मतभेद अब स्पष्ट रूप से प्रतिक्रिया की अलग व्याख्या करने के लिए जिम्मेदार ठहराया जा जा सकता है, लेकिन सीमा यह है कि परिणाम सीधे थकान के समय में मतभेद से जुड़ा हुआ नहीं किया जा सकता है निरंतर संकुचन की।
    1. प्रयोग टीएमएस का उपयोग कर के हिस्से का संचालन थकाऊ प्रयोगों से एक अलग अवसर पर (भी धारा 3 "प्रतिक्रिया प्रस्तुति" देखें)। प्रारंभ में, थकाऊ संकुचन (जैसे, MVC संकुचन), लेकिन इस समय के लिए रूप में ठीक उसी प्रक्रिया का पालन ही रूप में लंबे समय के रूप में टीएमएस उत्तेजना रहता है संकुचन धारण करने के लिए विषयों में पूछते हैं। इस प्रकार, संकुचन fatigable और केवल प्रत्येक टीएमएस सुनवाई के दौरान लगभग 100 सेकंड के लिए आयोजित नहीं कर रहे हैं।
    2. त्रिकोणीय बीच 3 मिनट की एक तोड़ देतेए एल एस थकान के किसी भी पूर्वाग्रह कम से कम।

6. डाटा प्रोसेसिंग

  1. टीएमएस
    1. उत्तेजना के बिना 100 sweeps, के साथ 50 sweeps और 50 स्वीप की कुल लागू करें, एक अंतर प्रोत्साहन 0.8 से 1.1 रों 20,21,25,26 को लेकर अंतराल के साथ। इस छोटे से interstimulus अंतराल सुनिश्चित करें कि विषयों के लिए भी लंबे समय से इतनी थकाऊ प्रभाव कम किया जा सकता संकुचन पकड़ की जरूरत नहीं है बनाता है।
    2. यदि टीएमएस उत्तेजना एक सुविधा केन्द्र (एमईपी) या एक ईएमजी दमन की वजह से विश्लेषण करने के लिए, उत्तेजना (नियंत्रण ईएमजी) 20,21,25-27 बिना सुधारा और फिर औसत 50 से 50 स्वीप से उत्तेजना (उत्तेजित ईएमजी) के साथ स्वीप घटाना।
      नोट: ईएमजी दमन की शुरुआत के समय इस मुद्दे पर जहां उत्तेजना के साथ स्वीप के लिए औसत ईएमजी टीएमएस नाड़ी के बाद 20 से 50 मिसे की एक समय सीमा में कम से कम 4 मिसे के लिए नियंत्रण ईएमजी की तुलना में कम है के रूप में परिभाषित किया गया है। दमन का अंत टी के रूप में परिभाषित किया गया हैवह पल (नियंत्रण उत्तेजित / नियंत्रण * 100) मतलब है जब उत्तेजित ईएमजी कम से कम 1 मिसे के लिए नियंत्रण ईएमजी और दमन की हद से अधिक प्रतिशत परिवर्तन के रूप में गणना की है।
    3. पृष्ठभूमि ईएमजी सक्रियण की गणना के लिए टीएमएस उत्तेजना के बिना स्वीप का प्रयोग करें और उत्तेजना 20,21,25,26 के साथ परीक्षण के रूप में एक ही समय खिड़की पर औसत उन्हें।
  2. ईएमजी
    1. शिखर बल MVC 20,21 परीक्षण के दौरान मापा चारों ओर एक 0.5s समय खिड़की में दर्ज की जड़ मतलब वर्ग मूल्य की गणना के द्वारा अधिक से अधिक ईएमजी गतिविधि का निर्धारण।
    2. निरंतर संकुचन के लिए, 8 सेकंड लंबा डिब्बे सुधारा ईएमजी की जड़ मतलब वर्ग ईएमजी गतिविधि MVC परीक्षणों 20,21 के दौरान प्राप्त करने के लिए गणना और सामान्यीकृत है जहां निर्माण से ईएमजी का विश्लेषण।

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Representative Results

प्रतिक्रिया की व्याख्या

यहाँ वर्णित प्रक्रिया में, विषयों का एक तरीका है कि वे अपने परीक्षणों में से आधे में विश्वास स्थिति प्रतिक्रिया मिली है करने के निर्देश दिए थे और परीक्षणों के दूसरे हाफ में बल प्रतिक्रिया प्राप्त की है। वास्तव में, वे उनके परीक्षणों वे के रूप में पीएफ समूह हमेशा स्थिति प्रतिक्रिया और एफएफ समूह हमेशा बल प्रतिक्रिया मिली प्राप्त की छमाही में धोखा दिया गया।

इस पद्धति का उपयोग करके लाभ यह है कि किसी भी प्रतिक्रिया विशिष्ट मतभेद (जैसे, संकेत, रंग का लाभ) बाहर रखा जा सकता है। इसलिए, परिणाम पूरी तरह से प्रतिक्रिया की व्याख्या में और प्रतिक्रिया खुद की प्रस्तुति के लिए नहीं मतभेद के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। हालांकि यह सैद्धांतिक रूप से संभव है कि विषयों को एहसास हुआ कि एक ही प्रतिक्रिया हमें बताए बिना पेश किया गया। हम therefoहमेशा अंतिम टेस्ट मैच के अंत में पूछा रहे हैं, तो उन्हें एहसास हुआ कि प्रतिक्रिया हमेशा एक ही था। वर्तमान अध्ययन के मामले में, विषयों की सूचना दी है कि वे पहचान नहीं था कि वे धोखा दिया गया।

निरंतर संकुचन

समूह (एफएफ या पीएफ समूह), यानी, के चाहे चाहे विषयों बल या स्थिति प्रतिक्रिया मिली है, वे हमेशा एक ही पैटर्न प्रदर्शित किया: जब वे, थकान के लिए समय काफी लंबे समय तक जब वे विश्वास वे थे की तुलना में था बल को नियंत्रित करने के बारे में सोचा स्थिति प्रतिक्रिया प्राप्त। कांग्रेस समूह के दो प्रतिक्रिया की स्थिति के बीच कोई मतभेद नहीं दिखाया गया है। तीन समूहों में से प्रत्येक से एक विषय का एक उदाहरण चित्रा 1 में प्रतिनिधित्व किया है। एफडीआई ईएमजी गतिविधि निरंतर संकुचन के पाठ्यक्रम में वृद्धि हुई है, लेकिन प्रतिक्रिया की स्थिति के बीच बराबर था (चित्रा 2)।

मानव में सेना और स्थिति नियंत्रण

कब और कैसे मनुष्य स्थिति का उपयोग करें या मोटर नियंत्रण के लिए जानकारी के लिए मजबूर करने का सवाल अलग परिणाम शायद अलग methodological दृष्टिकोण से उत्पन्न साथ इस क्षेत्र में प्रकाशनों की एक बड़ी संख्या के लिए नेतृत्व किया। मिलनर बाधा 36 उदाहरण के लिए तर्क दिया है कि स्थिति की जानकारी के बजाय जानकारी के लिए मजबूर हैं, जबकि नए पर्यावरण गतिशीलता (यानी, हाथ पथ के perturbations जब बी करने के लिए लक्ष्य एक से बढ़ रहा है) के लिए अनुकूल प्रयोग किया जाता है। स्थिति और बल नियंत्रित बीच व्यवहार और तंत्रिका के अंतर को देखकर प्रकाशनों की संख्या निरंतर थकाऊ संकुचन में पाया गया कि थकान के समय अत्यधिक कम हो जाता है जब विषयों बल (समीक्षा भी 13 देखने के लिए कृपया के लिए) की तुलना में स्थिति को नियंत्रित करने के लिए आवश्यक हैं। विफलता काम करने के लिए यह कम समय के लिए एक नंबर के साथ गया थाअंग मुद्रा 23 में मोटर इकाइयों और मतभेद की एक तेजी से एक तेजी से भर्ती के रूप में अच्छी तरह से स्थिति को नियंत्रित संकुचन 12,37-40 दौरान कथित परिश्रम के एक बढ़ाया स्तर एच-पलटा क्षेत्र 12 में कमी, जैसे तंत्रिका रूपांतरों की। इन अध्ययनों के प्रतिमान है कि विषयों के एक शिकायत प्रणाली में स्थिति नियंत्रित संकुचन को बनाए रखा, जबकि बल नियंत्रित संकुचन कठोर शर्तों के तहत किया गया था। इस प्रकार, बाद के अध्ययन और मिलनर बाधा 36 से अध्ययन का सुझाव पर्यावरण की गतिशीलता और बायोमैकेनिकल मांगों में मतभेद के साथ उस स्थिति या बल नियंत्रण बदलता है। क्या यह स्पष्ट नहीं बने रहे, हालांकि, कैसे स्थिति और बल नियंत्रण एहसास हो रहा है जब गतिशीलता और कार्य की बायोमैकेनिक्स स्थिर रहेगा था। एक हाल ही में किए गए एक अध्ययन से पता चला है जब स्थिति (या इसके विपरीत), लेकिन काम नहीं है और इस प्रकार करने के लिए बल से राय बदलते संबंधों ही बने रहे, वहाँ fati के लिए समय में मतभेद हैं किGue 20। हमारे कार्यों के बीच फर्क सिर्फ इतना है प्रतिक्रिया का स्रोत था। इसके अतिरिक्त, वर्तमान अध्ययन Lauber एट अल। (2012) में की तरह subTMS ईएमजी दमन की राशि में मतभेद प्रकट करने के लिए इस्तेमाल किया, और स्थिति नियंत्रित संकुचन के दौरान अधिक से अधिक ईएमजी दमन पाया।

मानव में बल के तंत्रिका नियंत्रण और स्थिति

प्राथमिक मोटर प्रांतस्था एक सार्थक लक्ष्य लगता है जैसे यह transcortical पलटा पाश 41,42 का ही हिस्सा नहीं है बल्कि इसलिए भी कि यह स्वैच्छिक आंदोलन नियंत्रण 43,44 के दौरान एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। वर्तमान अध्ययन के परिणामों के आगे स्थिति नियंत्रित संकुचन के रूप में जल्द ही विषयों में व्याख्या के रूप में intracortical निरोधात्मक interneurons का अधिक से अधिक संवेदनशीलता को इंगित करता दौरान बल और अधिक से अधिक ईएमजी दमन के रूप में स्थिति नियंत्रित संकुचन के दौरान एम 1 की भूमिका पर प्रकाश डालास्थिति प्रतिक्रिया के रूप में प्रतिक्रिया। यह निष्कर्ष है कि जब प्रतिक्रिया के स्रोत के बारे में कोई जानकारी नहीं प्रदान की जाती है, ईएमजी दमन में कोई अंतर नहीं देखा जा सकता है द्वारा समर्थित है। हाल ही में टिप्पणियों का सुझाव है कि ईएमजी दमन की एक बड़ी राशि चुंबकीय उत्तेजना की वजह से कोर्टेक्स का एक बड़ा योगदान है (यानी, एम 1) 24 इंगित करता है। स्थिति नियंत्रित आंदोलनों में इस वृद्धि एम 1 गतिविधि proprioceptive संकेतों 21 को एकीकृत करने में व्याख्या विशिष्ट परिवर्तन से प्राप्त कर सकता है। संशोधित proprioceptive संकेत तो अलग ढंग से अन्य cortical क्षेत्रों में संसाधित किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, अनुपूरक मोटर क्षेत्रों (SMA)) जो की तुलना में उनके synaptic इनपुट के माध्यम से एम 1 की गतिविधि को संशोधित। यह निष्कर्ष है कि proprioceptive प्रतिक्रिया में परिवर्तन संभावित intracortical और corticospinal excitability 45 को संशोधित करने के साथ लाइन में किया जाएगा।

साथ में ले ली, गurrent निष्कर्षों पर प्रकाश डाला कि व्याख्या पर निर्भर करता है, संवर्धित प्रतिक्रिया अलग तरह से एकीकृत किया जा सकता केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के भीतर अलग-अलग व्यवहार और तंत्रिका रूपांतरों के लिए अग्रणी।

SubTMS द्वारा ईएमजी दमन:

subthreshold उत्तेजना सभी प्रतिक्रिया की स्थिति के दौरान ईएमजी गतिविधि में एक दमन में हुई। ईएमजी दमन गया था, लेकिन अधिक से अधिक जब विषयों जब वे बल प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए विश्वास की तुलना में स्थिति प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए सोचा था; फिर से इस स्वतंत्र था प्रतिक्रिया की तरह है जो वे वास्तव में माना जाता है। इस प्रकार, पीएफ और सीमांत बल समूह के विषयों रास्ते की इसी तरह की (चित्रा 3 ए और बी) व्यवहार किया। कांग्रेस समूह (चित्रा -3 सी) की स्थिति के बीच ईएमजी दमन में कोई मतभेद नहीं दिखाया गया है। चित्रा 3 अल के अलग-अलग विषयों से प्रतिनिधि परिणामों से पता चलता है एल समूहों है कि अध्ययन और चित्रा 4 समूह में भाग लिया डेटा मतलब है। पृष्ठभूमि ईएमजी सक्रियण समूहों और स्थितियों के बीच अलग नहीं था।

subthreshold टीएमएस

Subthreshold Transcranial चुंबकीय उत्तेजना का सिद्धांत है कि यह कम तीव्रता (यानी, सीमा से नीचे MEPs पैदा करने के लिए) पर, intracortical निरोधात्मक interneurons सक्रिय कर रहे हैं जो तब synaptically corticospinal कोशिकाओं 14,27,31 के excitability कम है। यह एक निरंतर submaximal संकुचन के दौरान मांसपेशियों के लिए नीचे प्रांतस्था से उत्तेजक ड्राइव की कमी में परिणाम और चल रही ईएमजी गतिविधि की कमी से मात्रा निर्धारित किया जा सकता है। ईएमजी गतिविधि में कमी एम 1 पर अभिनय निरोधात्मक गतिविधि का प्रतिनिधित्व करता है और सबसे अधिक दमन का आकार (क्षेत्र) द्वारा विश्लेषण किया है।

"> वहाँ कुछ सबूत है कि इस ईएमजी दमन पूरी तरह से एक वृद्धि intracortical निषेध का नतीजा है क्योंकि एक subcortical स्तर पर subthreshold उत्तेजना ईएमजी 31 में परिवर्तन के लिए प्रेरित करने में विफल रहा है और इसलिए भी क्योंकि subTMS प्रभाव को छोड़कर एगोनिस्ट और प्रतिपक्षी का एक साथ निषेध का कारण बनता है मौजूद रीढ़ की हड्डी में पारस्परिक निषेध 25,27,32 की। इसके अतिरिक्त, ग्रीवा रीढ़ में प्रत्यारोपित एपीड्यूरल इलेक्ट्रोड से रिकॉर्डिंग से पता चला कोई प्रतिक्रिया subTMS उत्तेजना के बाद 14। अंत में, प्रत्यक्ष corticospinal अनुमानों एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाने के लिए जब बटलर एट अल के रूप में subthreshold टीएमएस का उपयोग कर रहे हैं। 33 दिखा दिया है कि ईएमजी दमन की शुरुआत टीएमएस उत्तेजना के बाद केवल 20 एमएस के बाद पहले से ही देखा जा सकता है।

साथ में वर्तमान अध्ययन के परिणामों के साथ यह बहुत संभावना है कि बल और स्थिति की जानकारी को अलग ढंग से केंद्रीय ne भीतर एकीकृत कर रहे हैं लगती हैrvous प्रणाली प्राथमिक मोटर प्रांतस्था का एक अलग सक्रियण के लिए अग्रणी। यह आगे वर्तमान अध्ययन के निष्कर्षों जब स्थिति प्रतिक्रिया के रूप में प्रतिक्रिया की व्याख्या प्रतिक्रिया की स्थिति के लिए मजबूर करने की तुलना में और नियंत्रण जहां प्रतिक्रिया के स्रोत के बारे में कोई शिक्षा में जिसके परिणामस्वरूप दिया गया था करने के लिए निरंतर संकुचन की थकान के लिए एक कम समय दिखा द्वारा समर्थित है समय में कोई अंतर नहीं की थकान की।

आकृति 1
चित्रा 1. निरंतर संकुचन की थकान के लिए समय है। प्रत्येक समूह (एफएफ-PF और चुनाव समूह) निरंतर संकुचन की थकान के लिए अपने समय को प्रदर्शित करने से एक विषय से प्रतिनिधि डेटा। चित्रा बाएं से दाएं से पता चलता है कि जैसे ही सीमांत बल समूह से इस विषय बल प्रतिक्रिया मिली, थकान का समय रह गया है जब इस विषय उनका मानना ​​था / वह स्थिति राय (बरगलाया) प्राप्त था की तुलना में था। रोंपीएफ समूह का एक विषय से econd ग्राफ कि जैसे ही विषय बल राय (बरगलाया) के रूप में व्याख्या की प्रतिक्रिया, थकान का समय रह गया है जब इस विषय स्थिति प्रतिक्रिया प्राप्त की तुलना की गई है। पिछले ग्राफ दिखाता है। उस प्रतिक्रिया के स्रोत के बारे में किसी भी शिक्षा के बिना, चुनाव समूह से इस विषय थकान के समय में कोई अंतर नहीं दिखाया गया यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र 2
निरंतर संकुचन के पाठ्यक्रम में चित्रा 2. ईएमजी गतिविधि। प्रत्येक समूह (एफएफ-PF और चुनाव समूह) से एक विषय से प्रतिनिधि डेटा संकुचन के अंत करने के लिए शुरू से ही ईएमजी गतिविधि में वृद्धि प्रदर्शित। यह स्वतंत्र विषयों हमेशा बल प्रतिक्रिया (एफएफ समूह प्राप्त है कि क्या था,ए) और परीक्षण है कि वे स्थिति प्रतिक्रिया प्राप्त कर रहे थे, या के आधे में विश्वास करता है, तो विषयों हमेशा स्थिति प्रतिक्रिया (पीएफ समूह, बी) प्राप्त किया और उनके परीक्षणों में से आधे में माना जाता है कि वे बल प्रतिक्रिया प्राप्त कर रहे थे या जब वे के बारे में सूचित नहीं किया गया संकेत (कांग्रेस समूह, सी) की प्रकृति। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र तीन
चित्रा 3. टीएमएस ईएमजी दमन पैदा की। सही पैनल बल के दौरान ईएमजी दमन और सीमांत बल समूह (ए), पीएफ समूह (बी) और चुनाव समूह (सी) के लिए स्थिति नियंत्रित संकुचन दिखा। सभी तीन प्रतिनिधि विषयों में, subTMS के साथ उत्तेजना एक दमन में हुई ईएमजी गतिविधि जब सीमांत बल समूह से विषय का मानना ​​था कि वे स्थिति प्रतिक्रिया (लाल रेखा) प्राप्त कर रहे थे, जो अधिक से अधिक था निशान जहां विषयों बल प्रतिक्रिया (ए, नीली रेखा) प्राप्त किया, जब पीएफ समूह से इस विषय वास्तव में की तुलना में प्राप्त स्थिति प्रतिक्रिया (लाल रेखा) को जब इस विषय माना जाता है कि वह / वह बल प्रतिक्रिया प्राप्त था (बी, नीली रेखा) की तुलना में। जब कोई जानकारी कांग्रेस के समूह (सी) से विषयों में ईएमजी दमन के बीच कोई अंतर (नीला बल नियंत्रण, लाल स्थिति नियंत्रण) वहाँ था दिया गया था। सही पैनल में एक ही ईएमजी के बढ़े हुए छवियों आंकड़ा ग्रे छायांकित क्षेत्र द्वारा ईएमजी दमन में अंतर पर प्रकाश डाला के बाईं ओर में के रूप में निशान हैं। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

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चित्रा 4. टीएमएस पैदा ईएमजी दमन -। समूह डेटा pf- (ए) और fF- (बी) के समूहों में, subTMS के साथ उत्तेजना एक बड़ा दमन में स्थिति नियंत्रित कार्य के दौरान बल नियंत्रित कार्य की तुलना में हुई। जब कोई जानकारी नहीं दी गई थी वहाँ ईएमजी दमन (सी) में कोई अंतर नहीं था। त्रुटि सलाखों मतलब की मानक त्रुटि संकेत मिलता है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

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Discussion

वर्तमान अध्ययन की जांच की, तो संवर्धित प्रतिक्रिया की व्याख्या एक निरंतर submaximal संकुचन की थकान और प्राथमिक मोटर प्रांतस्था के तंत्रिका प्रसंस्करण के लिए समय प्रभावित करती है। परिणाम बताते हैं कि जैसे ही प्रतिभागियों स्थिति प्रतिक्रिया के रूप में व्याख्या की प्रतिक्रिया (प्रतिक्रिया बल की तुलना में), थकान के लिए समय काफी कम है और मोटर प्रांतस्था (subTMS की वजह से ईएमजी दमन की राशि के रूप में मापा जाता है) की निरोधात्मक गतिविधि थी जाता है अधिक से अधिक। के रूप में कार्य की स्थिति के बीच परिवर्तन नहीं किया, वर्तमान निष्कर्षों प्रतिक्रिया के स्रोत की व्याख्या के आधार पर सेना और स्थिति नियंत्रण रणनीति में मतभेद का संकेत मिलता है। सबसे पिछले प्रतिक्रिया विशिष्ट पहलुओं पर ध्यान केंद्रित प्रयोगों ऐसे समय 28 या वर्तमान अध्ययन जबकि प्रतिक्रिया की आवृत्ति 29,30 के रूप में मूल्यांकन प्रतिक्रिया संकेत की सामग्री है और इस तरह व्याख्या के बारे में जानकारी के बारे में यह प्रभावित कर सकते हैं कि क्यामोटर व्यवहार।

इस पद्धति की एक सीमा है कि यह हमेशा एक टीएमएस से पहले सरलीकरण के बिना हर विषय में ईएमजी दमन पैदा पैदा करने के लिए संभव है। कुछ अध्ययनों से खबर दी है कि यह एक प्रारंभिक सुविधा के अभाव में ईएमजी दमन पैदा करने के लिए विषयों के 50% में ही संभव था, लेकिन फिर भी लगता है कि विधि intracortical निषेध 24,26,34 बढ़ाता के लिए एक वैध उपकरण के रूप में स्वीकार किया जाता है। यह शायद मामला है जब निरोधात्मक और उत्तेजक इन्तेर्नयूरोंस की सक्रियता के लिए थ्रेसहोल्ड बहुत समान 25,35 हैं।

इसके अलावा, यह थकाऊ संकुचन की तुलना में एक अलग अवसर पर subthreshold टीएमएस प्रयोग आचरण करने के लिए महत्वपूर्ण है। कारण थकान है और ईएमजी दमन जिसका अर्थ है कि बल और स्थिति के बीच मतभेदों की व्याख्या करने के लिए कठिन हो सकता है पर प्रभाव सकता है। एक तरफ इस लाभ यह है कि माप को अलग करके, यह संभव टी हैओ प्रतिक्रिया की व्याख्या के साथ ईएमजी दमन में संभावित मतभेद लिंक लेकिन दूसरी तरफ सीमा यह है कि परिणाम सीधे निरंतर संकुचन की थकान के समय में अंतर के साथ नहीं जोड़ा जा सकता है।

यह भी बहुत महत्वपूर्ण है कि एक ही प्रयोगकर्ता व्यक्ति प्रयोगों का आयोजन किया जाता है जिससे विषयों के बारे में पता नहीं हो जाते हैं कि वे इस अर्थ में कि वे प्रतिक्रिया का एक अलग तरह से उन्हें बताया गया प्राप्त में धोखा दिया जा सकता है।

क्या वर्तमान दृष्टिकोण प्रकट नहीं करता है कि क्या वास्तव में थकान के समय में मतभेद और बल और स्थिति नियंत्रित संकुचन के बीच ईएमजी दमन में मतभेद के कारण होता है। थकान के दौरान, एक नंबर परिधीय, subcortical और cortical तंत्र एक भूमिका निभा सकता है। ईएमजी दमन में मतभेद subTMS साथ पैदा के लिए, यह बहुत संभावना है कि एक बदल निरोधात्मक गतिविधि मनाया परिणामों के लिए जिम्मेदार है। एक ही रास्ता है तेसेंट इस तरह के छोटे intracortical निषेध (एसआईसीआई) एक संभावित भविष्य के आवेदन होने के रूप में एक संशोधित टीएमएस प्रोटोकॉल का उपयोग करने के लिए किया जाएगा।

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
torquemeter LCB 130, ME-Mebsysteme, Neuendorf, Germany Part of robotic device built for force and position recordings
potentiometer type 120574, Megatron, Putzbrunn, Germany Part of robotic device built for force and position recordings
EMG electrodes Blue sensor P, Ambu, Bad Nauheim, Germany
TMS coil Magstim
TMS machine Magstim Company Ltd., Whitland, UK
Recording software Labview-Based custom written software

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References

  1. Rothwell, J. C., Traub, M. M., Day, B. L., Obeso, J. A., Thomas, P. K., Marsden, C. D. Manual motor performance in a deafferented man. Brain a journal of neurology. 105, 515-542 (1982).
  2. Rosenkranz, K., Rothwell, J. C. Modulation of proprioceptive integration in the motor cortex shapes human motor learning. The J Neurosci. 32 (26), 9000-9006 (2012).
  3. Choi, J. T., Lundbye-Jensen, J., Leukel, C., Nielsen, J. B. Cutaneous mechanisms of isometric ankle force control. Ex Brain Res. 228 (3), 377-384 (2013).
  4. Peterka, R. J., Loughlin, P. J. Dynamic regulation of sensorimotor integration in human postural control. J Neurophys. 91 (1), 410-423 (2004).
  5. Schmidt, R. A., Lee, T. D. Motor Control and Learning: A Behavioral Emphasis. , Human Kinetics. Champaign. (2011).
  6. Lauber, B., Keller, M. Improving motor performance: Selected aspects of augmented feedback in exercise and health. Eur J Sport Sci. 14 (1), 36-42 (2014).
  7. Antfolk, C., D'Alonzo, M., Rosén, B., Lundborg, G., Sebelius, F., Cipriani, C. Sensory feedback in upper limb prosthetics. Exp rev med dev. 10 (1), 45-54 (2013).
  8. Lundborg, G., Rosén, B. Sensory substitution in prosthetics. Hand clinics. 17 (3), 481-488 (2001).
  9. Maluf, K. S., Shinohara, A. M., Stephenson, J. L., Enoka, Muscle activation and time to task failure differ with load type and contraction intensity for a human hand muscle. Ex Brain Res. 167 (2), 165-177 (2005).
  10. Mottram, C. J., Jakobi, J. M., Semmler, J. G., Enoka, R. M. Motor-Unit Activity Differs With Load Type During a Fatiguing Contraction. J Neurophys. 93 (3), 1381-1392 (2005).
  11. Baudry, S., Maerz, A. H., Enoka, R. M. Presynaptic Modulation of Ia Afferents in Young and Old Adults When Performing Force and Position Control. J Neurophys. 103 (2), 623-631 (2010).
  12. Klass, M., Lévénez, M., Enoka, R. M., Duchateau, J., Le, M. Spinal Mechanisms Contribute to Differences in the Time to Failure of Submaximal Fatiguing Contractions Performed With Different Loads. J Neurophys. 99, 1096-1104 (2008).
  13. Enoka, R. M., Baudry, S., Rudroff, T., Farina, D., Klass, M., Duchateau, J. Unraveling the neurophysiology of muscle fatigue. J Electromyogr Kinesiol. 21 (2), 208-219 (2011).
  14. Di Lazzaro, V., Oliviero, D. R. A., Ferrara, P. P. L., Mazzone, A. I. P., Rothwell, P. T. J. C. Magnetic transcranial stimulation at intensities below active motor threshold activates intracortical inhibitory circuits. Ex Brain Res. 119 (2), 265-268 (1998).
  15. Nielsen, J. B., Petersen, N. Evidence favouring different descending pathways to soleus motoneurones activated by magnetic brain stimulation in man. J Physiol. 486 (3), 779-788 (1995).
  16. Ugawa, Y., Terao, Y., Hanajima, R., Sakai, K., Kanazawa, I. Facilitatory effect of tonic voluntary contraction on responses to motor cortex stimulation. Electroen Clin Neuro. 97 (6), 451-454 (1995).
  17. Morita, H., Olivier, E., Baumgarten, J., Petersen, N. C., Institut, P., Kiel, È Differential changes in corticospinal and Ia input to tibialis anterior and soleus motor neurones during voluntary contraction in man. Acta Physiol Scand. 70 (1), 65-76 (2000).
  18. Kujirai, T., et al. Corticocortical inhibition in human motor cortex. The J Physiol. 471, 501-519 (1993).
  19. Di Lazzaro, V., Rothwell, J. C. Cortico-spinal activity evoked and modulated by non-invasive stimulation of the intact human motor cortex. J Physiol. 19, 4115-4128 (2014).
  20. Lauber, B., Leukel, C., Gollhofer, A., Taube, W. Time to Task Failure and Motor Cortical Activity Depend on the Type of Feedback in Visuomotor Tasks. PLoS ONE. 7 (3), 32433 (2012).
  21. Lauber, B., Keller, M., Leukel, C., Gollhofer, A., Taube, W. Specific interpretation of augmented feedback changes motor performance and cortical processing. Ex Brain Res. 227 (1), 31-41 (2013).
  22. Lauber, B., Lundbye-Jensen, J., Keller, M., Gollhofer, A., Taube, W., Leukel, C. Cross-limb interference during motor learning. PLoS ONE. , 81038 (2013).
  23. Rudroff, T., Jordan, K., Enoka, J. A., Matthews, S. D. Discharge of biceps brachii motor units is modulated by load compliance and forearm posture. Ex Brain Res. 202 (1), 111-120 (2010).
  24. Seifert, T., Petersen, N. C. Changes in presumed motor cortical activity during fatiguing muscle contraction in humans. Acta Physiol. 199, 317-325 (2010).
  25. Sidhu, S. K., Lauber, B., Cresswell, A. G., Carroll, T. Sustained cycling exercise increases intracortical inhibition. Med Sci Spo Exerc. 45 (4), 654-662 (2013).
  26. Zuur, A. T., et al. Contribution of afferent feedback and descending drive to human hopping. J Physiol. 5, 799-807 (2010).
  27. Petersen, N. C., et al. Suppression of EMG activity by transcranial magnetic stimulation in human subjects during walking. J Physiol. 537, 651-656 (2001).
  28. Molier, B. I., Van Asseldonk, E. H. F., Hermens, H. J., Jannink, M. J. A. Nature, timing, frequency and type of augmented feedback; does it influence motor relearning of the hemiparetic arm after stroke? A systematic review. Disabil Rehabil. 32 (22), 1799-1809 (2010).
  29. Moran, K. A., Murphy, C., Marshall, B. The need and benefit of augmented feedback on service speed in tennis. Med Sci Sports Exerc. 44 (4), 754-760 (2012).
  30. Keller, M., Lauber, B., Gehring, D., Leukel, C., Taube, W. Jump performance and augmented feedback Immediate benefits and long-term training effects. Hum Mov Sci. 36, 177-189 (2014).
  31. Davey, N. J., Romaiguere, P., Maskill, D. W., Ellaway, P. H. Suppression of voluntary motor activity revealed using transcranial magnetic stimulation of the motor cortex in man. J Physiol. 477 (2), 223-235 (1994).
  32. Leukel, C., Lundbye-jensen, J., Gruber, M., Zuur, A. T., Gollhofer, A., Taube, W. Short-term pressure induced suppression of the short-latency response: a new methodology for investigating stretch reflexes. J Appl Phys. 107 (4), 1051-1058 (2010).
  33. Butler, J. E., Larsen, T. S., Gandevia, S. C., Petersen, N. C. The nature of corticospinal paths driving human motoneurons during voluntary contractions. J Physiol. 584 (2), 651-659 (2007).
  34. Bentley, D. J., Smith, P. A., Davie, A. J., Zhou, S. Muscle activation of the knee extensors following high intensity endurance exercise in cyclists. Eur J Appl Physiol. 81 (4), 297-302 (2000).
  35. Sidhu, S. K., Cresswell, A. G., Carroll, T. Motor cortex excitability does not increase during sustained cycling exercise to volitional exhaustion. J Appl Physiol. 113 (3), 401-409 (2012).
  36. Milner, T. E., Hinder, M. R. Position information but not force information is used in adapting to changes in environmental dynamics. J Neurophys. 96 (2), 526-534 (2006).
  37. Rudroff, T., Justice, J. N., Matthews, S., Zuo, R., Enoka, R. M. Muscle activity differs with load compliance during fatiguing contractions with the knee extensor muscles. Ex Brain Res. 203 (2), 307-316 (2010).
  38. Rudroff, T., Justice, J. N., Holmes, M. R., Matthews, S. D., Enoka, R. M. Muscle activity and time to task failure differ with load compliance and target force for elbow flexor muscles. J Appl Physiol. 110 (1), 125-136 (2013).
  39. Griffith, E. E., Yoon, T., Hunter, S. K. Age and Load Compliance Alter Time to Task Failure for a Submaximal Fatiguing Contraction with the Lower Leg. J Appl Physiol. 108 (6), 1510-1519 (2010).
  40. Maluf, K. S., et al. Task failure during fatiguing contractions performed by humans Task failure during fatiguing contractions performed by humans. J Appl Physiol. 99 (2), 389-396 (2011).
  41. Porter, R., Lemon, R. N. Corticospinal Function and Voluntary Movement. , Oxford Univ. Press. (1993).
  42. Scott, S. H. The role of primary motor cortex in goal-directed movements: insights from neurophysiological studies on non-human primates. Cur Neurobio. 13 (6), 671-677 (2003).
  43. Evarts, E. V., Tanji, J. Reflex and intended responses in motor cortex pyramidal tract neurons of monkey. J Neurophys. 39 (5), 1069-1080 (1976).
  44. Cheney, P. D., Fetz, E. E. Corticomotoneuronal cells contribute to long-latency stretch reflexes in the rhesus monkey. J Physiol. 349, 249-272 (1984).
  45. Kobayashi, M., Ng, J., Théoret, H., Pascual-Leone, A. Modulation of intracortical neuronal circuits in human hand motor area by digit stimulation. Ex Brain Res. 149 (1), 1-8 (2003).

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मनुष्यों में सेना और स्थिति नियंत्रण - संवर्धित प्रतिक्रिया की भूमिका
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Lauber, B., Keller, M., Leukel, C., Gollhofer, A., Taube, W. Force and Position Control in Humans - The Role of Augmented Feedback. J. Vis. Exp. (112), e53291, doi:10.3791/53291 (2016).

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