Introduction
감각 피드백은 운동을 수행 할 중요합니다. 일상적인 활동은 감수 하나의 부재에 거의 불가능하다. 또한, 모터의 학습은 고유 수용성 통합이 피부 또는 지각 (3)에 의해 영향을 받는다. 그대로 감각과 건강한 인간은 상황 별 요구 (4)를 충족하기 위해 다양한 감각 소스에서 발생하는 감각 입력을 가중 할 수있다. 계량이 감각은 (어둠 속에서 또는 눈을 감고 함께 걷고, 예를 들어) 감각 정보의 일부 측면은 신뢰할 수없는 또는없는 경우에도 높은 정밀도로 어려운 작업을 수행 할 사람을 수 있습니다.
또한, 다양한 증거는 의견을 증강 (또는 추가)을 제공하는 것이 더 모터 제어 및 / 또는 운동 학습을 향상 것이 좋습니다. 증강 피드백은 감각에서 발생하는 작업 고유 (감각) 피드백에 추가 할 수있는 외부 소스에 의한 추가 정보를 제공합니다시스템 5,6. 특히, 모터 제어 및 학습 증강 피드백 내용의 효과가 최근 큰 관심이되고있다. 질문 중 하나 해결 제어 힘과 위치 7,8을 인간 방법이었다. 초기 조사는 위치 또는 부하 준수 피드백과 차이점을 강제를 사용하여 지속적인 준 최대 수축의 피로 시간의 차이를 확인 (예 : 9-12). 피험자는 힘 피드백이 제공되었을 때, 지속적인 수축 피로 시간은 상당히 길어 위치 피드백이 제공 될 때와 비교 하였다. 동일한 현상은 모터 유닛 채용 더 큰 속도 (평가 13) 위치 제어 수축 동안 H 반사 영역에서의 더 큰 감소를 포함하여, 다양한 근육과 다리의 다양한 위치 및 신경근 메커니즘 다수 관찰되었다. 그러나, 이들 연구에서, 시각적 피드백뿐만 아니라 물리적 C뿐만근육 수축의 haracteristics (예., 측정 장치의 준수)가 변경되었다. 따라서, 우리는 최근에 준수를 변경하지 않는 연구를 수행하지만 일차 운동 피질 (M1) 내에서 억제 활성의 차이가 발생할 수 있습니다 피드백을 증강하고 지속적인 준 최대 수축하는 동안 증거에게 힘과 단독으로 위치 피드백의 제공을 제공했다. 이것은 피질 레벨 (14), 즉 서브 드레시 홀드 두개 자기 자극 (subTMS)에서 단독으로 작용하는 것으로 알려져 자극 기법을 이용하여 도시 하였다. 초과 임계 TMS는 달리, subTMS에 의해 유발 응답은 척추 α-의 motoneurons과 흥분 흥분성 신경 세포 및 / 또는 대뇌 피질 세포 15-17의 흥분이 아니라 전적으로 억제 intracortical 신경 세포의 흥분에 의해 변조되지 않습니다. 이 자극 기법 뒤에 가정기구는 모터가 잠재적 유발 연상하는 임계 값보다 강도에 적용되는 것입니다(MEP). 그것은 자극이 유형의 모든 내림차순 활동을 생성하지 않습니다 경부 수준에서 이식 된 전극을 갖는 환자에 나타내었다하지만 그것은 주로 일차 운동 피질 14,18,19 내에서 억제의 interneurons을 활성화합니다. 억제의 interneurons이 활성화가 진행중인 EMG 활성의 저하를 일으키는 자극없이 시험에서 수득 된 EMG 활성 비교 EMG 억제의 양에 의해 정량화 될 수있다. 이 점에서 우리는 환자들이 피드백 (20)를 제공 한 강제하는 시험과 비교하여 위치 피드백을 수신하는 시험에서 상당히 큰 저해 활성을 표시 것으로 나타났다. 또한, 우리는 또한 다른 피드백 양식 (위치 제어 대 힘)뿐만 아니라 피드백의 해석의 표현뿐만 아니라,이 행동 및 신경 생리 학적 데이터에 매우 유사한 효과를 가질 수 있음을 보여 주었다. 우리는 참가자 말했을 때보다 구체적으로는, 페이지를받을osition 피드백 (가 힘 피드백을했다하더라도) 그들은 또한 피로 짧은 시간뿐만 아니라 억제 M1 활동 (21)의 증가 수준을 표시뿐만 아닙니다. 콘텐츠에 대해 서로 다른 정보와 같은 피드백하지만 항상 제공되는 방식을 사용하여 작업 제약, 즉 피드백의 제공, 피드백의 게인이나 부하의 컴플라이언스 때문에 조건과 동일한 장점을 갖는다 성능 및 신경 활동의 차이는 상기 피드백의 해석에 차이가 명확하게 관련되어 있으며 다른 시험 조건에 의해 바이어스되지 않은 것이다. 따라서, 현재의 연구는 하나의 다른 해석과 같은 피드백이 지속 준 최대 수축의 지속 시간에 영향을하고 또한 일차 운동 피질의 억제 활성의 활성화에 영향이 있는지 조사 하였다.
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Protocol
여기에 설명 된 프로토콜은 프라이 부르크 대학의 윤리위원회의 가이드 라인을 따라 헬싱키 선언 (1964)에 따라이었다.
1. 윤리 승인 - 주제 명령
- 실제 실험 전에 연구 및 잠재적 위험 요인의 목적에 대해 모든 주제 지시. 경 두개 자기 자극 (TMS)을 적용 할 때, 간질 발작, 눈 및 / 또는 머리에 금속 임플란트, 심장 혈관 시스템과 임신의 질병의 역사 등 일부 의료 위험이 있습니다. 이 연구에서 이러한 위험 인자 중 하나에 긍정 어떤 주제를 제외합니다.
- 연구에만 건강한 개인을 포함합니다. 어떤, 신경 정신 및 / 또는 정형 외과 질환을 가진 개인을 제외합니다.
2. 제목 준비
- 주제 배치
- 전체 실험을하는 동안, 편안한 의자 좌석 과목. 머리를 고정안정적인 머리 위치를 보장하고 상대적으로 머리 TMS 코일의 운동을 피하고, 목을 껴안은 캐스트를 사용하여 참가자의.
- 손목의 움직임을 최소화하기 위해 맞춤형 암 레스트에있는 주제의 오른쪽 팔을 놓습니다. 로봇의 팔에 장착 된 부목에 피사체의 오른쪽 검지 손가락을 수정합니다. 접합부 중앙 로봇의 회전 중심과 일치하도록 오른손 metacarpophangeal 조인트 로봇 암의 회전축 정렬.
- 강제 녹화
- 로봇 암에 장착 torquemeter 의해 피험자에 의해 가해지는 힘을 측정하고, 로봇 (22)의 회전축에 접속 된 가변 저항기에 의해 (집게 손가락의 위치에 대응하는) 로봇 암의 위치를 측정한다.
- 근전도 (EMG)
- 전기 생리 TMS 의해 유도 반응뿐만 아니라 muscula을 측정하기 위해 표면 전극의 양극 구성을 사용주제에 의해 생산 연구 활성화.
- 오른쪽의 근육 (FDI) interosseus 첫 번째 지느러미를 통해 피부에 전극을 부착하고, 납치범이 브레비스 (APB)에 무지하기 전에 약간 후, 피험자의 피부를 면도 젤을 사포를 사용하거나 연마를 연마하고 프로판올과 소독 .
- 이 후, FDI와 APB의 근육 배 이상 피부에 자체 접착 EMG 전극을 부착합니다. 같은 암의 주두에 추가 기준 전극을 배치합니다.
- EMG 증폭기 및 아날로그 - 디지털 변환기 모든 전극을 케이블 연결합니다. 근전도 신호를 증폭 (X 1000), 대역 통과 필터 (10 - 1,000 Hz에서) 4 kHz의 샘플에서. 오프라인 분석을위한 EMG 신호를 저장합니다.
- 전기 생리 TMS 의해 유도 반응뿐만 아니라 muscula을 측정하기 위해 표면 전극의 양극 구성을 사용주제에 의해 생산 연구 활성화.
- TMS
- 반대측 모터 대뇌 피질의 손 영역을 자극하기 위해 TMS 자극에 부착 된 팔 코일의 그림을 사용합니다.
- 도출하기위한 두피 코일에 대하여 최적의 위치를 찾기모터는 매핑 절차에 의해 FDI 근육의 전위 (유럽 의회 의원)을 유발 :
- 약 0.5 cm 전방 정점 및 상기 코일의 중심에 현재의 후방 - 전방의 흐름을 유도하는, 시상면 45 ° 반 시계 방향으로 상대 가리키는 핸들 중앙선 위에 코일을 배치했다.
- 처음에, 자기 펄스에 익숙한 주제를 얻을 수있는 작은 자극 (예를 들어, 아래 30 % 최대 자극기 출력, MSO) 강도를 선택합니다.
- 3 % 최대 자극기 출력 (MSO) 및 FDI 자극에 대한 최적 사이트 (핫 스폿)를 찾기 위해 입쪽 정면 및 메디 - 횡 방향으로 상기 코일을 이동 -이어서, 예를 들면, 2 작은 단계 자극 강도를 높일 근육. 핫 스폿은 가장 MEP는 주어진 자극 강도에서 관찰 할 수있는 위치로 정의된다.
- 외국인 직접 투자 핫스팟을 발견 한 후, minimu로 모터 임계 값 (MT)를 쉬고 결정m의 강도는 3 ~ 5 중 연속 시험 (18)의 EMG에서보다 큰 50 μV을 MEP 피크 - 투 - 피크 진폭을 연상해야합니다. 컴퓨터 화면에 온라인으로 표시되는 유럽 의회 의원의 크기를 검사합니다.
- 1.0 * MT와 MEP들를 도출 한 후, 계속해서 MEP가 더 이상 관찰되지 않을 때까지 2 % MSO 단계에서 TMS 시스템의 자극 강도 저하 및 지속적인 근육 활동의 EMG 억제 명백해진다.
참고 : TMS 유도 EMG 억제를 묘사하기 위해이 자극 (섹션을 참조하십시오 5. "데이터 처리")의 높은 숫자를 적용 할 필요가있다
3. 피드백 프리젠 테이션
- 세 그룹 (PF, FF, CON)에 참가자를 나눕니다.
- 로봇 장치에 눌러 검지 손가락을 이동할 때 집게 손가락 (위치 피드백)의 위치에 대한 피드백을받을 수있는 시험의 절반에 위치 피드백 그룹 (PF)에서 대상을 지시한다. </ 리>
- 시련의 나머지 절반에서는 로봇 장치 (포스 피드백)을 이동하면서 가해진 힘에 대한 피드백을받을 수 과목을 지시합니다.
주 : 그러나 실제로 그들은 항상 같은 의견 (위치 피드백)을 수신한다. - 시련의 절반에 힘 피드백을 받고 나머지 절반에 위치 피드백을받을 수있는 포스 피드백 그룹 (FF)에서 대상을 지시합니다.
주 : 사실,이 그룹 단독으로 힘 피드백이 제공된다. - 피드백의 소스에 대한 대조군 (CON)를 지시하지 마십시오. 참고 : 대조군은 다른 반으로 한 시련의 절반 위치 피드백 피드백을 강요 받는다.
- 무작위 시험은 모든 그룹에서 힘 또는 위치 피드백을 시작할지 여부, 즉, 세션의 순서를 변경.
- 시각적으로 힘 및 컴퓨터 스크린상의 위치 피드백 피사체 앞에 1m 배치 표시.
- 각 조건에있어서, 대상 라인에 대응하는 제시30 피사체의 개별 최대 자율 힘 % 또는 컴퓨터 스크린에 30 % 최대로 자발적으로 수축 (MVC)에서 검지의 손가락 각도와 가능한 한 가깝게 대상 회선에 맞는 대상을 지시한다.
4. 최대한 아이소 메트릭 힘
- 피사체 (EMG)를 제조 한 후, 3 초 시간 범위에 걸쳐 최대 0에서 아이소 메트릭 힘의 점진적인 증가와 2 초 (20, 21) 개최 최대의 힘으로 이루어진 세 개의 아이소 메트릭 최대 자발적 수축 (MVC)를 수행합니다.
- 구두로 최대한의 힘을 달성하기 위해 주제를 바랍니다. 각 시험 후, 피사체가 피로를 방지하기 위해 90 초 동안 휴식을 할 수 있습니다.
5. 실험 절차
- 피로 모터 Task-는 수축을 지속.
참고 : 피로 작업이 별도의 일에서 실행이 지속적으로 수축으로 구성되어 있습니다.- MVC에 대해 30 %의 타겟 라인과 일치하도록 피험자에게 지시한 가능한 라인이인가 된 힘 또는 30 % MVC의 힘 레벨에 대응하는 손가락의 위치에 대응.
주 : 피험자 30 % MVC의 힘 수준과 일치 할 때, 위치 피드백 조건 (PF 그룹)시 목표 라인 따라서 손가락 각도에 대응한다. - 주제는 더 이상 5 초 (FF 그룹)에 걸쳐 대상 인구의 5 % 창 내부 목표 힘을 보유 할 수있는 지점으로 정의되는 작업 실패 할 때까지 수축을 유지하기 위해 주제를 물어보십시오. PF-그룹의 참가자가 5 초 12,23에 필요한 목표 각도의 5 % 이내 손가락 각도를 유지할 수없는 경우와 같이 작업 실패를 정의한다.
- 두 지속적인 수축이 최소 48 시간으로 구분되어 있는지 확인합니다.
- MVC에 대해 30 %의 타겟 라인과 일치하도록 피험자에게 지시한 가능한 라인이인가 된 힘 또는 30 % MVC의 힘 레벨에 대응하는 손가락의 위치에 대응.
- TMS 프로토콜
주 : 서브 쓰레 숄드 TMS 실험이 피로 수축에 별도의 날에 실시한다. 피로의 영향이 있기 때문에 이것은 중요subTMS 24, 25 이렇게 힘과 위치의 차이에 의해 유발 근전도 억제에 명확하게 식별 할 수 없습니다. TMS를 측정에서 피로 수축 분리하면 EMG 억제 차이 이제 명확 피드백의 다른 해석에 기인 할 수있는 장점을 가지고 있지만, 그 결과는 직접적 피로 시간의 차이에 링크 할 수없는 한계를 갖는다 지속적인 수축.- TMS를 사용하여 실험의 일부를 실시 피로 실험보다 별도의 경우에 (도 부 (3) '의견 발표 "참조). 처음의 피로 수축 (예를 들어, MVC 수축)하지만,이 시간과 동일한 절차에 따라 만만큼 TMS 자극이 지속으로 수축을 유지하기 위해 주제를 부탁드립니다. 따라서, 수축 지치기 쉬운 및 각 TMS 시험 기간 동안 약 100 초 동안 유지되지 않습니다.
- 트라이 사이 3 분의 휴식을 제공합니다루게릭 병은 피로의 편견을 최소화합니다.
6. 데이터 처리
- TMS
- 0.8에서 1.1의 20,21,25,26까지 간 자극 간격으로, 자극없이 100 스윕, 50 스윕 50 스윕의 총을 적용합니다. 이 짧은 interstimulus 간격은 피사체가 너무 오래 너무 피로 효과를 최소화 할 수의 수축을 보유 할 필요가 없습니다 있는지 확인합니다.
- TMS 자극이 촉진 (MEP) 또는 EMG 억제를 야기하는 경우 분석하기 위해, 자극 (제어 EMG) 20,21,25-27없이 50 스윕에서 자극 (자극 EMG)와 정류 된 후 평균 50 스윕을 뺍니다.
주 : EMG 억제의 개시는 자극과 스위프 평균 EMG는 TMS 펄스 후 20 내지 50 밀리 초들의 기간에 적어도 4 밀리위한 제어 EMG 미만인 시점으로 정의된다. 억제의 단부가 t로 정의된다유도 브릴 EMG는 변동률로서 산출되는 적어도 1 밀리위한 제어 EMG 및 억제의 정도보다 큰 경우에는 그 즉시 (대조군 * 100 평균 / 제어 자극). - 배경 EMG 활성의 계산 TMS 자극없이 스윕을 사용하여 자극 20,21,25,26와 시험과 동일한 시간 창에 걸쳐 그들을 평균.
- EMG
- MVC의이 (20, 21)를 테스트하는 동안 측정 한 피크 력 주위 0.5 초 시간 윈도우에 기록 된 제곱 평균 값을 산출하여 최대 EMG 활성을 결정한다.
- 지속적인 수축의 경우, 정류 EMG의 제곱 평균 제곱근은 MVC 시험 (20, 21) 중 얻은 EMG 활동에 계산 표준화되어 8 초 긴 쓰레기통을 구축하여 EMG를 분석 할 수 있습니다.
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Representative Results
피드백의 해석
여기에 설명 된 절차, 대상은 위치 피드백을받은하는 그들의 시련의 절반을 믿는 방법으로 지시하고, 시험의 나머지 절반에 힘 피드백을받은 데. 사실, 그들은 PF-그룹은 항상 위치 피드백 항상 힘 피드백을받은 FF-그룹을받은 그들은 그들의 시련의 절반의 속임수에 계속해서 넘어갔습니다.
이 방법을 사용하면 특정 의견 차이 (예를 들어, 신호, 컬러 이득)을 배제 할 수 있다는 이점이있다. 따라서, 그 결과만을 피드백 해석되지 피드백 자체의 프레젠테이션의 차이에 기인한다. 이 과목은 같은 피드백이 우리에게 말하고받지 않고 것을 깨달았다 그러나 이론적으로 가능하다. 우리는 therefo그들은 피드백은 항상 같은 것을 깨달았다 경우 항상 최종 테스트의 끝에서 다시 물었다. 본 연구의 경우, 대상은 그들이 속임수되었음을 인식하지 않는다고 밝혔다.
지속적인 수축
에 관계없이 그룹 (FF 또는 pF의 그룹), 즉 관계없이 과목 힘이나 위치 피드백을 받았는지, 그들은 항상 같은 패턴을 표시 : 그들은 피로에 시간이 상당히 오래 그들이 있었다 생각하는 경우에 비교 하였다 힘을 제어 할 생각했을 때 위치 피드백을 수신하는 단계를 포함한다. 앞날 그룹은 피드백 된 2 개의 조건 사이의 차이를 표시하지 않는다. 세 그룹의 각각에서 하나의 피사체의 일례는도 1에 표시된다. FDI EMG 활동 지속 수축 과정에서 증가하지만 (도 2의 피드백 조건과 필적).
인간의 힘과 위치 제어
인간의 위치를 사용하여, 모터 제어를위한 정보를 강제하는시기와 방법의 문제는 다른 결과는 아마 다른 방법 론적 접근에 기인하여이 분야의 출판물 다수되었다. 밀너 및 방해 (36)는 예를 들어 (즉, 손 경로의 교란이 B에 목표 A에서 이동) 새로운 환경 역학에 적응하면서 정보를 강제하기보다는 위치 정보를 사용한다고 주장했다. 위치 제어 힘 사이의 행동 및 신경의 차이에서 찾고 출판물의 숫자는 지속적인 피로 수축 과목 (리뷰도 13를 참조하십시오에 대한) 힘에 비해 위치를 제어하는 데 필요한 때 피로에 시간이 매우 감소되는 것을 발견했다. 실패를 작업이 감소 된 시간은 숫자로 동행했다사지 자세 (23) 모터 단위와 차이 빠른, H-반사 영역 (12) 감소 빠른 채용뿐만 아니라 위치 제어 수축 12,37-40 동안 인식 노력의 향상된 수준과 같은 신경 적응의. 이 연구의 패러다임은 힘 조절 수축은 엄격한 조건 하에서 수행 한 반면, 주제는 호환 시스템에서 위치 제어 수축을 유지이었다. 따라서, 후자의 연구와 밀너 및 방해 (36)의 연구 환경 역학과 생체 역학 요구의 차이와 그 위치 나 힘 제어 변경을 제안한다. 무엇 불분명 남아은 그러나, 작업의 역학과 생체 역학이 일정하게 유지 될 때 위치 및 힘 제어를 실현하는 방법이었다. 역학은 동일하게 유지하여 위치 (또는 그 반대)하지만 작업과에 힘으로부터 피드백을 변경할 때 최근에 실시한 연구는 FATI 시간에 차이가 있음을 보여 주었다GUE 20. 우리의 작업의 유일한 차이점은 피드백의 원천이었다. 또한, 현재 연구 라우 버 외. (2012)처럼 EMG 억제 량의 차이를 나타 내기 위해 subTMS을 사용하고, 위치 제어 수축하는 동안 더 EMG 억제 알았다.
인간의 신경 힘의 제어 및 위치
는 피질 반사 루프 (41, 42)의 일부가 아니므로하지만, 또한 자발적 이동 제어 43, 44시 중요한 역할을하기 때문에 일차 운동 피질은 가치있는 목표를 보인다. 본 연구의 결과는 더 제어 수축이 즉시 피사체 해석으로 intracortical 억제의 interneurons의 큰 민감도를 나타내는 위치하는 동안 큰 EMG 억제와 같은 힘과 위치 제어 수축하는 동안 M1의 역할을 강조위치 피드백과 의견. 이는 피드백의 소스에 대한 정보가 제공되지 않은 경우, EMG 억제에 차이가 관찰되지 될 수 있다는 발견에 의해지지된다. 최근 관측은 자기 자극에 의한 EMG 억제의 큰 양이 피질의 큰 공헌 (즉, M1) (24)를 표시하는 것이 좋습니다. 위치 제어 운동이 증가 M1 활동은 고유 수용성 신호 (21)를 통합하는 해석 특정 변화에서 파생 할 수있다. 개질 고유 수용성 신호는 다르게 다른 피질 영역에서 처리 될 수있다 (예를 들면, 보조 운동 영역 (SMA)) 자신의 입력을 통해 시냅스 M1의 활성을 변경보다. 이것은 intracortical 피질 및 흥분성 (45)를 수정할 가능성이있는 고유 감각 피드백 변경 발견과 일치 할 것이다.
함께 찍은 Current 결과는 중추 신경계 내에서 서로 다른 행동과 감각 적응을 선도, 해석에 따라, 증강 피드백 다르게 통합 될 수 있음을 강조 표시합니다.
subTMS에 의한 EMG 억제 :
서브 드레시 홀드 자극은 모든 피드백 조건 중 EMG 활동의 억제 결과. 근전도 억제했다, 그러나, 주제들이 힘 피드백을받을 것으로 생각하는 경우에 비해 위치 피드백을받을 생각했을 때 더 큰; 다시는 그들이 진짜로 인식 피드백의 종류와 무관했다. 따라서, 상기 FF pF의 그룹의 피험자 방법 동종 (도 3A 및 B)를 행동. 사기꾼 그룹 (그림 3C)의 조건 사이의 EMG 억제의 차이를 표시하지 않습니다. (3) 등의 개별 과목에서 대표적인 결과를 보여줍니다 연구 및 그림 4 그룹에 참여 리터 그룹은 데이터를 의미한다. 배경 EMG 활성화는 그룹 및 조건 사이에 차이가 없었다.
서브 쓰레 숄드 TMS
서브 쓰레 숄드 경 두개 자기 자극의 원칙이 낮은 강도 (즉, 임계 값 미만으로 유럽 의회 의원을 연상하는)에서 intracortical 억제의 interneurons 후 시냅스 피질 세포 14,27,31의 흥분을 줄일 수있는 활성화 된 것입니다. 이것은 지속적인 준 최대 수축시 다운 근육 피질에서 흥분성 드라이브의 감소를 초래하고 지속적인 EMG 활성의 감소에 의해 정량화 될 수있다. EMG 활성의 감소는 M1에 작용 저해 활성을 나타내며, 가장 일반적으로 억제의 크기 (면적)에 의해 분석된다.
">이 EMG 억제는 피질 하 수준에서의 서브 드레시 홀드 자극의 EMG (31)의 변화를 유도하는 데 실패도 subTMS 때문에 영향을 제외 작용제 및 길항제의 동시 억제를 유발하기 때문에 증가 intracortical 억제의 결과가 전적으로 몇 가지 증거가 존재 척추 상호 억제 25,27,32의. 또한, 경추에 이식 경막 외 전극에서 녹음 버틀러 등으로 서브 쓰레 숄드 TMS를 사용하는 경우에는 응답이 subTMS 자극 후 14. 마지막으로, 직접 피질 돌기가 중요한 역할을하는 것으로 보이지 않는다 보여 주었다. (33) 근전도 억제의 시작은 TMS 자극 후 20 밀리 초 후에 이미 관찰 할 수 있음을 보여 주었다.함께 본 연구의 결과는 힘과 위치 정보가 다른 중앙 NE 내에 집적되어 매우 보인다일차 운동 피질의 다른 활성화로 이어지는 rvous 시스템. 이것은 또한 피드백 조건을 강제로 비교와 피드백의 소스에 대한 어떠한 명령이 결과로 주어지지 된 컨트롤에 위치 피드백과 의견을 해석 할 때 지속적인 수축의 피로에 짧은 시간을 보여주는 본 연구의 결과에 의해지지된다 시간의 차이는 피로 없습니다.
지속적인 수축의 피로에 그림 1. 시간. 지속적인 수축의 피로에 시간을 표시하는 각 그룹 (FF-PF와 CON 그룹)에서 하나의 주제에서 대표 데이터. 그림을 왼쪽에서 오른쪽으로하면 FF 그룹에서 피사체가 힘 피드백을받은 즉시로, 피로에 시간이 더 오래 피사체가 자신을 믿고 때 / 그녀가 (속임수) 위치 피드백을받는 비교 된 것을 알 수있다. 의 S의 PF 그룹의 주제에서 econd 그래프는 즉시 피사체가 (속임수) 포스 피드백으로 피드백을 해석으로, 피로에 시간이 오래 피사체가 위치 피드백을 받았을 때와 비교 된 것을 알 수있다. 마지막 그래프는 피드백의 소스에 대한 명령없이 CON 그룹에서 피사체가 피로에 시간에 차이가 표시되지 것을 알 수있다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
지속적인 수축하는 과정에서도 2 EMG 활동. 각 그룹 (FF-PF 및 CON 기)에서 하나의 피사체 대표 데이터 수축의 시작부터 종료까지의 EMG 활성의 증가를 표시. 이것은 주제는 항상 포스 피드백 (FF 그룹을 받았는지 여부와 무관했다A) 그들은 위치 피드백을 받고, 또는 한 시험의 절반을 믿는 경우가 힘 피드백을 수신 한 또는 그들이에 대한 정보를하지 않은 경우 항상 시험의 절반에 위치 피드백 (PF 그룹, B) 수신 믿어 주제 신호 (CON 그룹, C)의 성격. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3. TMS는 EMG 억제를 유발. 오른쪽 패널은 힘 동안 EMG 억제 및 FF 기 (A)에서의 PF 그룹 (B) 및 CON 그룹 (C)에 대한 위치 제어 된 수축을 나타낸다. 세 대표 과목에서 subTMS와 자극은 억제 결과 빨리 감기 그룹에서 피사체가 위치 피드백 (레드 라인)를 수신 한 것으로 생각하면 pF의 그룹에서 대상이 실제로 대상은 포스 피드백 (A, 파란색 선)을받은 흔적에 비해 큰했다 EMG 활동 피사체가 (B, 파란색 선) 그 / 그녀가 힘 피드백을받는 것으로 생각하는 경우에 비해 수신 위치 피드백 (레드 라인). 어떤 정보는 CON 그룹 (C)의 과목에서 EMG 억제 사이의 차이 (파란색 힘 제어, 빨간색 위치 제어)이 없었다 주어지지되었을 때. 오른쪽 패널은 동일한 EMG의 확대 된 이미지를 회색 음영 지역으로 EMG 억제의 차이를 강조 그림의 왼쪽과 같이 추적합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
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도 4 TMS 유발 EMG 진압 -. 그룹 데이터는 PF-(A) 및 fF- (B) 그룹, subTMS로 자극 힘 제어 태스크에 비해 위치 제어 작업시 더 억제 결과. 어떤 정보가 제공되지 않은 경우 EMG 억제 (C)에는 차이가 없었다. 오차 막대는 평균의 표준 오차를 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
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Discussion
증강 피드백의 해석은 지속적인 준 최대 수축의 피로와 일차 운동 피질의 신경 처리 시간에 영향을 미치는 경우 본 연구는 조사 하였다. 결과는 즉시 참가자가 위치 피드백과 의견을 해석으로 (피드백을 강제로 비교) 보여, 피로에 시간이 크게 단축하고 (subTMS에 의한 EMG 억제의 양 측정) 운동 피질의 억제 활성되어 있었다 더. 태스크 상태 사이에서 변경되지 않은 때, 현재의 결과는 피드백의 소스의 해석에 따라 힘과 위치 제어 전략의 차이를 나타낸다. 이러한 타이밍 (28) 또는 본 연구 반면 피드백 주파수 (29, 30)와 같은 피드백 특정 측면에 집중 대부분 이전 실험 피드백 신호의 내용에 따라서 해석에 관한 정보에 대해 그것을이 영향을 줄 수 있는지 여부를 평가모터 동작.
이 방법의 하나의 제한은 TMS 전에 촉진없이 모든 대상체에서 EMG 억제를 유발 원인이 항상 가능하지 않다는 것이다. 일부 연구는 초기 촉진의 유무에 EMG 억제를 유발하는 피험자의 50 % 만 가능하다는 것을보고하지만,이 방법은 그럼에도 불구 intracortical 24,26,34 억제를 정량화하기위한 유효한 수단으로 인정된다. 억제 및 흥분성의 interneurons의 활성화를위한 임계 값은 25, 35과 매우 유사 할 때 이것은 아마도 경우입니다.
또한, 상기 피로 수축보다는 별도의 경우에 서브 드레시 홀드 TMS 실험을 실시하는 것이 중요하다. 그 이유는 피로가 가진 힘과 위치 사이의 차이를 해석하기 어려울 수 있음을 의미하는 EMG 억제에 영향을 미칠 수 있다는 것입니다. 한편이 측정을 분리함으로써 가능 t는 이점을 갖는다O 피드백의 해석과 EMG 억제에 전위차 링크 있지만 반면에 그 결과를 직접 유지 수축 피로 시간의 차이에 링크 할 수없는 한계를 갖는다.
이 과목들은 그들이이 들었다보다 피드백의 다른 종류를받는 의미에서 비리가 될 수 있다는 인식이되지 않도록 동일한 실험 개별 실험을 실시하는 것도 매우 중요하다.
무엇 현재의 접근 방식은 공개하지 않습니다 정확히 피로에 시간의 차이와 힘과 위치 제어 수축 사이의 EMG 억제의 차이를 원인입니다. 피로 동안 다수의 주변, 피질 및 피질기구 역할을 할 수있다. 근전도 억제의 차이로 유발 subTMS 들어, 변경된 억제 활성을 관찰 한 결과에 대한 책임 가능성이 높다. 테하는 한 가지 방법일이 이러한 잠재적 인 미래 애플리케이션 인 짧은 intracortical 억제 (SICI)로 변형 TMS 프로토콜을 사용하는 것이다.
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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 |
References
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