الإعداد متعدد الوظائف لدراسة التحكم في المحركات الإنسان عن طريق تحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة، الكهربائي، التقاط متحرك، والواقع الافتراضي

William J. Talkington; Bradley S. Pollard; Erienne V. Olesh; Valeriya Gritsenko

doi:10.3791/52906

Method Article

الإعداد متعدد الوظائف لدراسة التحكم في المحركات الإنسان عن طريق تحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة، الكهربائي، التقاط متحرك، والواقع الافتراضي

DOI:

10.3791/52906

⸱

September 3rd, 2015

William J. Talkington¹ , Bradley S. Pollard¹ , Erienne V. Olesh¹ , Valeriya Gritsenko¹

¹Department of Human Performance and Applied Exercise Science, Division of Physical Therapy, West Virginia University

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة ، وتخطيط كهربية العضل ، والتقاط الحركة ثلاثية الأبعاد هي تقنيات غير جراحية شائعة الاستخدام للتحقيق في الوظيفة العصبية العضلية لدى البشر. في هذه الورقة ، نصف بروتوكولا يقوم بأخذ عينات متزامنة من البيانات التي تم إنشاؤها بواسطة جميع هذه الأدوات الثلاث جنبا إلى جنب مع الإضافة الفريدة لعرض تحفيز الواقع الافتراضي والتغذية الراجعة.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ويتم إنجاز دراسة السيطرة العصبية والعضلية الحركة في البشر مع العديد من التكنولوجيات. طرق غير الغازية للتحقيق وظيفة العصبية والعضلية وتشمل التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة، الكهربائي، والتقاط الحركة ثلاثية الأبعاد. ظهور حلول الواقع الافتراضي متوفرة بسهولة وفعالة من حيث التكلفة وسعت قدرات الباحثين في إعادة البيئات والحركات "العالم الحقيقي" في إعداد المختبر. وتحليل حركة الطبيعي حشد ليس فقط فهم أكبر من التحكم في المحركات في الاشخاص الاصحاء، ولكن أيضا يسمح تصميم التجارب والاستراتيجيات التي تستهدف إعادة تأهيل الإعاقات الحركية محددة (مثل السكتة الدماغية). والجمع بين استخدام هذه الأدوات يؤدي إلى فهم أعمق بشكل متزايد من الآليات العصبية من التحكم في المحركات. وهناك مطلب أساسي عند الجمع بين هذه الأنظمة الحصول على البيانات والمراسلات الزمنية الجميلة بين مختلف تيارات البيانات. تييصف بروتوكول له اتصال نظام متعدد الوظائف الشاملة، intersystem الإشارات، والتزامن الزمني للبيانات المسجلة. ويتم إنجاز تزامن النظم المكونة أساسا من خلال استخدام دائرة للتخصيص، أدلى بسهولة مع عناصر من الجرف والالكترونيات الحد الأدنى من المهارات التجمع.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الواقع الافتراضي (VR) سرعان ما أصبحت أداة بحث للوصول للاستخدام في عدد من المجالات، بما في ذلك دراسة حركة الإنسان. واستفادت الدراسة من حركة الأطراف العليا وخاصة من خلال دمج VR. الواقع الافتراضي يسمح التخصيص السريع من المعلمات التجريبية تهدف إلى تحقيق ميزات محددة الحركية والدينامية للسيطرة حركة الذراع. هذه المعايير يمكن تعديلها بشكل فردي لكل موضوع. على سبيل المثال، مواقع أهداف افتراضية يمكن زيادتها لضمان مطابقة الموقف الذراع الأولي في المواضيع. الواقع الافتراضي كما يسمح للتلاعب من ردود الفعل البصري خلال التجارب، وهو أداة لا تقدر بثمن في مجال البحوث visuomotor ^1-5.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

جميع المشاركين المشاركة في التجارب الخضوع لإجراءات الموافقة المسبقة التي وافقت عليها جامعة جنة المراجعة المؤسساتية ولاية فرجينيا الغربية (IRB).

1. عموما خصائص النظام والتصميم والتجريبية العمل العام

ملاحظة: يتكون الإعداد الكامل للمكونات الرئيسية التالية: معدات EMG والرقمية اقتناء (دق) المعدات المرتبطة بها. نظام التقاط الحركة (يتضمن هذا البروتوكول نظام LED النشطة). وحدة TMS مع لفائف الرقم من بين ثمانية والمعدات توطين التجسيمي. سماعة VR والكمبيوتر والبرامج المرتبطة بها؛ وعرف تزامن الدائرة. ويبين <....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تزامن العديد من البيانات والجداول في هذا الإعداد يسمح احد لتسجيل الكينماتيكا، النشاط العضلي المستمر (EMG)، ولحظية النشاط العصبي العضلي (البرلمان الأوروبي) التي تحدث أثناء حركات الطرف العلوي. مطلوبة المحاولات المتكررة لحركة معينة لإعادة بناء ملامح استجابة MEP على حركة بأكملها. الشكل 4 يعرض البيانات التي تم جمعها من موضوع واحد. ويبين الشكل 4A مثال على هذه البيانات والجداول أثناء محاكمة واحدة مع إشارات التزامن المقابلة والأحداث. محاذ.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الهدف من هذه المقالة هو لوصف طريقة لدمج VR في دراسة حركة الإنسان وطريقة لمزامنة البيانات والجداول المختلفة. والواقع الافتراضي توسيع قدرات الباحثين التي تحاول إعادة سيناريوهات الحركة في العالم الحقيقي في إعداد المختبر. الجمع بين VR مع غيرها من المنهجيات تسجيل العصبية والعضلية وتحفيز تشكل مجموعة قوية من الأدوات لدراسة شاملة آليات التحكم في المحركات الإنسان. يمكن للقواعد بيانات متعددة الأبعاد الناتجة التي تم الحصول عليها خلال التجارب مصممة بدقة تعميق فهمنا للالتحكم العصبي في الحركة. .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدى أصحاب البلاغ تضارب في المصالح للإعلان.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وأيد هذا العمل عن طريق منح NIH P20 GM109098، NSF ووفو برنامج رعاية ADVANCE (VG)، ووفو أموال لبدء الإدارات.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
Name	Company	Catalog Number	Comments
المحفز المغناطيسي عبر الجمجمة	Magstim	N / A	TMS المحفز والملفات Impulse
X2	PhaseSpace	N / A	نظام التقاط الحركة
MA300 نظام EMG المتقدم متعدد القنوات	أنظمة مختبر الحركة	MA300-28	مضخم الصوت المسبق ومكبر
Norotrode EMG أقطاب
كهربائية Myotronics N / A EMGBNC-2111 كتلة موصل BNC أحادية الطرف ومحمية	الأدوات الوطنية	779347-01	كتلة موصل
BNC NI PXI-1033 هيكل PXI ذو 5 فتحات مع وحدة تحكم MXI-Express	مدمجة الأجهزة الوطنية	779757-01	هيكل DAQ
NI PXI-6254 16 بت ، 1 مللي ثانية / ثانية (متعدد القنوات) ، 1.25 مللي ثانية / ثانية (1 قناة) ، 32 مدخلات تناظرية	للأدوات الوطنية	779118-01	بطاقة
DAQكابل SHC68-68-EPM (2 متر)	National Instruments	192061-02	كابل محمي
DK1 أو DK2	Oculus VR	N / A	Ocuclus Rift
Vizard 5 Lite	WorldViz	N / A	الواقع الافتراضي
المكثفات C1 و C2	متنوعة	N / A	ضبط القيم لتناسب
مقاومات R1 و R2	متنوعة	N / A	القيم لتناسب
تنوعت	بوابة CD4011 NAND	N / A	NAND
2N2222 الترانزستور	المتنوع	N / A	الترانزستور
NE555 دائرة مؤقت	متنوعة	N / A	دائرة مؤقت
DB25 وموصلات USB	متنوعة	N / A	موصلات متوازية و USB

الصوت سماعة رأس برنامج ضبط بوابة

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dounskaia, N., Wang, W., Sainburg, R. L., Przybyla, A. Preferred directions of arm movements are independent of visual perception of spatial directions. Exp. brain Res. 232 (2), 575-586 (2014).
McIntosh, R. D., Mulroue, A., Brockmole, J. R.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

الإعداد متعدد الوظائف لدراسة التحكم في المحركات الإنسان عن طريق تحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة، الكهربائي، التقاط متحرك، والواقع الافتراضي

In This Article

Summary

Abstract

Introduction

Protocol

Results

Discussion

Disclosures

Acknowledgements

Materials

References

Reprints and Permissions

Tags

Related Articles