Method Article

استخدام حلقة مفرغة سبليت-حزام لتقييم تعميم التكيف الحركي البشري

DOI:

10.3791/55424

⸱

August 23rd, 2017

 ,  , 
1Physical Therapy, School of Health Technology and Management, Stony Brook University, 2Motor Learning Lab, Moss Rehabilitation Research Institute, Einstein Healthcare Network

In This Article

Summary

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

يمكننا وصف بروتوكول لتحقق التكيف الحركي البشري باستخدام المطحنة حزام سبليت، التي قد حزامين التي يمكن أن تدفع كل ساق بسرعة مختلفة. نحن تركز تحديداً على نموذج مصممة لاختبار تعميم تكييف أنماط الحركي لسياقات المشي مختلفة (مثلاً، مشيه بسرعة، المشي البيئات).

Abstract

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

فهم الآليات الكامنة وراء التعلم الحركي يساعد الباحثين والأطباء تحسين مشيه إعادة التدريب كجزء من إعادة التأهيل الحركي. ومع ذلك، دراسة التعلم الحركي البشري يمكن أن يكون تحديا. خلال مرحلة الرضاعة والطفولة، النظام العصبي العضلي غير ناضجة تماما، وأنه من غير المرجح أن التعلم الحركي خلال المراحل الأولى من التنمية تحكمها نفس الآليات كما هو الحال في مرحلة البلوغ. بالبشر وقت الوصول إلى مرحلة النضج، وهم حتى يبرع في المشي أنه من الصعب الخروج بمهمة رواية بما فيه الكفاية لدراسة التعلم الحركي حيثياته . المطحنة حزام سبليت، التي لديها حزامين التي يمكن أن تدفع كل ساق بسرعة مختلفة، تمكن الدراسة من كلا قصيرة-(أيفورا) وطويلة الأجل (أي، على مدى الأيام دقيقة؛ شكلاً من أشكال التعلم الحركي) مشيه التعديلات استجابة رواية التغيير في البيئة سيرا على الأقدام. يمكن بسهولة أن فحص الأفراد للتعرض السابق لتقسيم حزام حلقة مفرغة، وبالتالي ضمان أن جميع المشاركين التجريبية ليس لديهم (أو ما يعادلها) الخبرة السابقة. وتصف هذه الورقة بروتوكول تكيف مطحنة حزام تقسيم نموذجي يتضمن أساليب الاختبار لقياس التعلم الحركي وتعميم هذا التعليم إلى سياقات أخرى سيرا على الأقدام. مناقشة لاعتبارات هامة لتصميم المطحنة حزام تقسيم التجارب فيما يلي، بما في ذلك عوامل مثل سرعة حزام المطحنة والراحة ديستراكتورس. بالإضافة إلى ذلك، احتمال لكن المداريين المتغيرات المؤثرة الأخرى (مثلاً، حركات الذراع، خبرة سابقة) تعتبر في المناقشة.

Introduction

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

وقد حلقة مفرغة حزام تقسيم حزامين التي يمكن أن تدفع كل ساق بسرعة مختلفة أو في اتجاه مختلف. واستخدمت هذا الجهاز أولاً قبل 45 عاماً كأداة لدراسة التنسيق بين الساقين (أي، التنسيق إينتيرليمب) أثناء المشي1. هذا، وغيرها من الدراسات المبكرة أساسا كالقطط نموذج تجريبي1،2،3، ولكن الحشرات كانت أيضا درس4. ونشرت التحقيقات الأولى لتحرك الحزام انقسام البشرية عند الرضع والكبار في عامي 1987 و 1994، على التوالي5،6. هذه الدراسات الأولية في الحيوانات سواء البشرية أو غير البشرية التحقيق في معظمها قصيرة الأجل (أيفورا) التعديلات بالتنسيق إينتيرليمب للحفاظ على الاستقرار والتقدم إلى الأمام عندما تكون مدفوعة الساقين سرعات مختلفة. ولاحظت دراسة عام 1995 أن فترات أطول (عدة دقائق) لتقسيم حزام المشي ضعف القدرة البشرية من الكبار لدقة تصور سرعة حزام المطحنة وإجراء تعديلات لتحقيق التعادل بسرعة على كل جانب. وهذا يوحي بأن تعيين حسي حركي المشي كان المعدلة7. ومع ذلك، لم يكن حتى عام 2005 أن الأول الحركية تقرير تفصيلي لتكييف موتور البشرية ما يزيد على 10 دقائق لتقسيم حزام المطحنة المشي كان ينشر8.

تكييف السيارات يشير إلى عملية يحركها خطأ خلالها يتم ضبط تعيينات حسي حركي من تحركات المستفادة جيدا في الاستجابة ل طلب الجديد، ويمكن التنبؤ به9. هو شكل من أشكال التعلم الحركي الذي يحدث على مدى فترة ممتدة من ممارسة (دقائق إلى ساعات) والنتائج في الآثار، وهي تغييرات في نمط الحركة عند إزالة الطلب و/أو شروط العودة إلى وضعها الطبيعي. على سبيل المثال، المشي على تقسيم الأحزمة في البداية يؤدي الناس على سيرا على الأقدام مع التنسيق إينتيرليمب غير المتناظر، تشبه يعرج. خلال عدة دقائق من المشي سبليت-الحزام، تكييف الناس التنسيق فيما بينها المشي حتى يصبح على مشيه أكثر متماثل. عندما حزامين العودة في وقت لاحق بنفس السرعة (أي ربط أحزمة)، وبالتالي إعادة الأوضاع الطبيعية سيرا على الأقدام، الناس تثبت الآثار اللاحقة بالمشي مع التنسيق غير المتناظر. يجب أن يكون نشاط إزالة الألغام تكييف هذه الآثار أو نستوعبها خلال عدة دقائق لربط حزام المشي قبل التنسيق المشي العادي هو استعادة8.

عقب رايزمان 2005 et al. 8 تحليل الحركية لتقسيم حزام المشي في البشر، ازداد استخدام المطحنة سبليت-الحزام في الأبحاث المنشورة حوالي عشرة إضعاف مقارنة بالعقد السابق. لماذا أصبحت حلقة مفرغة حزام تقسيم أكثر شعبية كأداة تجريبية؟ أمبوليشن سبليت-حزام من الواضح أن مهمة مختبر – التناظرية العالم الحقيقي الأقرب هو تحول أو المشي في دائرة ضيقة، ولكن يدفع المطحنة حزام تقسيم إصدار كثير أكثر تطرفاً من تحول، مع ساق واحدة يجري مدفوعة سنتين إلى أربع مرات أسرع من غيرها. حقيقة أن المطحنة حزام تقسيم مهمة قريبة جداً عادية ويوفر العديد من المزايا لدراسة التعلم الحركي. أولاً، أنها رواية لمعظم الناس بغض النظر عن العمر ومستقلة عن المشي الخبرة؛ فمن السهل على المشاركين الشاشة التجريبية للجدة من سبليت-حزام المشي. ثانيا، يستحث المطحنة حزام تقسيم تغييرات كبيرة في التنسيق إينتيرليمب التي لم يتم حلها بسرعة. معدلات بطيئة نسبيا للتكيف والتكيف دي تسمح لنا بدراسة تدريبية مختلفة كيف التدخلات يمكن أن يغير هذه المعدلات دون الاقتراب من الحد أقصى. الثالثة، والحركية8،10، الحركية11،،من121413،، اليكتروميوجرافيك6،15،16 ، و الإدراك الحسي7،17،18،19 التعديلات التي تحدث مع تكييف سبليت-حزام المطحنة كانت مدروسة، كما يحتوي على عنصر تحكم العصبية لهذه المهمة20 ،،من2122. وبعبارة أخرى، تم توثيق التكييف إلى حلقة مفرغة سبليت-حزام وتكرارها عدة مجموعات مختلفة، مما يجعل هذه مهمة جيدا يتسم تعلم الحركي.

على مدى السنوات العشر الماضية، أظهرت عدة دراسات الطبيعة المحددة للمهمة وسياق التكيف سبليت-الحزام. هي الآثار اللاحقة بعد تكييف سبليت-حزام انخفاضا كبيرا في السعة إذا أنها يتم اختبارها تحت ظروف مختلفة من حالة التدريب. على سبيل المثال، الآثار هي أصغر إذا تم نقل الشخص إلى بيئة مختلفة (مثلاً، على أرض الواقع المشي23)، ويقوم بتنفيذ مهمة الحركي مختلفة (مثلاً، إلى الوراء المشي أو الجري13، 24)، أو حتى يمشي بسرعة تختلف عن سرعة الحزام أبطأ من خلال التكيف25. يجري بذل جهود وضع معايير تحكم تعميم التكيف الحركي.

والهدف من هذه الورقة وصف بروتوكول لاستخدام المطحنة سبليت-حزام للتحقيق في التكيف الحركي البشرية وتعميم نمط تكييفها إلى سياقات أخرى قريبة (أيسرعة المشي المختلفة والبيئات). بينما البروتوكول الموصوفة هنا هو معظم مشتقة مباشرة من تلك المستخدمة في هامزيي et al. 25 (الشكل 1)، تجدر الإشارة إلى أن هذا البروتوكول قد أبلغت بعدد من الدراسات التي سبقته8،23،،من2426، 27،28. الطريقة التي وضعت أصلاً لاختبار الفرضية القائلة بأن المحافظة على الثبات في المشي السرعة بين المطحنة وأكثر البيئات الأرضية من شأنه أن يحسن التعميم من سبليت-حزام المشي عبر هذه البيئات المختلفة25. في المقطع بروتوكول أدناه، نعطي تعليمات بشأن كيفية إجراء نسخ متماثل هذا الإصدار من الأسلوب سبليت-حزام حلقة مفرغة، مع الملاحظات التي تبين كيف يجوز تعديل بعض الخطوات البروتوكول لأغراض أسلوب مختلف.

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

Protocol

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

جميع إجراءات أقرها "مجلس المراجعة المؤسسية" في جامعة ستوني بروك.

1-"الإعداد التجريبية"

ملاحظة: الرجوع إلى "الملف التكميلي" 1-التعاريف للحصول على تعريفات للمصطلحات الشائعة المستخدمة في التجارب سبليت-حزام المطحنة.

  1. الشاشة جميع المشاركين للتجربة السابقة مع المطحنة سبليت-الحزام-
    ملاحظة: تبين الناس أن اندماجه أسرع إلى حلقة مفرغة سبليت-الحزام بعد تعرض مسبق لأنها 29 ، 30. مقياس الوقت أكثر من أي شخص " ننسى " المطحنة حزام تقسيم غير معروف حاليا؛ وهكذا، قد تكون التجربة السابقة مع المطحنة سبليت-الحزام متغير التباس إذا لم يتم السيطرة عليها-
  2. إجراء جميع التجارب في بيئة هادئة، والتقليل من النشاط في غرفة الاختبار.
  3. مجموعة إعداد اقتراح تتبع النظام (وفقا لتعليمات النظام) لتسجيل الحركة في حلقة مفرغة سبليت--حزام وعلى أكثر الأرض الممشى.
    ملاحظة: على سبيل المثال، استخدام البروتوكول الحالي اقتراح نظام تتبع بنشاط الصمام علامات. اكتشاف أربع وحدات استشعار محمولة على ترايبود موقف ثلاثي الأبعاد من علامات نشطة، مع وحدتين على جانبي (اليمين واليسار في حلقة مفرغة)، واثنان على جانبي 7 م على ممشى الأرض.
  4. الزي المشترك مع الحركة تتبع علامات، الكتروميوجرافي، إلخ.
  5. النظر بما في ذلك قسم بين حزامين للمطحنة سبليت-حزام لمنع الساقين من العبور إلى حزام كونترالاتيرال. هذا القسم ليس ضروريا تماما للكبار عصبيا سليمة ولكن قد يكون من المفيد لاختبار الأطفال أو السكان السريرية. لاحظ أن وجود قسم يحتمل يزيد العرض خطوة؛ ومع ذلك، لا يعرف مدى الذي يؤثر هذا على تكييف سبليت-الحزام-
  6. إعداد تسخير سلامة خلال حلقة مفرغة لحماية المشاركين من الوقوع أثناء المشي المطحنة.
    ملاحظة: تسخير ينبغي عدم دعم وزن الجسم، إلا إذا كان هذا جزء من السؤال البحثي. على الرغم من أن الوقوع أثناء المشي حلقة مفرغة من النادر جداً، العديد من مجالس أخلاقيات البحوث تتطلب استخدام تسخير السلامة.
  7. المحافظة على الاتساق في ذراع الحركة عبر نموذج تجريبي والمشاركين. عند النظر في اتخاذ قرار بشأن نوع حركة الذراع (مثلاً، عقد الدرابزين، يتأرجح الأسلحة بطبيعة الحال)، ماذا سيكون مرتاحاً للفريق هذا الموضوع، وعما إذا كان سوينغ الذراع النموذجية سوف يحجب رؤية علامات الحيوية المستخدمة للحركة التقاط ( مثلاً، للعلامات الموضوعة على الوركين).
    1. بغض النظر عن حركة الذراع، وإصدار تعليمات لجميع المشاركين إلى الإمساك بالدرابزين أثناء بدء وإيقاف تشغيل المطحنة للسلامة-
  8. الحفاظ على الاتساق في المنحدر عبر نموذج تجريبي-
    ملاحظة: على حد علمنا، كافة البروتوكولات المنشورة سبليت-حزام المطحنة، بما في ذلك واحدة الحالية، استخدمت الصفر انحدر للمطحنة وعلى المشي الأرض.

2. الفترة المرجعية

ملاحظة: غرض فترة خط الأساس لتحديد ما هو التنسيق السير العادي لكل شخص. وينبغي اختبار تنسيق خط الأساس في جميع الأحوال التي يتم اختبار الآثار اللاحقة. على سبيل المثال، في البروتوكول الحالي، تم اختبار الآثار اللاحقة خلال حلقة مفرغة وعلى أرض الواقع يسير بسرعة مختلفة (0.7 و 1.4 م/ث). ولذلك، خط الأساس على الأرض والمطحنة المحاكمات في 0.7 و 1.4 m/s تم تضمينها. وهذا ما يسمح مقارنة مباشرة للآثار اللاحقة لتنسيق خط الأساس المشي في نفس السرعة والسياق. على أرض الواقع يسير خط الأساس يمكن القضاء المحاكمات عندما لا تتضمن أهداف تجريبية التعميم إلى فوق الأرض يمشي.

  1. لعلى أرض الواقع الأساس المحاكمات، إرشاد المشارك على المشي على الأرض في ممر حيث يتم جمع البيانات التقاط الحركة. جمع الحد أدنى من 10 دورات واسعة لإقامة خط الأساس على المشي على أرض الواقع.
    1. إذا كان الاقتراح التقاط النظام يسمح فقط لالتقاط الحركة ضمن مساحة محدودة، يكون المشارك إجراء عدة ممرات (مثلاً، المحاكمات) عبر الفضاء التقاط الحركة. في نهاية كل محاكمة، إرشاد المشاركين للتوقف، بدوره في مكان، والتحضير للباحث ' الرمز s للبدء في المحاكمة القادمة.
    2. لكل محاكمة، تكفل أداء على الأقل دورتين واسعة داخل الفضاء التقاط الحركة، لا بما في ذلك دورات برايد الأولى والأخيرة-
      ملاحظة: سوف يتم تجاهل هذه الدورات خطوة أولية ونهائية من التحليل كما خطوات التسارع/التباطؤ، يمشي حالة ثابتة لا.
    3. يكون المشاركون أداء أكثر (عادة 10) عدة أرضية المشي المحاكمات.
      1. إذا كان المطلوب هو سرعة محددة، قد سيرا على المشاركين في تلك السرعة في حلقة مفرغة (بشأن ربط أحزمة) لتعريف له بالمهمة. ثم الانتقال للخلف إلى الممشى، إرشاد المشتركين السير بنفس السرعة كما كان عليه في حلقة مفرغة، والوقت المشترك خلال المحاكمة كل من على الأرض المشي. إعطاء ردود الفعل اللفظية بين كل تجربة سرعة تصل أو بطيئة إلى أسفل، إذا لزم الأمر 25-
  2. للمحاكمات الأساس حلقة مفرغة، إرشاد المشارك على المشي على ربط الأحزمة للحد الأدنى من 1-5
    ملاحظة: وهذا يشكل إجراء محاكمة واحدة من خط أساس. إذا كان المشترك غير مألوف مع المطحنة المشي، قد تطول هذه الفترة للسماح للشخص أن تصبح مريحة مع المهمة. محاكمات
    1. مباراة speed(s) من خط الأساس إلى speed(s) التي سيتم اختبار الآثار اللاحقة، للسماح للمقارنة بين التنسيق مشيه ما قبل وما بعد التكيف بسرعة تعادل.
      ملاحظة: قد تكون محاكمات الأساس متعددة (أي، كتل دقيقة 1-5) سرعات ربط حزام مختلفة المطلوبة؛ على سبيل المثال، في البروتوكول الحالي، محاكمات الأساس في ربط الحزام بسرعة 0.7 m/s و 1.4 m/s جمعت لأن تلك كانت السرعات المستخدمة لتقييم الآثار.

3. فترة التكيف

ملاحظة: المشاركون لا تحتاج إلى أن أوعز إلى أنها على وشك السير في سبليت-أحزمة. في العديد من التجارب، بما في ذلك المرحلة الحالية، لا قال المشاركون عما إذا كان سوف تكون أحزمة المشروطة-أو الانقسام-؛ يقال لهم ببساطة عند المطحنة وسوف يكون بدء أو إيقاف تشغيل. وهذا ما يسمح المجرب لقياس آثار تغير غير متوقع في بيئة قريبة.

  1. بينما يقف المشارك في أحزمة المطحنة ثابتة، تبدأ حلقة مفرغة سبليت-حزام حزام واحدة تعمل بشكل أسرع من غيرها، والسماح للمشارك للمشي على الأقل 7 دقيقة (10-15 دقيقة والأكثر شيوعاً).
    1. إرشاد المشارك أن ننظر إلى الأمام، لا إلى أسفل على أقدامهم.
    2. تعيين واحد الحزام سرعة أسرع من غيرها (مثلاً، 2-3 إضعاف الاختلافات بين سرعة الحزام)-
      ملاحظة: استخدمت نسب السرعة الأعلى في 8 ، الماضي 31. يستخدم البروتوكول الحالي 0.7:1.4 m/s لنسبة 2:1.
      1. أما بطريقة عشوائية المحطة التي تحركها الحزام أبطأ أو اختيار استمرار ساق واحدة (مهيمنة أو غير مهيمنة) كالمحطة التي تحركها الحزام أبطأ.
      2. سرعة الحزام التفاضلية يمكن الأخذ تدريجيا (سرعة حزام سريع من الحزام تدريجيا زيادة و/أو بطء سرعة increانخفاض عقلياً خلال عدة دقائق) أو فجأة (من موضع توقف، أحزمة التعجيل بسرعة الهدف في غضون ثوان).
        ملاحظة: الطريقة أن يتم عرض سبليت-الأحزمة يمكن أن تؤثر على كيفية تكيف الأفراد وجيدا كيف أنها نقل نمط تكييفها لمختلف البيئات المشي جيدا كيف أنها إعادة التكيف بعد انقسام أحزمة 24 ح 27 ، 32-في الوقت الحاضر، معظم البروتوكولات سبليت-حزام المشي (بما في ذلك الحالية) إدخال سبليت-الأحزمة فجأة.
      3. إذا كان من المتوقع أن تكون فواصل المطلوبة (مثلاً، للأطفال الصغار أو كبار السن أو الأشخاص محدودي الحركة)، إضافة إجازات الراحة محددة سلفا للبروتوكول لجميع المشاركين. تأكد من أن طول هذه الفواصل متسقة؛ فواصل غير المتوقعة ينبغي أن تسجل وتوقيتها، كما قد يكون هذا عاملاً للنظر في تحليل 33-

4. القبض على محاكمة

ملاحظة: المصيد المحاكمات تجري في حلقة مفرغة (ربط الأحزمة) وتستخدم لاختبار المشارك بإيجاز ' s الآثار اللاحقة حتى الآن في البروتوكول، وتبين كيف تكيفت. محاكمة صيد فترة قصيرة (عادة < 20 s) الفترة من ربط حزام المشي لتقييم وضع الآثار اللاحقة خلال فترة التكيف سبليت-الحزام بسرعة.

  1. مرة المشارك تكيفت تماما إلى سبليت-الأحزمة (الحد الأدنى من المشي حزام تقسيم 7 دقيقة)، بإيجاز إيقاف الأحزمة وإعادة حلقة مفرغة مع أحزمة كلاهما يعمل بنفس السرعة. إجراء المحاكمة المصيد ببدء حلقة مفرغة بنفس السرعة كحزام أبطأ أثناء تكييف سبليت-الحزام 28 سوف تكون الآثار أكبر هنا.
    1. إلى تعظيم أثر انتهاء السعة بعد تكييف سبليت-الحزام في 0.7:1.4 m/s، إجراء المحاكمة المصيد في 0.7 متر/س.
  2. للتخفيف من التكيف دي، في نهاية المحاكمة المصيد (أي وقف حلقة مفرغة) مجرد المشارك خطت خطوات نحو خمسة في المطلوب القبض على سرعة المحاكمة (~ 10-15 ق).
    3. إجراء
  3. لتقييم الآثار في محاكمات المصيد في سرعة المشي مختلفة متعددة (أو غيرها من التغييرات في المشي السياقات، مثلاً، إلى الأمام و المشي إلى الوراء 24)، وإعادة تكييف المشارك لمدة 2 دقيقة على الأقل في أحزمة الانقسام بين كل الصيد المحاكمة.
    ملاحظة: ينبغي أن يكون نظام محاكمات الصيد العشوائية 25 و/أو المحاكمة الصيد الأولى ينبغي أن تكون إعادة اختبار قرب نهاية فترة التكيف لتحديد إذا كان هناك انخفاض منتظم في حجم التأثير بعد انتهاء مع التبديل المتكرر أحزمة ربط (الصيد المحاكمات) وسبليت-الأحزمة (إعادة التكيف) 28-
  4. عقب آخر القبض على المحاكمة، ووقف حلقة مفرغة وإعادة تشغيله مع انقسام-الأحزمة (نفس التكوين كالتكيف-راجع الخطوة 3.1.2) لمدة 2-5 دقيقة للسماح للمشاركين لإعادة تكييف-

5. التكيف بعد-اختبار "الآثار خلال فوق الأرض يمشي"

ملاحظة: هذه الخطوة اختيارية، ويعتمد على أهداف التجربة. في هذا البروتوكول، شملت الأهداف تقييم تعميم إلى على المشي على أرض الواقع، وبالتالي كان للتكيف مع مرحلة ما بعد على أرضية اختبار الفترة شملت.

  1. وقف حلقة مفرغة ونقل المشاركين إلى ما يزيد على ممشى الأرض باستخدام كرسي متحرك، للحيلولة دون اتخاذ خطوات غير المسجلة قبل الوصول إلى المنطقة تسجيل المشاركين-
  2. إرشاد المشتركين السير على طول الممشى الإفراط الأرض، كما هو الحال في الخطوة 2، 1.
    1. إذا كان المطلوب هو سرعة مشى محددة، إرشاد الأفراد تكرار خط الأساس المشي سرعة 25-
      2. الناس العودة إلى التنسيق فيما بينها في الأساس، قد
    2. إلى تماما يغسل السحب فوق الأرض يمشي الآثار اللاحقة حتى أن المشاركين أداء مسارات المشي 10-15 في 6 متر فوق الأرض الممشى
      ملاحظة: هذا قد ثبت أن تكون كافية 26 ، 27 والمبالغ إلى ما يقرب من 30 خطوات 27. إذا على المشي على أرض الواقع لا يتم باستمرار تسجيله (مثلاً، يمر عدة تتخذ من خلال منطقة التسجيل)، وسوف يكون هناك العديد من الخطوات التي لا يتم تحليل الفترات الفاصلة بين كل منها فوق الأرض يمشي المحاكمة، كما المشارك يبطئ، يتحول في المكان، و يبدأ المشي في الاتجاه الآخر. معدل التكيف دي في خلال محاكمات ما بعد التكيف (الجريدة الرسمية السلطة الفلسطينية) الأرض ينبغي أن تفسر بحذر ما لم يسمح الإعداد التجريبية للتسجيل المستمر لأكثر على أرض الواقع قريبة.

6. التكيف بعد-اختبار الآثار اللاحقة "أثناء المشي المطحنة"

ملاحظة: كما هو الحال في الخطوة 5، هذه الخطوة اختيارية، ويعتمد على أهداف الدراسة. إذا أدرج فترة السلطة الفلسطينية OG، فترة التكيف بعد انتهاء حلقة مفرغة اللاحقة كانت الاختبارات لوجود آثار المطحنة بعد على الأرض آثار ناصل 23 ، 26 ، 27-إذا كان هناك لا فترة السلطة الفلسطينية OG، فترة التكيف بعد انتهاء حلقة مفرغة يمكن استخدامها لتقييم آثار المطحنة (الأولى 1-5 خطوات كبيرة للتكيف بعد) و/أو التكيف دي المطحنة معدلات 22 ، 29 ، 34-

وقف حلقة مفرغة بإيجاز
  1. إذا كان هناك لا "خطأ في مرماه السلطة الفلسطينية"، في نهاية فترة التكيف، وقم بإعادة تشغيل مع ربط الأحزمة. إذا كان هناك على الأرض فترة المشي، واستخدام كرسي متحرك للنقل المشترك العودة إلى حلقة مفرغة ثابتة وإعادة بدء تشغيل مع ربط أحزمة؛ الكرسي المتحرك المهم للتقليل من العدد من الخطوات التي لا يتم تسجيلها.
    1. لقياس حجم التأثير بعد انتهاء ببساطة، سجل ربط حزام المشي لفترة قصيرة (مثلاً، 30 ثانية). من أجل تقييم معدلات التكيف دي، سجل استمرار ربط حزام المشي للحد أدنى من 10 دقيقة لضمان مغادرة يغسل كاملة للآثار-
    2. تعيين سرعة ربط الأحزمة خلال فترة ما بعد التكيف وفقا للفرضيات المطروحة، كحلقة مفرغة أكبر الآثار تحدث عندما يطابق سرعة ربط حزام الحزام أبطأ أثناء تكييف سبليت-الحزام 25 ، 28. إذا كان يتم إجراء التكيف في سبليت-الحزام بسرعة 0.7 و 1.4 m/s، تعيين سرعة الحزام المشروطة في 0.7 m/s لمراقبة الآثار أكبر.

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

Results

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

المشي في حلقة مفرغة سبليت-الحزام في البداية أسباب الاختلالات الكبيرة في التنسيق إينتيرليمب. على مدى فترة من 10-15 دقيقة، يتم تدريجيا استعادة التماثل في العديد من هذه التدابير. مفصلة وصف الحركية كيفية تغيير معلمات سيرا على الأقدام عبر مسار التكيف سبليت-حزام المطحنة وقد نشرت في مكان آخر8،10. تركز هذه الورقة على اثنين تدابير التنسيق إينتيرليمب: خطوة طول ومدة الدعم المزدوج. ويحسب طول الخطوة الأمامي ال...

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

Discussion

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

وقد أظهرت العديد من الدراسات الآن أن الشعب التكيف مع التنسيق مشيه في حلقة مفرغة سبليت-الحزام من أجل استعادة التماثل في معلمات التنسيق إينتيرليمب مثل طول الخطوة ومدة الدعم المزدوج. عندما تكون الشروط المشي الطبيعية المستعادة التالي تقسيم حزام المشي، يواصل المشاركون استخدام نمط مشيه تكييفها، مما أدى إلى الآثار التي يجب أن تكون نستوعبها بغية العودة إلى التنسيق المشي العادي. الباحثون تستخدم في المقام الأول تكييف معدل وأثر انتهاء السعة لقياس القدرة على التعرف على هذا النمط الجديد للمشي وإلى تعميم هذا التعليم إلى بيئات والمهام ...

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

Disclosures

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

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

Acknowledgements

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

تم تمويل هذا العمل من "أمريكية قلب جمعية العلماء التنمية منحة" (#12SDG12200001) فاسوديفان هاء. ر. هامزيي الانتماء الحالي هو قسم الهندسة الميكانيكية، جامعة بوسطن، بوسطن، ماجستير، الولايات المتحدة الأمريكية. هاء كيرك الانتماء الحالي هو إدارة "معهد MGH للمهن الصحية" للعلاج الطبيعي.

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

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
جهاز المشي ذو الحزام المنفصلWoodway
Codamotion CX1Charmwood Dynamics، Ltd ، ليسترشاير ، المملكة المتحدة

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Kulagin, A. S., Shik, M. L. Interaction of symmetric extremities during controlled locomotion. Biofizika. 15 (1), 164-170 (1970).
  2. Halbertsma, J. M. The stride cycle of the cat: the modelling of locomotion by computerized analysis of automatic recordings. Acta Physiol Scand Suppl. 521, 1-75 (1983).
  3. Forssberg, H., Grillner, S., Halbertsma, J., Rossignol, S. The locomotion of the low spinal cat. II. Interlimb coordination. Acta Physiol Scand. 108 (3), 283-295 (1980).
  4. Foth, E., Bassler, U. Leg movements of stick insects walking with five legs on a treadwheel and with one leg on a motor-driven belt. II. Leg coordination when step-frequencies differ from leg to leg. Biol Cybern. 51 (5), 319-324 (1985).
  5. Thelen, E., Ulrich, B. D., Niles, D. Bilateral coordination in human infants: stepping on a split-belt treadmill. J Exp Psychol Hum Percept Perform. 13 (3), 405-410 (1987).
  6. Dietz, V., Zijlstra, W., Duysens, J. Human neuronal interlimb coordination during split-belt locomotion. Exp Brain Res. 101 (3), 513-520 (1994).
  7. Jensen, L., Prokop, T., Dietz, V. Adaptational effects during human split-belt walking: influence of afferent input. Exp Brain Res. 118 (1), 126-130 (1998).
  8. Reisman, D. S., Block, H. J., Bastian, A. J. Interlimb coordination during locomotion: what can be adapted and stored? J Neurophysiol. 94 (4), 2403-2415 (2005).
  9. Martin, T. A., Keating, J. G., Goodkin, H. P., Bastian, A. J., Thach, W. T. Throwing while looking through prisms. II. Specificity and storage of multiple gaze-throw calibrations. Brain. 119 (Pt 4), 1199-1211 (1996).
  10. Malone, L. A., Bastian, A. J., Torres-Oviedo, G. How does the motor system correct for errors in time and space during locomotor adaptation? J Neurophysiol. 108 (2), 672-683 (2012).
  11. Lauziere, S., et al. Plantarflexion moment is a contributor to step length after-effect following walking on a split-belt treadmill in individuals with stroke and healthy individuals. J Rehabil Med. 46 (9), 849-857 (2014).
  12. Mawase, F., Haizler, T., Bar-Haim, S., Karniel, A. Kinetic adaptation during locomotion on a split-belt treadmill. J Neurophysiol. 109 (8), 2216-2227 (2013).
  13. Ogawa, T., Kawashima, N., Obata, H., Kanosue, K., Nakazawa, K. Distinct motor strategies underlying split-belt adaptation in human walking and running. PLoS One. 10 (3), e0121951(2015).
  14. Roemmich, R. T., Hack, N., Akbar, U., Hass, C. J. Effects of dopaminergic therapy on locomotor adaptation and adaptive learning in persons with Parkinson's disease. Behav Brain Res. 268, 31-39 (2014).
  15. Betschart, M., Lauziere, S., Mieville, C., McFadyen, B. J., Nadeau, S. Changes in lower limb muscle activity after walking on a split-belt treadmill in individuals post-stroke. J Electromyogr Kinesiol. 32, 93-100 (2017).
  16. Maclellan, M. J., et al. Muscle activation patterns are bilaterally linked during split-belt treadmill walking in humans. J Neurophysiol. 111 (8), 1541-1552 (2014).
  17. Hoogkamer, W., et al. Gait asymmetry during early split-belt walking is related to perception of belt speed difference. J Neurophysiol. 114 (3), 1705-1712 (2015).
  18. Vazquez, A., Statton, M. A., Busgang, S. A., Bastian, A. J. Split-belt walking adaptation recalibrates sensorimotor estimates of leg speed but not position or force. J Neurophysiol. 114 (6), 3255-3267 (2015).
  19. Wutzke, C. J., Faldowski, R. A., Lewek, M. D. Individuals Poststroke Do Not Perceive Their Spatiotemporal Gait Asymmetries as Abnormal. Phys Ther. 95 (9), 1244-1253 (2015).
  20. Jayaram, G., Galea, J. M., Bastian, A. J., Celnik, P. Human locomotor adaptive learning is proportional to depression of cerebellar excitability. Cereb Cortex. 21 (8), 1901-1909 (2011).
  21. Morton, S. M., Bastian, A. J. Cerebellar contributions to locomotor adaptations during splitbelt treadmill walking. J Neurosci. 26 (36), 9107-9116 (2006).
  22. Jayaram, G., et al. Modulating locomotor adaptation with cerebellar stimulation. J Neurophysiol. 107 (11), 2950-2957 (2012).
  23. Reisman, D. S., Wityk, R., Silver, K., Bastian, A. J. Split-belt treadmill adaptation transfers to overground walking in persons poststroke. Neurorehabil Neural Repair. 23 (7), 735-744 (2009).
  24. Choi, J. T., Bastian, A. J. Adaptation reveals independent control networks for human walking. Nat Neurosci. 10 (8), 1055-1062 (2007).
  25. Hamzey, R. J., Kirk, E. M., Vasudevan, E. V. Gait speed influences aftereffect size following locomotor adaptation, but only in certain environments. Exp Brain Res. 234 (6), 1479-1490 (2016).
  26. Torres-Oviedo, G., Bastian, A. J. Seeing is believing: effects of visual contextual cues on learning and transfer of locomotor adaptation. J Neurosci. 30 (50), 17015-17022 (2010).
  27. Torres-Oviedo, G., Bastian, A. J. Natural error patterns enable transfer of motor learning to novel contexts. J Neurophysiol. 107 (1), 346-356 (2012).
  28. Vasudevan, E. V., Bastian, A. J. Split-belt treadmill adaptation shows different functional networks for fast and slow human walking. J Neurophysiol. 103 (1), 183-191 (2010).
  29. Malone, L. A., Vasudevan, E. V., Bastian, A. J. Motor adaptation training for faster relearning. J Neurosci. 31 (42), 15136-15143 (2011).
  30. Musselman, K. E., Roemmich, R. T., Garrett, B., Bastian, A. J. Motor learning in childhood reveals distinct mechanisms for memory retention and re-learning. Learn Mem. 23 (5), 229-237 (2016).
  31. Yang, J. F., Lamont, E. V., Pang, M. Y. Split-belt treadmill stepping in infants suggests autonomous pattern generators for the left and right leg in humans. J Neurosci. 25 (29), 6869-6876 (2005).
  32. Roemmich, R. T., Bastian, A. J. Two ways to save a newly learned motor pattern. J Neurophysiol. 113 (10), 3519-3530 (2015).
  33. Malone, L. A., Bastian, A. J. Age-related forgetting in locomotor adaptation. Neurobiol Learn Mem. 128, 1-6 (2016).
  34. Malone, L. A., Bastian, A. J. Thinking about walking: effects of conscious correction versus distraction on locomotor adaptation. J Neurophysiol. 103 (4), 1954-1962 (2010).
  35. Vasudevan, E. V., Torres-Oviedo, G., Morton, S. M., Yang, J. F., Bastian, A. J. Younger is not always better: development of locomotor adaptation from childhood to adulthood. J Neurosci. 31 (8), 3055-3065 (2011).
  36. Alexander, R. M. Optimization and gaits in the locomotion of vertebrates. Physiol Rev. 69 (4), 1199-1227 (1989).
  37. Vasudevan, E. V., Patrick, S. K., Yang, J. F. Gait Transitions in Human Infants: Coping with Extremes of Treadmill Speed. PLoS One. 11 (2), e0148124(2016).
  38. Eikema, D. J., et al. Optic flow improves adaptability of spatiotemporal characteristics during split-belt locomotor adaptation with tactile stimulation. Exp Brain Res. 234 (2), 511-522 (2016).
  39. Mukherjee, M., et al. Plantar tactile perturbations enhance transfer of split-belt locomotor adaptation. Exp Brain Res. 233 (10), 3005-3012 (2015).
  40. Finley, J. M., Statton, M. A., Bastian, A. J. A novel optic flow pattern speeds split-belt locomotor adaptation. J Neurophysiol. 111 (5), 969-976 (2014).
  41. Long, A. W., Roemmich, R. T., Bastian, A. J. Blocking trial-by-trial error correction does not interfere with motor learning in human walking. J Neurophysiol. 115 (5), 2341-2348 (2016).
  42. Musselman, K. E., Patrick, S. K., Vasudevan, E. V., Bastian, A. J., Yang, J. F. Unique characteristics of motor adaptation during walking in young children. J Neurophysiol. 105 (5), 2195-2203 (2011).
  43. Gordon, C. R., Fletcher, W. A., Melvill Jones, G., Block, E. W. Adaptive plasticity in the control of locomotor trajectory. Exp Brain Res. 102 (3), 540-545 (1995).
  44. Savin, D. N., Tseng, S. C., Morton, S. M. Bilateral adaptation during locomotion following a unilaterally applied resistance to swing in nondisabled adults. J Neurophysiol. 104 (6), 3600-3611 (2010).
  45. Lam, T., Wirz, M., Lunenburger, L., Dietz, V. Swing phase resistance enhances flexor muscle activity during treadmill locomotion in incomplete spinal cord injury. Neurorehabil Neural Repair. 22 (5), 438-446 (2008).
  46. Yen, S. C., Schmit, B. D., Wu, M. Using swing resistance and assistance to improve gait symmetry in individuals post-stroke. Hum Mov Sci. 42, 212-224 (2015).
  47. Lam, T., Anderschitz, M., Dietz, V. Contribution of feedback and feedforward strategies to locomotor adaptations. J Neurophysiol. 95 (2), 766-773 (2006).
  48. Handzic, I., Barno, E. M., Vasudevan, E. V., Reed, K. B. Design and Pilot Study of a Gait Enhancing Mobile Shoe. Paladyn. 2 (4), (2011).
  49. Haddad, J. M., van Emmerik, R. E., Whittlesey, S. N., Hamill, J. Adaptations in interlimb and intralimb coordination to asymmetrical loading in human walking. Gait Posture. 23 (4), 429-434 (2006).
  50. Noble, J. W., Prentice, S. D. Adaptation to unilateral change in lower limb mechanical properties during human walking. Exp Brain Res. 169 (4), 482-495 (2006).
  51. Choi, J. T., Vining, E. P., Reisman, D. S., Bastian, A. J. Walking flexibility after hemispherectomy: split-belt treadmill adaptation and feedback control. Brain. 132 (Pt 3), 722-733 (2009).
  52. Vasudevan, E. V., Glass, R. N., Packel, A. T. Effects of traumatic brain injury on locomotor adaptation. J Neurol Phys Ther. 38 (3), 172-182 (2014).
  53. Reisman, D. S., McLean, H., Keller, J., Danks, K. A., Bastian, A. J. Repeated split-belt treadmill training improves poststroke step length asymmetry. Neurorehabil Neural Repair. 27 (5), 460-468 (2013).
  54. MacLellan, M. J., Qaderdan, K., Koehestanie, P., Duysens, J., McFadyen, B. J. Arm movements during split-belt walking reveal predominant patterns of interlimb coupling. Hum Mov Sci. 32 (1), 79-90 (2013).
  55. Finley, J. M., Long, A., Bastian, A. J., Torres-Oviedo, G. Spatial and Temporal Control Contribute to Step Length Asymmetry During Split-Belt Adaptation and Hemiparetic Gait. Neurorehabil Neural Repair. 29 (8), 786-795 (2015).
  56. Roemmich, R. T., Long, A. W., Bastian, A. J. Seeing the Errors You Feel Enhances Locomotor Performance but Not Learning. Curr Biol. 26 (20), 2707-2716 (2016).
  57. Mawase, F., Shmuelof, L., Bar-Haim, S., Karniel, A. Savings in locomotor adaptation explained by changes in learning parameters following initial adaptation. J Neurophysiol. 111 (7), 1444-1454 (2014).

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

Tags

Split belt TreadmillLocomotor AdaptationGait RehabilitationMotor LearningOverground WalkingMotion TrackingElectromyography SensorsCatch TrialAfter EffectsTreadmill Belt Speeds

Related Articles