Waiting
Procesando inicio de sesión ...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Neuroscience
Click here for the English version

Neuroscience

تقييم عصبي عضلي وظيفة عن طريق العصب عن طريق الجلد الكهربائية تحفيز

Published: September 13, 2015 doi: 10.3791/52974
Automatic Translation
1, 1, 2, 1
1INSERM U1093, Faculty of Sport Sciences, Univ. Bourgogne Franche–Comté, 2Neural Control of Movement Laboratory, School of Medicine, Faculty of Science, Medicine and Health, University of Wollongong

Introduction

يستخدم بشكل واسع عن طريق الجلد تحفيز العصب الكهربائية لتقييم العصبية والعضلية وظيفة 1. يتكون المبدأ الأساسي لإحداث حافز الكهربائية إلى العصب المحرك الطرفية لتستثير تقلص العضلات. الميكانيكي (قياس عزم الدوران) والكهربية (النشاط electromyographic) ردود تسجل في وقت واحد. عزم الدوران، وسجلت في المفصل النظر فيها، ويتم تقييم باستخدام مقياس العمل. وقد أظهرت electromyographic (EMG) الإشارات المسجلة باستخدام أقطاب سطح لتمثيل نشاط العضلات 2. هذه الطريقة غير الغازية ليست مؤلمة وتنفيذها بسهولة أكبر من التسجيلات في العضل. كل من الأقطاب الكهربائية أحادي وثنائي القطب يمكن استخدامها. وقد تبين تكوين القطب القطب إلى أن تكون أكثر حساسية للتغيرات في نشاط العضلات 3، والتي يمكن أن تكون مفيدة للعضلات الصغيرة. ومع ذلك، فقد ثبت أقطاب القطبين لتكون أكثر فعالية في تحسين ص إشارة إلى الضوضاءATIO 4 و هي الأكثر شيوعا كطريقة لتسجيل وقياس نشاط الوحدة الحركية. فإن المنهجية المبينة أدناه يركز على التسجيلات القطبين. النشاط EMG هو مؤشر على فعالية وسلامة الجهاز العصبي العضلي. استخدام التحفيز العصبي عن طريق الجلد يقدم مزيدا من الإيضاحات وظيفة العصبية والعضلية، والتغيرات في أي مستوى العضلات، والعمود الفقري، أو فوق الشوكي (الشكل 1).

الشكل 1
الشكل 1: لمحة عامة عن القياسات العصبية والعضلية STIM: تحفيز العصب. EMG: الكهربائي. فال: الطوعي مستوى التنشيط. RMS: جذر متوسط ​​مربع. M الأقصى: القصوى M-سعة الموجة.

في بقية، وإمكانية عمل العضلات مجمع، كما دعا M الموجة، هي استجابة قصيرة الكمون لوحظ بعد الحرفية التحفيز، وتمثل كتلة العضلات منفعل من قبل أكتيف المباشر أوجه من المحاور الحركية مما يؤدي إلى العضلات (الشكل 2، رقم 3). M-موجة السعة تزيد مع كثافة حتى تصل إلى القاع من قيمته القصوى. هذا الرد، ودعا M ماكس، تمثل خلاصة متزامن من جميع الوحدات الحركية و / أو إمكانات العمل الألياف العضلية المسجلة في إطار الأقطاب EMG السطحية 5. يستخدم تطور السعة أو موجة منطقة ذروة إلى ذروة لتحديد التعديلات من انتقال العصبية والعضلية 6. تغييرات في ردود الميكانيكية المرتبطة M الموجة، أي ذروة نشل عزم الدوران / القوة، قد يعزى إلى تغيرات في استثارة العضلات و / أو داخل الألياف العضلية (7). وتقدم الجمعية من M ماكس السعة ونشل ذروة عزم الدوران السعة (حزب العمال نسبة / M) مؤشر الكفاءة الكهربائية لعضلة 8، أي الاستجابة الميكانيكية لأمر محرك كهربائي معين.

52974 / 52974fig2.jpg "/>
الشكل 2: السيارات والممرات انعكاسية تفعيلها من خلال تحفيز العصب التحفيز الكهربائي لالمختلط (السيارات / الحسي) العصبية (STIM) يؤدي الى الاستقطاب في كل من محور عصبي السيارات والأولى أ ارد اطلاق النار. الاستقطاب من الأولى أ afferents نحو الحبل الشوكي ينشط في العصبون الحركي ألفا، وهذا بدوره يثير رد فعل منعكس-H (المسار 1 + 2 + 3). تبعا لشدة التحفيز، محور عصبي محرك الاستقطاب يثير استجابة العضلات مباشرة: M-موجة (مسار 3). في أقصى كثافة M الموجة، يتم إنشاء تيار أيضا معاكس للمسيرة (3 ') ويصطدم مع كرة ارادي (2). هذا التصادم جزئيا أو كليا يلغي ردا-H لا ارادي.

وH-رد الفعل هو استجابة الكهربية المستخدمة لتقييم التغيرات في IA-α العصبون الحركي المشبك 9. يمكن تقييم هذه المعلمة في الراحة أو أثناء الانقباضات الطوعية. يمثل H-المنعكس البديل من منعكس تمتد (الشكل 2، نوmber 1-3). وH-المنعكس ينشط الوحدات الحركية تجنيد monosynaptically التي كتبها الأولى أ مسارات ارد 10،11، ويمكن أن يخضع للتأثيرات الطرفية والمركزية 12. ومن المعروف أن طريقة تستحضر H-العاكسة لديها مصداقية داخل تخضع عالية لتقييم استثارة العمود الفقري في بقية 13،14 وخلال تقلصات متساوي القياس 15.

خلال الانكماش الطوعي، وحجم محرك الأقراص العصبي الطوعي يمكن تقييمها باستخدام اتساع إشارة EMG، كميا باستخدام عموما ساحة متوسط ​​الجذر (RMS). يستخدم RMS EMG عادة وسيلة لقياس مستوى الإثارة للنظام المحرك خلال الانكماش الطوعي (الشكل 1). بسبب التباين داخل وبين تخضع 16، RMS EMG لابد من تطبيع باستخدام EMG المسجلة خلال العضلات محددة القصوى الانكماش الطوعي (RMS EMGmax). وبالإضافة إلى ذلك، لأن التغييرات في إشارة EMG قد بمطلوب ه يرجع إلى تغييرات على مستوى الطرفية، وتطبيع باستخدام المعلمة الطرفية مثل M-موجة لتقييم فقط عنصرا مركزيا في إشارة EMG. ويمكن القيام بذلك عن طريق قسمة RMS EMG من السعة القصوى أو RMS Mmax من M-الموجة. التطبيع باستخدام RMS Mmax (أي RMS EMG / RMS Mmax) هو الأسلوب المفضل لأنه يأخذ في الاعتبار احتمال تغيير مدة M-موجة 17.

ويمكن أيضا أن يتم تقييم الأوامر الحركية عن طريق حساب مستوى تفعيل الطوعي (VAL). يستخدم هذا الأسلوب أسلوب نشل الاستيفاء 18 عن طريق إضافة والتحفيز الكهربائي في M كثافة كحد أقصى خلال الانكماش الطوعي القصوى. تتم مقارنة عزم الدوران الإضافي الناجم عن تحفيز العصب لنشل التحكم التي تنتجها تحفيز العصب متطابقة في عضلة استرخاء potentiated 19. لتقييم الأقصى فال، وinterpo نشل الأصليتقنية lation صفها ميرتون 18 ينطوي على التحفيز واحد محرف على الانكماش الطوعي. في الآونة الأخيرة، أصبح استخدام التحفيز إقران أكثر شعبية لأن الزيادات عزم الدوران أثار أكبر، اكتشفت بسهولة أكثر، وأقل تغيرا مقارنة مع ردود التحفيز واحدة 20. يوفر VAL مؤشر قدرة الجهاز العصبي المركزي لتفعيل الحد الأقصى للعضلات العاملة 21. حاليا، تقييم VAL باستخدام تقنية نشل الاستيفاء هو الأسلوب الأكثر قيمة لتقييم مستوى تنشيط العضلات 22. وعلاوة على ذلك، وعزم دوران الذروة المقررة باستخدام مقياس العمل هو الأكثر درس بشكل صحيح قوة اختبار المعلمة الاستخدام المعمول بها في مجال البحوث والمرافق الصحية 23.

تحفيز العصب الكهربائية يمكن استخدامها في مجموعة متنوعة من مجموعات العضلات (مثل العضلات القابضة الكوع، العضلات القابضة في المعصم، الباسطة في الركبة، والعضلات القابضة أخمصي). ومع ذلك، يجعل الأعصاب الوصول للتقنية صعبة في بعض المجموعات العضلات. العضلات الباسطة أخمصي، وخاصة الرؤوس ربلة (النعلية وgastrocnemii) العضلات، ويتم التحقيق بشكل متكرر في الأدب 24. في الواقع، وتشارك هذه العضلات في الحركة وتبرير المصالح الخاصة. المسافة بين الموقع التحفيز وأقطاب تسجيل تتيح التعرف على موجات أثار مختلفة من الرؤوس الربلية العضلات. الجزء السطحي من العصب الخلفي قصبي في المبأبضية وعدد كبير من مغزل يجعل من الاسهل لتسجيل ردود الفعل المنعكس مقارنة العضلات الأخرى 24. لهذه الأسباب، تركز منهجية لا ارادي تعرض حاليا على مجموعة ثلاثية الرؤوس الربلية العضلات (النعلية والساق). وبالتالي فإن الهدف من هذا البروتوكول هو وصف عن طريق الجلد تقنية تحفيز العصب للتحقيق وظيفة العصبية والعضلية في ربلة ثلاثية الرؤوس.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

الإجراءات التجريبية أوجز حصلت على موافقة الأخلاقية المؤسسي وفقا للإعلان هلسنكي. تم جمع البيانات من أحد المشاركين التمثيلي الذي كان على بينة من الإجراءات وأعطى الموافقة المسبقة عن المكتوب.

1. إعداد الصك

  1. تنظيف البشرة في موقع القطب بالحلاقة، وإزالة الأوساخ مع الكحول للحصول على مقاومة منخفضة (<5 أوم).
  2. وضع اثنين أجكل أقطاب السطحية (تسجيل قطره 10 ملم) في 03/02 من الخط الفاصل بين condylis الإنسي لعظم الفخذ إلى الكعب الإنسي لعضلة النعلية. على انتفاخ الأبرز في عضلة الساق وسطي ل. في 1/3 المسافة على طول الخط الفاصل بين رئيس الشظية وكعب للالساق الجانبية. وفي 1/3 المسافة على طول الخط الفاصل بين غيض من الشظية وغيض من الكعب الإنسي لعضلة الظنبوبي الأمامي، مع interelectroالمسافة دي (مركز إلى مركز)، وفقا لتوصيات SENIAM 30 من 2 سم.
    ملاحظة: أقطاب عضلة النعلية لا بد من وضعه تحت الإدراج القاصي العضلات gastrocnemii للتأكد من أنها لا تسجيل النشاط من رؤساء العضلات gastrocnemii (عبر الحديث).
  3. وضع القطب المرجع في موقع مركزي على نفس الساق (بين التحفيز ومواقع تسجيل).
  4. ضبط ارتفاع وعمق كرسي للحصول على زاوية الكاحل من 90 درجة (0 ° = الكامل ثني أخمصي)، بحيث لا يتم تمدد النعلية والعضلات gastrocnemii ولا يتم تبديل H-المنعكس 11،12.
    1. تعيين زاوية الركبة عند 90 درجة (0 ° = تمديد الركبة الكامل) نظرا لطبيعة المفصلين للعضلات gastrocnemii. ومع ذلك، فإن زاوية الكاحل المثلى لإجراء عزم الدوران الطوعي القصوى من العضلات القابضة في أخمصي هي 70-80 درجة (0 ° = الكامل ثني أخمصي) 26. وهكذا، فإن زاوية الكاحل تعتمد على الفقرةمتر من الفائدة (الكهربية مقابل التسجيلات الميكانيكية).
      ملاحظة: بغض النظر عن زاوية الأولية المختار، يجب أن تظل ثابتة طوال التجربة لتوحيد استثارة العصبية والعضلية 11،12،27،28.
    2. إيلاء اهتمام خاص عند رصد الموقف الموضوعات "أثناء الاختبار للحفاظ-القشرة الدهليزي التأثيرات المستمرة على استثارة تجمع السيارات 29.
  5. بقوة وحزم لالكاحل لمقياس العمل، مع محور التشريحية للمفصل (الكعب الخارجي) تتماشى مع محور دوران مقياس العمل 25.
    1. لديهم ضغط يمارسه على الموضوع والصفيحة القدمية التي تعلق على مقياس العمل لتسجيل أخمصي عزم دوران المثنية. إبقاء متحرك القدم في كافة مراحل التجربة بحيث يمكن الكشف عن تغييرات صغيرة في عزم الدوران.
  6. ملاحظة: في ظل ظروف معينة، وكعب قد رفع قليلا قبالة لوحة القوة إذا لم يتم تأمين القدم والكاحل، والتي قد جنيهإعلان لنقل ناقصة من عزم الدوران على لوحة. الشكل 3 يعرض وصفا للالإعداد التجريبية.

الشكل (3)
الرقم 3: الإعداد التجريبي الإعداد التجريبية الكلاسيكية لتسجيل electromyographic (EMG) وعزم دوران الإشارات.

  1. توصيل الأقطاب الكهربائية إلى مكبر للصوت مع الكابلات.
  2. تعيين معدل أخذ العينات لقياس عزم الدوران وEMG إلى 2-5 كيلو هرتز. تسجيل إشارة EMG باستخدام (AD) نظام تحويل التناظرية إلى الرقمية. يتم عرض إشارة على شاشة مع نظام الحصول على البيانات، والذي يعطي على الفور قيم العديد من المعلمات (على سبيل المثال القصوى قيمة، الذروة إلى الذروة السعة والمدة). الطيف للإشارة EMG يمكن أن تتراوح بين 5 هرتز و 2 ترددات كيلو هرتز، ولكن يرد بشكل أساسي بين 10 هرتز و 1 كيلو هرتز 31. وبالتالي، يجب أن يكون معدل تكرار أخذ العينات عالية بما فيه الكفاية للحفاظ على الدر شكل إشارةجي تسجيل EMG. تضخيم وتصفية الإشارات EMG (كسب = 500-100) باستخدام تردد عرض النطاق الترددي بين 10 هرتز و 1 كيلو هرتز 8،21،32.
  3. وضع القطب الموجب لالتحفيز الكهربائي على الوتر الرضفي.
  4. تحديد أفضل موقع تحفيز العصب الخلفي قصبي للحصول على النعلية H الأمثل العاكسة لكثافة معينة، باستخدام باليد الكرة الكاثود القطب في المبأبضية. اختبار عدة مواقع التحفيز مع القطب السالب الكرة حتى يتم التوصل إلى القيمة القصوى للH لا ارادي.
    1. سجل الظنبوبي الأمامي النشاط EMG لضمان أن العصب الشظوي المشترك لم يتم تنشيط لتجنب تأثير من خصم الأولى أ afferents 12. تعيين عرض النبض في 1 ميللي ثانية لتوفير تفعيل الأمثل للألياف العصبية، لا سيما الألياف وارد 10.
  5. وضع ذاتية اللصق أجكل الكاثود في الموقع من موقع التحفيز لضمان حالة التحفيز المستمر (على سبيل المثال ضغط، توجيهأوجه).
    ملاحظة: كل من هذه المعايير (الموقف الموضوع، موقع القطب وموقع التحفيز) لا تتغير لتقييم القياسات الكهربية المختلفة. إلا شدة التحفيز، والشرط (بقية مقابل انكماش) ​​تختلف.

2. إجراءات الاختبار في الراحة

  1. إرشاد تخضع لتبقى مرتاحا وتبقي له / لها عضلات في بقية.
  2. ضبط كثافة التحفيز للحصول على النعلية الأقصى-H منعكس الاتساع (H كحد أقصى؛ نطاق المعتاد: 20-50 أمبير). ويمكن ملاحظة وM-موجة من عضلة النعلية في H كثافة كحد أقصى.
    ملاحظة: للحصول على القياسات المتكررة (مثل قبل وبعد بروتوكول مجهد)، وشدة المثلى للحصول على H استجابة ماكس قد تختلف خلال الدورة. كما الحفاظ على كثافة ثابتة يمكن أن يؤدي إلى التقليل من H ماكس السعة، فمن المستحسن أن المجرب بصورة منتظمة بإعادة تقييم H ماكسكثافة 33.
  3. تسجيل ما لا يقل عن 3 النعلية الردود H-المنعكس في هذه الشدة مع الحد الأدنى للفترة من 3 ثانية لتجنب ما بعد تفعيل الاكتئاب 34.
    ملاحظة: على الرغم من تسجيل عدة ردود هو أكثر ملاءمة نظرا لحساسية معينة من H-منعكسة، قد يكون التحفيز واحد يكفي في بعض الظروف، مثلا عندما تحاول تفادي آثار الانتعاش السريع (على سبيل المثال خلال بروتوكول مجهد).
  4. زيادة كثافة التحفيز للحصول على أقصى قدر من النعلية M-سعة الموجة (M كحد أقصى؛ نطاق المعتاد: 40-100 مللي أمبير). عادة، تعيين الزيادة في كثافة التحفيز في 2-4 مللي أمبير، مع فترة من 8-10 ثانية بين اثنين من محفزات 12،35. يتم الوصول إلى كثافة المطلوبة عند الحصول M كحد أقصى، ويمكن أن يلاحظ أي-H لا ارادي استجابة.
  5. تعيين كثافة النهائية إلى 120-150٪ من M كثافة التحفيز كحد أقصى لضمان M-موجة من بلوغ هضبة من قيمته القصوى. هذا intensiويسمى تاي كثافة فوق الأعظمي في التعليمات أدناه.
  6. الحفاظ على كثافة التحفيز المستمر للالنعلية التسجيلات M-موجة طوال الدورة.
  7. سجل 3 النعلية M-الأمواج و3 عزم الدوران نشل المرتبطة في هذه الشدة.

3. إجراءات الاختبار خلال الانكماش الطوعي

  1. كما الاحماء، وطرح هذا الموضوع لأداء 10 وجيزة وغير مجهد-submaximal تقلصات العضلات الباسطة أخمصي، مع بقية بضع ثوان بين كل من الانقباضات. في نهاية الاحماء، واتخاذ الحد الأدنى من 1 دقيقة راحة لتجنب أي آثار مجهد 11.
  2. ثلاثية الرؤوس تسجل بشكل مستمر الربلية النشاط EMG. تسجيل النعلية والعضلات gastrocnemii يسمح تحليل سلوك الأنماط مختلفة من العضلات لموقع التحفيز واحد 24.
  3. إرشاد تخضع لإجراء تقلص متساوي القياس القصوى الطوعي (MVC) من العضلات القابضة أخمصي. موضوع ديه لدفع بأقصى ما possiبليه ضد مقياس العمل عن طريق التعاقد له أخمص القدم العضلات الباسطة. إعطاء ردود الفعل البصرية لهذا الموضوع أثناء الجهد، والتشجيع اللفظي موحد 19. يتم الوصول إلى MVC عندما لوحظ هضبة.
  4. تقديم التحفيز إقران (100 التردد هرتز) في كثافة فوق الأعظمي خلال الهضبة من MVC (صدرة فرضه)، والتحفيز آخر يقترن عندما العضلات هو استرخاء تماما على الفور بعد انكماش (صدرة potentiated) لتقييم مستوى تفعيل طوعي. تسليم هذه التحفيز إقران من خلال جهاز معين (على سبيل المثال Digitimer D185 MULTIPULSE تحفيز) أو من خلال برنامج التحفيز المرتبطة مشجعا نبضة واحدة.
  5. إرشاد تخضع لإجراء MVC الثاني من المثنية أخمصي مع 1 دقيقة على الأقل راحة بين كل محاكمة 11. إذا كان عزم دوران الذروة من المحاكمة الثانية ليست في حدود 5٪ للأول، محاكمات إضافية يجب إجراء 36. أكبر عزم الدوران التي حققهايتم أخذ الموضوع على النحو عزم الدوران MVC.

تحليل 4. البيانات

  1. تحليل البيانات في الراحة
    1. اختر نافذة الوقت بما في ذلك الاستجابة EMG المرتبطة نشل في بقية (H-موجة أو M-الموجة).
    2. قياس مدة الذروة إلى الذروة السعة، الذروة إلى الذروة، و / أو مجال موجات (الشكل 4A). إذا لم يتم توفير السعة مباشرة من قبل البرنامج، طرح الحد الأدنى إلى أقصى القيم.
      1. لمدة، وقياس الإطار الزمني بدءا من الذروة القصوى وتنتهي إلى الحد الأدنى الذروة. للمنطقة، وحساب لا يتجزأ من إشارة EMG بدءا من بداية موجة وتنتهي إلى نهاية الموجة.
        ملاحظة: يمكن أن تعكس الذروة إلى الذروة السعة: 1) انتقال العصبية والعضلية، 2) عمل وحدة المحرك سعة المحتملة و / أو 3) التشتت الزمني للمحرك وحدة العمل المحتملين 37. تعكس مدة M-الموجات العصبية والعضلية 37.
      2. للمحاكمات متعددة، وحساب متوسط ​​الأمواج. إذا كان المتوسط ​​لا يمكن توفيرها مباشرة من قبل البرمجيات، والبرمجيات استخدام جداول البيانات (على سبيل المثال وظيفة الصيغة في برنامج جداول البيانات) لحساب هذه القيمة من عدة تجارب (3 على الأقل).
      3. حدد نشل يستريح.
      4. قياس عزم دوران الذروة المرتبطة نشل يستريح (الشكل 4B).
      5. للمحاكمات متعددة، وحساب متوسط ​​ذروة عزم الدوران من تشنجات يستريح. إذا كان المتوسط ​​لا يمكن توفيرها مباشرة من قبل البرمجيات، والبرمجيات استخدام جداول البيانات (على سبيل المثال وظيفة الصيغة في برنامج جداول البيانات) لحساب هذه القيمة من عدة تجارب (3 على الأقل).
      6. كرر هذه الإجراءات المذكورة في النقطة 4.1.2 للمعلمات المرجوة الأخرى (الوقت انكماش أو نصف الوقت الاسترخاء). تحليل المعلمات نشل يوفر دلائل على الإثارة، تقلص كفاءة اقتران 17. ولا سيما، عقديوفر الوقت ايون فهرس حركية انكماش 8، والتي يمكن أن تعتمد على مجموعة العضلات اختار 38.
      7. حساب النسبة بين عزم الدوران الذروة ومبلغ M-الموجات باستخدام برنامج جداول البيانات (مثل اكسل)، لقياس كفاءة الكهروميكانيكية (P ر / M). كما الردود الميكانيكية التي حركها الخلفي قصبي تحفيز العصب تتوافق مع تفعيل ثلاثية الرؤوس الربلية ككل، لا بد من تلخيص سعة من النعلية وgastrocnemii M-موجات 39.

    الرقم 4
    الرقم 4: شرح ردود الكهربية والميكانيكية (A) قياس الذروة إلى الذروة السعة (السيارات)، الكمون (مللي) ومنطقة (mV.ms) من نموذجي M الموجة. (B) قياس ذروة عزم الدوران نشل (نيوتن متر)، والوقت الانكماش (مللي) ونصف الوقت الاسترخاء (مللي ثانية) للنشل.

    1. تحليل البيانات في الانكماش
      1. اختر نافذة 500 مرة مللي ثانية من النعلية النشاط EMG خلال هضبة MVC عزم الدوران بما في ذلك ذروة عزم الدوران باستثناء الوقت بين الحرفية التحفيز ونهاية الفترة الصامتة من EMG. الفترة الصامتة يتوافق مع قمع النشاط EMG الطوعي المستمر بعد التحفيز.
      2. إذا كان جذر متوسط ​​مربع (RMS) لم تقدم مباشرة من قبل البرنامج، وحساب RMS لتحديد النشاط EMG باستخدام الصيغة التالية 40: RMS EMG
        المعادلة 1
      3. قياس أو حساب RMS من M ماكس في بقية أنحاء مدة الموجة.
      4. حساب نسبة RMS EMG / RMS Mmax باستخدام برنامج جداول البيانات.RMS قيمة EMG وقيمة RMS Mmax يجب أن يتم اختيار من نفس العضلات.
      5. قياس ذروة عزم الدوران الأقصى من MVC من الأساس من عزم الدوران عند بقية إلى القيمة القصوى من MVC باستثناء عزم الدوران فرضه الناجم عن التحفيز صدرة (الشكل 5).
      6. قياس عزم دوران فرضه الناجم عن التحفيز صدرة خلال MVC، من قيمة عزم الدوران الطوعية في بداية التحفيز إلى ذروة الاستجابة أثار (الشكل 5).
      7. حدد صدرة potentiated.
      8. قياس عزم دوران الذروة المرتبطة صدرة potentiated.
      9. حساب مستوى تفعيل الطوعي (VAL) باستخدام الصيغة التالية 40:
        المعادلة 1

    الرقم 5
    الرقم 5: قياس فرضه وpotentiated صدرة على إشارة الميكانيكية. لتسجيل ذروة عزم الدوران فرضه (نقط)، وأثار التحفيز صدرة خلال هضبة متساوي القياس الانكماش الطوعي القصوى (MVC). لتسجيل potentiated ذروة عزم الدوران (حزب العمال P)، وأثار التحفيز صدرة في الراحة بعد إزاحة MVC.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

زيادة كثافة التحفيز يؤدي إلى تطور مختلف من سعة الاستجابة بين H- وM-الأمواج. في بقية، وH-المنعكس يصل الحد الأقصى لقيمة قبل أن تغيب تماما من إشارة EMG، في حين M موجة يزيد تدريجيا حتى تصل إلى القاع في شدة القصوى (انظر الشكل 4 لتصوير بياني لM-موجة والشكل 6 لتطور من M-الأمواج وH-المنعكس مع كثافة). لعضلة النعلية، الكمون بين بداية التحفيز وM-موجة حوالي 10 مللي ثانية (الشكل 4A) وعادة ما بين 25 و 40 ميللي ثانية لH-الموجة. ومع ذلك، فإن الكمون تختلف بين المجموعات العضلية وهذا الموضوع في طول أطرافهم أو الارتفاع الكلي، نظرا لبعد المسافة بين الموقع وتحفيز العضلات. عندما تحفيز في-M أقصى كثافة، كما سيتم وحظ أقصى عزم دوران الذروة نشل (الشكل 4B). سوف M-الأمواج، H-ردود الفعل وذروة عزم الدوران نشل تختلف تبعا ل شرط. على سبيل المثال، تميل هذه المعلمات لزيادة خلال الانكماش الطوعي، وانخفاض في وجود التعب 17.

الشكل (6)
الشكل 6: منحنيات التوظيف النموذجية في بقية مدى التردد من ردود الفعل المنعكس (H-منعكسة، جولة البيضاء) والاستجابات العضلات المباشرة (M-موجة، الجولة السوداء) مع زيادة كثافة التحفيز. لوحات أسفل تظهر آثار نموذجية في أربع شدة زيادة تدريجيا (من A إلى B). (A) كثافة ضعيفة، تستحضر فقط استجابة-H لا ارادي. (B) كثافة توفير H-موجة القصوى السعة (H كحد أقصى). (C) في كثافة تتجاوز H كحد أقصى، والتصادم بين ابلا معاكسة للمسيرة ورد الفعل يؤدي الى انخفاض في السعة H استجابة. (D) في M كثافة كحد أقصى، يتم إلغاء H-رد الفعل تماما وM-موجة تصل إلى الهضبة.ديزيل / ftp_upload / 52974 / 52974fig6highres.jpg "الهدف =" _ فارغة "> الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

يتم تقييم القصوى VAL خلال MVC ويبين الشكل 5 عزم دوران فرضه الناجم عن التحفيز الكهربائي خلال MVC. تأثير الناجم عن التحفيز يعكس التوظيف غير مكتمل الوحدات الحركية و / أو تردد التفريغ submaximal من الوحدات الحركية، وبالتالي وجود عجز في تفعيل الطوعي (انظر تأثير التحفيز في منتصف الشكل 5). كمعلمات السابقة، أقصى VAL يختلف تبعا لحالة (مثل مستوى من الانكماش، والتعب) 21.

وقد سبق التحقق من صحة هذه التقنيات المختلفة. في الواقع، أظهرت الدراسات الحديثة موثوقية جيدة لM موجة وما يرتبط بها من ذروة عزم الدوران نشل 22، H-14 لا ارادي والقصوى VAL 41.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

تحفيز العصب عن طريق الجلد يمكن القياس الكمي لخصائص عديدة من الجهاز العصبي العضلي ليس فقط لفهم الأساسية للمراقبة وظيفة حركي في البشر صحية، ولكن أيضا لتكون قادرة على تحليل التعديلات حادة أو مزمنة من خلال التعب أو تدريب 17. وهذا مفيد جدا وخصوصا لبروتوكولات مجهد، حيث يجب إجراء القياسات في أقرب وقت ممكن بعد ممارسة حد لتجنب آثار الانتعاش السريع 42.

على الرغم من وركزت العديد من الدراسات على الرؤوس الربلية العضلات 24، تحفيز العصب عن طريق الجلد يمكن تطبيقها في غيرها من أطرافهم السفلى (على سبيل المثال الظنبوبي الأمامي 43،44، 45،46 عضلات الفخذ) وعضلات الطرف العلوي (على سبيل المثال العضلة ذات الرأسين العضدية 32، الباسطة للرسغ الكعبري 47 والعضلات الإصبع 48). ومع ذلك، يعرض تحفيز العصب القيود المنهجية المحتملة لبعض musclوفاق. على سبيل المثال، الحصول على H-المنعكس من العضلة ذات الرأسين العضدية العضلات يمكن أن يكون من الصعب الحصول على راحة 49. وعلاوة على ذلك، وتحفيز العصب العضلي الجلدي على الضفيرة العضدية يؤدي إلى تقلص كل من ناهض وخصم 32 العضلات، الأمر الذي أدى التقييم الخاطئ لمستوى تفعيل طوعي. تسجيل نشاط العضلات قريب يسمح للمجرب لضمان فقط العضلات المستهدفة وتفعيلها، أو على الأقل للحد من تفعيل هذه العضلات القريبة. للتغلب على هذه القيود، فقد اقترح بعض الكتاب أن التحفيز على البطن العضلات مع أقطاب أكبر يمكن أن تكون وسيلة يمكن الاعتماد عليها لاستحضار M-موجة وتشنجات 32،50. ومع ذلك، فإن التنظيم المكاني للفروع محطة محور عصبي داخل العضلات يمكن أن تختلف بين العضلات. وبالتالي فإن تفعيل الوحدات الحركية تختلف بين الأعصاب والعضلات التحفيز 51. تحفيز العصب ينشط الوحدات الحركية وفقا لمبدأ الحجم، في حين أن النظام تجنيد الزيتوز تنشيط العضلات مباشرة هو أكثر اعتمادا على التنظيم المكاني للألياف العضلات تحت تحفيز كهربائي 50.

جوانب الأحادي المشبك من H-المنعكس تسمح للتقييم يعول عليه لاستثارة العمود الفقري مع تحفيز العصب. ومع ذلك، لا بد من الإشارة إلى أن العصبونات الحركية IA-ألفا المشبك يمكن أن تخضع للعديد من التأثيرات القشرية، مثل الاهتمام تخضع ل52، البيئة البصرية 53، حركات الرأس 54 أو حتى الفك انقباض 55. ويمكن لعوامل المحيطية تؤثر أيضا السعة ردا على ذلك، مثل ردود الفعل وارد من امتداد العضلات 56. الموقف من هذا الموضوع كما أن تسيطر عليها بعناية لخلال التجارب وخلال جلسات تجريبية للحد من القشرة-العمود الفقري التأثيرات 29. وعلاوة على ذلك، يمكن أن جلسات تعريفية تقليل التباين ما بين الدورتين، وخاصة في المواضيع المبتدئ 57.

وإلى جانب هذه physiologيمكن المخاوف كال، وخصائص التحفيز (مثل كثافة، الموقع) تؤثر على نطاق واسع النتائج. على الرغم من M الردود ماكس تصل إلى الهضبة بالقرب من شدة القصوى، ويتم الحصول H كحد أقصى لكثافة محددة. وهكذا، وكثافة من التحفيز للحصول على H ماكس هو أكثر عرضة للتقلب مع الظروف. لضمان موثوقية جيدة في ظل ظروف مختلفة (مثل العضلات جديدة أو أنهكتهم)، يجب تعيين كثافة التحفيز لH شدة أقصى أو أدنى، عندما تكمن استجابة منعكس في الجزء تصاعدي منحنى توظيف 58. في الواقع، يمكن تغيير السعة H-العاكسة لشدة كثافة فوق H ماكس بسبب التصادم بين رد الفعل وابلا معاكسة للمسيرة (الشكل 2، رقم 3 "وعدد 2). ويوصى أيضا أن السعة H-لا ارادي يتم تطبيع للاستجابة M ماكس (H / M نسبة كحد أقصى). ولقد ثبت أن هذا الأسلوب يسمح للكثافة موثوقer- والمقارنات البينية الفردية 59.

من حيث استنتاج طبيعة الأمر الحركية، على الرغم من أن تقنية VAL وقد تبين أن تقنية موثوقة لتقييم الهابطة أوامر 40 ووسط التعب 19،60، ويعرض هذا الأسلوب بعض القيود. في الواقع، اقترحت بعض الكتاب أن VAL يغالي تنشيط العضلات القصوى 61-63. قد لا تكون حساسة بما يكفي للكشف عن تغيرات في مستويات التنشيط أثناء الانقباضات أكثر من 90٪ MVC 62. وعلاوة على ذلك، فإن استخدام التحفيز إقران لتقييم فال يمكن أن تزيد من عدم الراحة للمواد الدراسية 64. وعلى الرغم من تقييم تفعيل الطوعي الأقصى، وهذه الطريقة لا توفر المعلومات حول-القشرة في العمود الفقري استثارة. ويمكن استخدام التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة لتقييم التغيرات في هذه المرحلة 65-67.

استخدام RMS EMG / RMS EMG / M نسبة الحد الأقصى تظل ثابتة في حين أن تقنية نشل الاستيفاء يسلط الضوء على انخفاض كبير في تنشيط العضلات 68. ومع ذلك، فإن نسبة RMS EMG / RMS Mmax يسمح للمجرب لتقييم تفعيل العضلات الفردية مختلفة من مجموعة العضلات نفسها (على سبيل المثال النعلية، الساق وسطي والساق الوحشي للربلة ثلاثية الرؤوس) 17.

ينبغي أن تؤخذ اهتماما خاصا فيما يتعلق مع تحفيز العصب عن طريق الجلد بروتوكول التحفيز وتحليل البيانات لتجنب سوء الفهم، والتمكين من إجراء مقارنة بين الدراسات المختلفة. العديد من الكتاب وضعت سابقا توصيات منهجية لتسجيل وتحليل البيانات من عن طريق الجلد الكهربائية تحفيز 20،29،34،59.على وجه الخصوص، تظهر عضلات الباسطة أخمصي أن تكون مجموعة العضلات الصعبة للتعاقد الحد الأقصى 69-71. مطلوب الممارسات لضمان أن المشاركين، لا سيما في السكان مع وظيفة العصبية والعضلية المتضررة، وقادرون على مستويات عالية من تفعيل طوعي قبل الاختبار التجريبي 72،73. وبالتالي، فإن التدابير MVC-تعتمد مثل تفعيل الطوعي تمثل القيم الخاطئة التي تعكس على الأرجح عدم الممارسة أو وجود العدد الكافي من محاولات MVC متساوي القياس بدلا من وجود ضعف أو الحد من وظيفة العصبية والعضلية. يجب أن يتم تنفيذ جلسة تعريفية قبل كل الدراسات التي تستخدم تحفيز العصب عن طريق الجلد و / أو الجهود القصوى.

عن طريق الجلد تحفيز العصب الكهربائية يمكن استخدامها لتقييم اللدونة العصبية والعضلية التالية الحاد (التعب) أو المزمنة (التدريب / عدمه) التدريبات. على سبيل المثال، وبيرس وآخرون. 74 لوحظ انخفاض في CENتفعيل ترال (مستوى تفعيل الطوعي) والمعلمات العضلات (نشل الذروة، M-موجة) من عضلة الفخذ بعد ممارسة ركوب الدراجات لفترات طويلة. بعد ممارسة المزمنة، لاحظ DUCHATEAU وهينو 75 تأثيرات مختلفة من الدورات التدريبية متساوي القياس والحيوية على الذروة خصائص نشل عزم الدوران، مما يشير إلى أن الهيكل العظمي والعضلات تتكيف بشكل مختلف لهذا النوع من البرامج التدريبية. تحفيز العصب الكهربائية مفيد أيضا لتقييم التعديلات على الانترنت من الجهاز العصبي العضلي في ظروف مختلفة، مثل الحالات المزاجية 27 أو مهمة النفسية المتزامنة 21. هذه الطريقة يمكن استخدامها ليس فقط في البحوث الأساسية ولكن أيضا في المجال السريري 76. في الواقع، وقد استخدم تحفيز العصب الكهربائية للتحقيق في محرك مركزي في السن 77 ومختلف الأمراض مثل السكتة الدماغية أو الشلل الرعاش 78 مرض 79. ويمكن أيضا أن يقسم اللدونة العصبية والعضلية في السكان المرضية خلال العلاج / retraبرنامج ining 80.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Biodex dynamometer Biodex Medical System Inc., New York, USA www.biodex.com
MP150 Data Acquisition System Biopac Systems Inc., Goleta, USA
Acknowledge 4.1.0 software Biopac Systems Inc., Goleta, USA www.biopac.com
DS7A constant current high voltage stimulator Digitimer, Hertfordshire, UK www.digitimer.com
Silver chloride surface electrodes Control Graphique Medical, Brie-Comte-Robert, France
Computer
1 Cable for connecting the Biodex to the MP150
1 Cable for connecting the Digitimer to the MP150
1 Cable for connecting the MP150 to the computer

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Desmedt, J. E., Hainaut, K. Kinetics of myofilament activation in potentiated contraction staircase phenomenon in human skeletal muscle. Nature. 217 (5128), 529-532 (1968).
  2. Bouisset, S., Maton, B. Quantitative relationship between surface EMG and intramuscular electromyographic activity in voluntary movement. American Journal of Physical Medicine. 51 (6), 285-295 (1972).
  3. Gabriel, D. A. Effects of monopolar and bipolar electrode configurations on surface EMG spike analysis. Medical Engineering and Physics. 33 (9), 1079-1085 (2011).
  4. Merletti, R., Rainoldi, A., Farina, D. Surface electromyography for noninvasive characterization of muscle. Exercise and Sport Sciences Reviews. 29 (1), 20-25 (2001).
  5. Lepers, R. Aetiology and time course of neuromuscular fatigue during prolonged cycling exercises. Science, & Motricité. 52, 83-107 (2004).
  6. Baudry, S., Klass, M., Pasquet, B., Duchateau, J. Age related fatigability of the ankle dorsiflexor muscles during concentric and eccentric contractions. European Journal of Applied Physiology. 100 (5), 515-525 (2007).
  7. Place, N., Yamada, T., Bruton, J. D., Westerblad, H. Muscle fatigue From observations in humans to underlying mechanisms studied in intact single muscle fibres. European Journal of Applied Physiology. 110 (1), 1-15 (2010).
  8. Scaglioni, G., Narici, M. V., Maffiuletti, N. A., Pensini, M., Martin, A. Effect of ageing on the electrical and mechanical properties of human soleus motor units activated by the H reflex and M wave. The Journal of Physiology. 548 (Pt. 2), 649-661 (2003).
  9. Schieppati, M. The Hoffmann reflex a means of assessing spinal reflex excitability and its descending control in man. Progress in Neurobiology. 28 (4), 345-376 (1987).
  10. Pierrot Deseilligny, E., Burke, D. The circuitry of the human spinal cord: its role in motor control and movement disorders. , Cambridge University Press. (2005).
  11. Duclay, J., Pasquet, B., Martin, A., Duchateau, J. Specific modulation of corticospinal and spinal excitabilities during maximal voluntary isometric shortening and lengthening contractions in synergist muscles. The Journal of Physiology. 589 (Pt. 11), 2901-2916 (2011).
  12. Grosprêtre, S., Papaxanthis, C., Martin, A. Modulation of spinal excitability by a sub threshold stimulation of M1 area during muscle lengthening. Neuroscience. 263, 60-71 (2014).
  13. Mynark, R. G. Reliability of the soleus H reflex from supine to standing in young and elderly. Clinical Neurophysiology. 116 (6), 1400-1404 (2005).
  14. Palmieri, R. M., Hoffman, M. A., Ingersoll, C. D. Intersession reliability for H reflex measurements arising from the soleus peroneal and tibialis anterior musculature. The International Journal of Neuroscience. 112 (7), 841-850 (2002).
  15. Chen, Y. S., Zhou, S., Cartwright, C., Crowley, Z., Baglin, R., Wang, F. Test retest reliability of the soleus H reflex is affected by joint positions and muscle force levels. Journal of Electromyography and Kinesiology. 20 (5), 987-987 (2010).
  16. Lehman, G. J., McGill, S. M. The importance of normalization in the interpretation of surface electromyography A proof of principle. Journal of Manipulative and Physiological Therapeutics. 22 (7), 444-446 (1999).
  17. Lepers, R. Interest and limits of percutaneous nerve electrical stimulation in the evaluation of muscle fatigue. Science, & Motricité. 70 (70), 31-37 (2010).
  18. Merton, P. A. Voluntary strength and fatigue. The Journal of Physiology. 123, 553-564 (1954).
  19. Gandevia, S. C. Spinal and supraspinal factors in human muscle fatigue. Physiological Reviews. 81 (4), 1725-1789 (2001).
  20. Shield, A., Zhou, S. Assessing voluntary muscle activation with the twitch interpolation technique. Sports Medicine. 34 (4), 253-267 (2004).
  21. Rozand, V., Pageaux, B., Marcora, S. M., Papaxanthis, C., Lepers, R. Does mental exertion alter maximal muscle activation. Frontiers in Human Neuroscience. 8, 755 (2014).
  22. Place, N., Maffiuletti, N. A., Martin, A., Lepers, R. Assessment of the reliability of central and peripheral fatigue after sustained maximal voluntary contraction of the quadriceps muscle. Muscle and Nerve. 35 (4), 486-495 (2007).
  23. Kannus, P. Isokinetic evaluation of muscular performance: implications for muscle testing and rehabilitation. International Journal of Sports Medicine. 15, Suppl 1. S11-S18 (1994).
  24. Tucker, K. J., Tuncer, M., Türker, K. S. A review of the H reflex and M wave in the human triceps surae. Human Movement Science. 24 (5-6), 667-688 (2005).
  25. Taylor, N. A., Sanders, R. H., Howick, E. I., Stanley, S. N. Static and dynamic assessment of the Biodex dynamometer. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology. 62 (3), 180-188 (1991).
  26. Sale, D., Quinlan, J., Marsh, E., McComas, A. J., Belanger, A. Y. Influence of joint position on ankle plantarflexion in humans. Journal of Applied Physiology. 52 (6), 1636-1642 (1982).
  27. Cattagni, T., Martin, A., Scaglioni, G. Is spinal excitability of the triceps surae mainly affected by muscle activity or body position. Journal of Neurophysiology. 111 (12), 2525-2532 (2014).
  28. Gerilovsky, L., Tsvetinov, P., Trenkova, G. Peripheral effects on the amplitude of monopolar and bipolar H-reflex potentials from the soleus muscle. Experimental Brain Research. 76 (1), 173-181 (1989).
  29. Schieppati, M. The Hoffmann reflex a means of assessing spinal reflex excitability and its descending control in man. Progress in Neurobiology. 28 (4), 345-376 (1987).
  30. Hermens, H. J., Freriks, B., Disselhorst Klug, C., Rau, G. Development of recommendations for SEMG sensors and sensor placement procedures. Journal of Electromyography and Kinesiology. 10 (5), 361-374 (2000).
  31. Kamen, G., Sison, S. V., Du, C. C., Patten, C. Motor unit discharge behavior in older adults during maximal effort contractions. Journal of Applied Physiology. 79 (6), 1908-1913 (1995).
  32. Neyroud, D., Rüttimann, J., et al. Comparison of neuromuscular adjustments associated with sustained isometric contractions of four different muscle groups. Journal of Applied Physiology. 114, 1426-1434 (2013).
  33. Rupp, T., Girard, O., Perrey, S. Redetermination of the optimal stimulation intensity modifies resting H-reflex recovery after a sustained moderate-intensity muscle contraction. Muscle and Nerve. 41 (May), 642-650 (2010).
  34. Zehr, E. P. Considerations for use of the Hoffmann reflex in exercise studies. European Journal of Applied Physiology. 86 (6), 455-468 (2002).
  35. Gondin, J., Duclay, J., Martin, A. Soleus and gastrocnemii evoked V wave responses increase after neuromuscular electrical stimulation training. Journal of Neurophysiology. 95 (6), 3328-3335 (2006).
  36. Rochette, L., Hunter, S. K., Place, N., Lepers, R. Activation varies among the knee extensor muscles during a submaximal fatiguing contraction in the seated and supine postures. Journal of Applied Physiology. 95 (4), 1515-1522 (2003).
  37. Fuglevand, A. J., Zackowski, K. M., Huey, K. A., Enoka, R. M. Impairment of neuromuscular propagation during human fatiguing contractions at submaximal forces. The Journal of Physiology. 460, 549-572 (1993).
  38. Vandervoort, A. A., McComas, A. J. Contractile changes in opposing muscles of the human ankle joint with aging. Journal of Applied Physiology. 61 (1), 361-367 (1986).
  39. Grosprêtre, S., Martin, A. Conditioning effect of transcranial magnetic stimulation evoking motor evoked potential on V wave response. Physiological Reports. 2 (11), e12191 (2014).
  40. Allen, G. M., Gandevia, S. C., McKenzie, D. K. Reliability of measurements of muscle strength and voluntary activation using twitch interpolation. Muscle and Nerve. 18 (6), 593-600 (1995).
  41. Cooper, M. A., Herda, T. J., Walter Herda, A. A., Costa, P. B., Ryan, E. D., Cramer, J. T. The reliability of the interpolated twitch technique during submaximal and maximal isometric muscle actions. Journal of Strength and Conditioning Research. 27 (10), 2909-2913 (2013).
  42. Froyd, C., Millet, G. Y., Noakes, T. D. The development of peripheral fatigue and short term recovery during self paced high intensity exercise. The Journal of Physiology. 591 (Pt 5), 1339-1346 (2013).
  43. Pierrot Deseilligny, E., Morin, C., Bergego, C., Tankov, N. Pattern of group I fibre projections from ankle flexor and extensor muscles in man. Experimental Brain Research. 42 (3-4), 337-350 (1981).
  44. Brooke, J. D., McIlroy, W. E., et al. Modulation of H reflexes in human tibialis anterior muscle with passive movement. Brain Research. 766 (1-2), 236-239 (1997).
  45. Hultborn, H., Meunier, S., Morin, C., Pierrot Deseilligny, E. Assessing changes in presynaptic inhibition of I a fibres a study in man and the cat. The Journal of Physiology. 389, 729-756 (1987).
  46. Meunier, S., Pierrot Deseilligny, E. Cortical control of presynaptic inhibition of Ia afferents in humans. Experimental Brain Research. 119 (4), 415-426 (1998).
  47. Aymard, C., Baret, M., Katz, R., Lafitte, C., Pénicaud, A., Raoul, S. Modulation of presynaptic inhibition of la afferents during voluntary wrist flexion and extension in man. Experimental Brain Research. 137 (1), 127-131 (2001).
  48. Abbruzzese, G., Trompetto, C., Schieppati, M. The excitability of the human motor cortex increases during execution and mental imagination of sequential but not repetitive finger movements. Experimental Brain Research. 111 (3), 465-472 (1996).
  49. Garland, S. J., Klass, M., Duchateau, J. Cortical and spinal modulation of antagonist coactivation during a submaximal fatiguing contraction in humans. Journal of Neurophysiology. 99, 554-563 (2008).
  50. Rodriguez Falces, J., Place, N. Recruitment order of quadriceps motor units Femoral nerve vs direct quadriceps stimulation. European Journal of Applied Physiology. 113, 3069-3077 (2013).
  51. Rodriguez Falces, J., Maffiuletti, N. A., Place, N. Spatial distribution of motor units recruited during electrical stimulation of the quadriceps muscle versus the femoral nerve. Muscle and Nerve. 48 (November), 752-761 (2013).
  52. Bathien, N., Morin, C. Comparing variations of spinal reflexes during intensive and selective attention (author’s transl). Physiology, & Behavior. 9 (4), 533-538 (1972).
  53. Earles, D. R., Koceja, D. M., Shively, C. W. Environmental changes in soleus H reflex excitability in young and elderly subjects. The International Journal of Neuroscience. 105 (1-4), 1-13 (2000).
  54. Paquet, N., Hui Chan, C. W. Human soleus H reflex excitability is decreased by dynamic head and body tilts. Journal of Vestibular Research Equilibrium, & Orientation. 9 (5), 379-383 (1999).
  55. Miyahara, T., Hagiya, N., Ohyama, T., Nakamura, Y. Modulation of human soleus H reflex in association with voluntary clenching of the teeth. Journal of Neurophysiology. 76 (3), 2033-2041 (1996).
  56. Pinniger, G. J., Nordlund, M. M., Steele, J. R., Cresswell, a GH reflex modulation during passive lengthening and shortening of the human triceps surae. Journal of Physiology. 534 (Pt 3), 913-923 (2001).
  57. Tallent, J., Goodall, S., Hortobágyi, T., St Clair Gibson, A., French, D. N., Howatson, G. Repeatability of corticospinal and spinal measures during lengthening and shortening contractions in the human tibialis anterior muscle). PLoS ONE. 7 (4), e35930 (2012).
  58. Grospretre, S., Martin, A. H. reflex and spinal excitability methodological considerations. Journal of Neurophysiology. 107 (6), 1649-1654 (2012).
  59. Hugon, M. Methodology of the Hoffmann reflex in man. New Developments in Electromyography and Chemical Neurophysiology. 3m, 277-293 (1973).
  60. Bigland Ritchie, B., Zijdewind, I., Thomas, C. K. Muscle fatigue induced by stimulation with and without doublets. Muscle and Nerve. 23 (9), 1348-1355 (2000).
  61. Kent Braun, J. A., Le Blanc, R. Quantitation of central activation failure during maximal voluntary contractions in humans. Muscle and Nerve. 19 (7), 861-869 (1996).
  62. Herbert, R. D., Gandevia, S. C. Twitch interpolation in human muscles mechanisms and implications for measurement of voluntary activation. Journal of Neurophysiology. 82, 2271-2283 (1999).
  63. Miller, M., Downham, D., Lexell, J. Superimposed single impulse and pulse train electrical stimulation A quantitative assessment during submaximal isometric knee extension in young healthy men. Muscle and Nerve. 22 (8), 1038-1046 (1999).
  64. Button, D. C., Behm, D. G. The effect of stimulus anticipation on the interpolated twitch technique. Journal of Sports Science and Medicine. 7 (4), 520-524 (2008).
  65. Goss, D. a, Hoffman, R. L., Clark, B. C. Utilizing Transcranial Magnetic Stimulation to Study the Human Neuromuscular System. Journal of Visualized Experiments. (59), e3387 (2012).
  66. Sartori, L., Betti, S., Castiello, U. Corticospinal excitability modulation during action observation. Journal Of Visualized Experiments: Jove. (82), 51001 (2013).
  67. Rozand, V., Lebon, F., Papaxanthis, C., Lepers, R. Does a mental training session induce neuromuscular fatigue. Medicine and Science in Sports and Exercise. 46 (10), 1981-1989 (2014).
  68. Rozand, V., Cattagni, T., Theurel, J., Martin, A., Lepers, R. Neuromuscular fatigue following isometric contractions with similar torque time integral. International Journal of Sports Medicine. 36, 35-40 (2015).
  69. Belanger, A. Y., McComas, A. J. Extent of motor unit activation during effort. Journal of Applied Physiology. 51 (5), 1131-1135 (1981).
  70. Morse, C. I., Thom, J. M., Davis, M. G., Fox, K. R., Birch, K. M., Narici, M. V. Reduced plantarflexor specific torque in the elderly is associated with a lower activation capacity. European Journal of Applied Physiology. 92 (1-2), 219-226 (2004).
  71. Dalton, B. H., McNeil, C. J., Doherty, T. J., Rice, C. L. Age related reductions in the estimated numbers of motor units are minimal in the human soleus. Muscle and Nerve. 38 (3), 1108-1115 (2008).
  72. Hunter, S. K., Todd, G., Butler, J. E., Gandevia, S. C., Taylor, J. L. Recovery from supraspinal fatigue is slowed in old adults after fatiguing maximal isometric contractions. Journal of Applied Physiology. 105 (4), 1199-1209 (2008).
  73. Jakobi, J. M., Rice, C. L. Voluntary muscle activation varies with age and muscle group. Journal of Applied Physiology. 93 (2), 457-462 (2002).
  74. Lepers, R., Millet, G. Y., Maffiuletti, N. a Effect of cycling cadence on contractile and neural properties of knee extensors. Medicine and Science in Sports and Exercise. 33 (11), 1882-1888 (2001).
  75. Duchateau, J., Hainaut, K. Isometric or dynamic training differential effects on mechanical properties of a human muscle. Journal of Applied Physiology. 56 (2), 296-301 (1984).
  76. Millet, G. Y., Martin, V., Martin, A., Vergès, S. Electrical stimulation for testing neuromuscular function From sport to pathology. European Journal of Applied Physiology. 111, 2489-2500 (2011).
  77. Cattagni, T., Scaglioni, G., Laroche, D., Van Hoecke, J., Gremeaux, V., Martin, A. Ankle muscle strength discriminates fallers from non fallers. Frontiers in Aging Neuroscience. 6, 336 (2014).
  78. Horstman, A. M., Beltman, M. J., et al. Intrinsic muscle strength and voluntary activation of both lower limbs and functional performance after stroke. Clinical Physiology and Functional Imaging. 28 (4), 251-261 (2008).
  79. Sica, R. E., Herskovits, E., Aguilera, N., Poch, G. An electrophysiological investigation of skeletal muscle in Parkinson’s disease. Journal of the Neurological Sciences. 18 (4), 411-420 (1973).
  80. Knikou, M., Mummidisetty, C. K. Locomotor Training Improves Premotoneuronal Control after Chronic Spinal Cord Injury. Journal of Neurophysiology. 111 (11), 2264-2275 (2014).

Tags

علم الأعصاب، العدد 103، التحفيز الكهربائي، الكهربائي، M الموجة، H المنعكس والعضلات ثلاثية الرؤوس ربلة، وتفعيل العضلات القصوى، مستوى تفعيل الطوعي، قيادة السيارات
تقييم عصبي عضلي وظيفة عن طريق العصب عن طريق الجلد الكهربائية تحفيز
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Rozand, V., Grosprêtre, S.,… More

Rozand, V., Grosprêtre, S., Stapley, P. J., Lepers, R. Assessment of Neuromuscular Function Using Percutaneous Electrical Nerve Stimulation. J. Vis. Exp. (103), e52974, doi:10.3791/52974 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter