Un paradigma de objetivo emergente para evocar respuestas visuomotoras rápidas en los músculos humanos de las extremidades superiores

Rebecca  A. Kozak; Aaron  L. Cecala; Brian  D. Corneil

doi:10.3791/61428

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Artículo de método

Un paradigma de objetivo emergente para evocar respuestas visuomotoras rápidas en los músculos humanos de las extremidades superiores

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DOI:

10.3791/61428

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25 de agosto de 2020

Rebecca A. Kozak¹^,⁴ , Aaron L. Cecala²^,⁴ , Brian D. Corneil¹^,²^,³^,⁴

¹Graduate Program in Neuroscience, Western University, ²Department of Physiology and Pharmacology, Western University, ³Department of Psychology, Western University, ⁴Robarts Research Institute

En este artículo

Resumen

Aquí se presenta un paradigma conductual que provoca respuestas visuomotoras rápidas y robustas en los músculos de las extremidades superiores humanas durante los alcances guiados visualmente.

Resumen

Para llegar hacia un objeto visto, la información visual tiene que transformarse en comandos motores. La información visual, como el color, la forma y el tamaño del objeto, se procesa e integra en numerosas áreas cerebrales y, en última instancia, se transmite a la periferia motora. En algunos casos, se necesita una reacción lo más rápido posible. Estas transformaciones visuomotoras rápidas, y sus sustratos neurológicos subyacentes, se entienden mal en los seres humanos, ya que han carecido de un biomarcador confiable. Las respuestas bloqueadas por estímulos (SLR) son ráfagas de latencia corta (<100 ms) de actividad electromiográfica (EMG) que representan la primera oleada de reclutamiento muscular influenciada por la presentación de estímulo visual. Las RSB proporcionan una producción cuantificable de transformaciones visuomotoras rápidas, pero las SLR no se han observado consistentemente en todos los sujetos en estudios anteriores. Aquí describimos un nuevo paradigma conductual con la aparición repentina de un objetivo en movimiento por debajo de un obstáculo que evoca constantemente SLRs robustos. Los participantes humanos generados visualmente guiados se acercan o alejan del objetivo emergente usando un manipulando robótico mientras que los electrodos de superficie registraron la actividad de EMG desde el músculo principal pectoral. En comparación con estudios anteriores que investigaron SLR utilizando estímulos estáticos, las SLR evocadas con este paradigma de objetivo emergente fueron más grandes, evolucionaron antes y estuvieron presentes en todos los participantes. Los tiempos de reacción de alcance (RSE) también se aceleraron en el paradigma de objetivo emergente. Este paradigma ofrece numerosas oportunidades de modificación que podrían permitir el estudio sistemático del impacto de diversas manipulaciones sensoriales, cognitivas y motoras en respuestas visuomotoras rápidas. En general, nuestros resultados demuestran que un paradigma de objetivo emergente es capaz de evocar de manera consistente y robusta la actividad dentro de un sistema visuomotor rápido.

Introducción

Cuando notamos un mensaje en nuestro teléfono celular, se nos pide que realicemos un alcance guiado visualmente para recoger nuestro teléfono y leer el mensaje. Las características visuales como la forma y el tamaño del teléfono se transforman en comandos de motor que nos permiten alcanzar con éxito la meta. Estas transformaciones visuomotoras pueden estudiarse en condiciones de laboratorio, lo que permite un alto grado de control. Sin embargo, hay escenarios donde el tiempo de respuesta es importante, por ejemplo, coger el teléfono si cayera. Los estudios de laboratorio de comportamientos visuomotores rápidos a menudo se basan en paradigmas de objetivos desplazados e....