Une méthode Simple et Non invasif pour Knockdown temporaire de la Proprioception du membre supérieur

Summary

Le but du présent protocole doit démontrer une méthode pratique pour gêner temporairement proprioception dans le membre supérieur des humains en bonne santé.

Abstract

Proprioception est peut-être le moins bien mesurée de tous les contributeurs au contrôle neural du mouvement. Nouvelles mesures précises et fiables de la proprioception sont nécessaires pour le diagnostic clinique de la déficience et de mesurer les résultats d’entraînement proprioceptif. Le but de cette méthode simple et non invasif est de proprioception temporairement knockdown supérieurs chez les adultes en bonne santé, dans une mesure qui serait utile dans le développement et le test des mesures proprioception supérieurs. Défiant les modèles possèdent deux avantages principaux étudient les humains avec proprioception avec facultés affaiblies : disponibilité de participants et la capacité de contrôler le degré de déficience participants. Les méthodes actuelles publiées de knockdown proprioception temporaire du membre supérieur, tels que des blocs nerveux ischémiques et cryothérapie, sont envahissantes, peu pratique ou mal à l’aise pour le participant. Ici, les vibrations sur la rainure ulnaire a servi à réduire proprioception du membre supérieur. Vibration à haute fréquence peut réduire l’acuité proprioceptive en inhibant l’entrée induite par le corpuscule de Pacini. L’effet de la vibration utilisée dans le présent protocole a été confirmée à l’aide de deux mesures quantitatives. Cette méthode est pratique, simple à administrer et confortable pour les participants.

Introduction

De tous les contributeurs au contrôle neural du mouvement, proprioception peut être la moins bien mesurées. Des mesures de recherche de la proprioception à l’aide de matériel spécialisé ont récemment atteint fiabilité, validité et précision ; ^{1 , 2 , 3} en revanche, des mesures cliniques de la proprioception, la plus courante étant stable de sens de position d’un membre,⁴ ont basse résolution, sont contaminés par d’autres modalités sensorielles,⁴ et sont pauvres ou pas publié de propriétés psychométriques. ⁵ nouvelles mesures précises et fiables de la proprioception sont nécessaires pour élucider les mécanismes centraux et périphériques de contrôle proprioceptif,³ pour le diagnostic clinique de la déficience et de mesurer les résultats d’entraînement proprioceptif. ^{2 , 5 , 6 , 7} à cette fin, une méthode simple et non invasif à temporairement altérer ou proprioception « knockdown » est nécessaire.

Knockdown proprioceptive chez l’homme sain permet aux chercheurs de déduire le rôle de la fonction proprioceptive dans une tâche sensorimotrice, qui est utile pour informer le développement et la validation des mesures normalisées. Défiant les modèles possèdent deux avantages principaux étudient les humains avec proprioception avec facultés affaiblies. La première est la disponibilité de participants ; personnes souffrant de déficience de la proprioception ne sont pas facilement accessibles à de nombreux chercheurs. Deuxièmement, contrairement à in vivo l’insuffisance de proprioception, modèles défiant peuvent permettre la possibilité de contrôler l’étendue de l’atteinte participants.

Les méthodes actuelles publiées de knockdown proprioception temporaire du membre supérieur sont envahissantes, peu pratique ou mal à l’aise pour le participant. Des injections anesthésiques, bien que relativement sûr, exigent une expertise technique et peuvent être considérée comme envahissantes par certains participants à la recherche. Ischémique des blocs nerveux causer de l’inconfort et un test sanguin pour dépister les troubles avant que leur demande de coagulation est pratiqué. ⁸ la cryothérapie est aussi inconfortable. Le délai moyen d’application pour la cryothérapie au choc proprioception est 20.3 ± 5,3 min.⁹ après que cryothérapie est enlevé, une brève fenêtre permettant de mesurer la proprioception avant le réchauffement demeure, qui peuvent contribuer à l’effet contraire de cryothérapie sur le sens de la position commune. ¹⁰ vibration à haute fréquence (300 Hz) a été utilisée avec succès pour réduire l’acuité proprioceptive dans une tâche de détection mouvement de doigt ; le mécanisme a été rapporté à l’inhibition induite par le corpuscule de Pacini d’entrée d’autres récepteurs cutanés sensibles de vibration. ¹¹ récemment, vibration de muscle soléaire (80 Hz) a été trouvée pour diminuer la précision de la production de force isométrique en déformant l’information proprioceptive. ¹² cependant, une méthode simple et non invasif pour knockdown temporaire de la proprioception supérieurs n'a pas été publiée.

Le but de cette méthode est d’utiliser la vibration à haute fréquence de proprioception temporairement knockdown supérieurs chez les adultes en bonne santé. Knockdown a été confirmée à l’aide de deux mesures, le seuil de détection de vibrations (VDT) et la version de la tablette du bref Test kinesthésie (tBKT). L’écran est une mesure psychophysique de sensibilité pensée pour refléter la transmission afférente axon Aα. ¹³ proprioceptive performance a été quantifiée à l’aide de la tBKT qui est en cours d’élaboration dans notre laboratoire. Le Test de kinesthésie brève (BKT), basé sur le travail de Ayres,¹⁴ est un instrument expérimental qui a été testé pour mais pas inclus dans les piles du noyau National Institutes of Health (NIH) boîte à outils. ^{15 , 16} la BKT comprend trois essais pour atteindre pour chaque membre supérieur. Le tBKT comprend 20 essais pour atteindre par les membres supérieurs et est développé dans le but d’améliorer les propriétés psychométriques sur l’épreuve originale. La tBKT implique une entrée sensorielle (orientation examinateur du membre supérieur à la cible), centrale de traitement (n’oubliez pas de l’emplacement de la cible dans l’espace) et une puissance moteur (essayant de localiser la cible après la suppression d’orientation), jugé nécessaire à une mesure de dans l’ensemble des performances proprioceptive. ¹⁷ le VDT et les mesures de tBKT, représentent des niveaux faibles et supérieur, respectivement, dans la hiérarchie somatosensorielle,¹⁸ et donc devrait fournir une quantification plus complète de la proprioception que chaque mesure utilisé seul.

Deux mécanismes neuronaux sont plus étroitement liées à l’acuité proprioceptive réduite causée par la vibration à haute fréquence. Tout d’abord, les corpuscules de Pacini sont les mécanorécepteurs cutanés plus souvent associée à la détection de la vibration. Les vibrations continues utilisées dans le présent protocole probablement augmente le seuil de réglage de récepteur de détection vibrations basée sur le mécanisme neuronal d’accoutumance à court terme dans le Aα et groupe de fibre β associée à des corpuscules de Pacini. ¹⁹ le résultat physiologique est qu’une vibration de la même intensité et la fréquence, tels que 128 Hz utilisé dans l’essai VDT, se fait sentir pour une durée plus courte. En second lieu, on pense que les fuseaux musculaires, par l’intermédiaire de fibres afférentes Aα, code la longueur du muscle suite inexacte de vibration à haute fréquence résultant en une information proprioceptive déformée, comme en témoigne l’exactitude réduite au cours de la reproduction de la force,¹² illusion de mouvement,^20,21 et kinesthésie réduite. ²²

Protocol

L’Institutional Review Board au Collège de Sainte-Scholastique a approuvé l’étude en vertu de laquelle le présent protocole a été développé et testé.

Remarque : Les spécifications du fabricant du vibrateur utilisé dans le présent protocole a indiqué que la fréquence sur « high » 11,00 tr/min (183,3 Hz). Cette fréquence a été confirmée à l’aide d’un échantillon de données vibratoires recueillies au moyen d’une entrée d’un amplificateur différentiel échantillonné à 2 kHz. La période moyenne du signal était 5,56 x 10^-3 s, ce qui équivaut à 180 Hz. Chez les personnes atteintes de la maladie de Raynaud, les vibrations peuvent causer le phénomène de Raynaud, une vasoconstriction temporaire au site d’application, qui peut de dernières minutes à heures et peut être accompagné d’un engourdissement, de douleur ou de démangeaisons. ²³ La figure 1 montre un exemple de Raynaud causée par les vibrations similaire à celle utilisée dans le présent protocole. Les participants potentiels devraient être examinés pour Raynaud avant de participer à ce protocole.

1. proprioception protocole Knockdown :

1. Recueillir des pen, 183 Hz vibrateur, sangle large de 2,5 pouces et une bande de caoutchouc (voir la Table des matières).
2. Palper le nerf cubital dans la rainure ulnaire du membre supérieur mis à l’essai.
   1. Placer une marque « x » sur la peau sur la rainure ulnaire juste supérieur à la ligne entre le processus olécrânienne de l’humérus et l’épicondyle médial de l’ulna.
      Remarque : La Figure 2 montre cet endroit sur la face dorsale du coude.
3. Posez la tête du vibrateur sur l’emplacement marqué avec poignée de massage supérieure à la tête.
   1. Appliquer la sangle large autour de la partie de la poignée du vibrateur et bras du participant.
   2. Placez la bande de caoutchouc autour de l’encolure de la tête du vibrateur et le bras du participant à tenir sa tête de vibrateur en place et maintenir le contact entre la peau du participant et la tête du vibrateur, veiller à ce que l’élastique est une bonne taille pour conserver la tête contre la peau, mais pas à restreindre le mouvement ou la circulation.
4. Demander au participant pour plier et redresser son coude. Il/elle ne doit se sentir aucune interférence des ceintures. Si il/elle signale des interférences, ajustez les sangles et la bande de caoutchouc afin que la libre circulation est assurée.
5. Activer vibreur haute, attendre 2 mn (selon des données non publiées).
   1. Effectuer une mesure de la performance de la proprioception (résultats de la version de la tablette de la BKT sont présentés ici) avec le vibrateur en cours d’exécution en haut pour la durée de l’essai
      1. Mener la BKT. Siège du participant dans un fauteuil de hauteur standard (hauteur d’assise de 18 pouces), à une table de hauteur standard (hauteur de 29 pouces) avec leur vision obstruée de la tablette à l’aide d’un rideau. S’asseoir en face du participant.
      2. Guide de l’index de participants, qui s’est tenue à la phalange distale que, dès le début de la ligne à la fin de la ligne (cible) et revient au début de la ligne. Relâchez le doigt du participant et les instruire de toucher la cible. Toutes les 20 essais avec chaque membre supérieur.
      3. Affecter des scores des participants pour chaque membre supérieur comme l’erreur absolue moyenne (distance de la cible) en centimètres.
   2. Conduite mesures psychophysiques (comme le VDT) immédiatement après le retrait du stimulus de vibration.
      NOTE : Dans les résultats présentés, la durée du stimulus vibration avant le VDT était de 5 ± 1 minute.

2. vibrations seuil de détection (adapté de¹³)

1. Rassembler les diapason 128 Hz, un chronomètre, manuel (fournit une surface ferme mais compatible permettant de frapper le diapason), table (hauteur de 29 pouces), chaise standard (hauteur d’assise de 18 pouces), du ruban et stylo.
   1. Créer un 1 ½ pouces x 1 1/2 pouce carré sur le manuel à l’aide de ruban adhésif de masquage pour être utilisé comme cible pour la cohérence en frappant le diapason.
   2. À l’aide d’un marqueur permanent, la couleur du fond de 1 mm de la tige du diapason (cette marque servira à normaliser la pression du diapason application lors de l’essai).
   3. Siège du participant dans le fauteuil à la table. Demandez à cette personne d’étendre l’avant-bras de l’extrémité testée en supination et reposer complètement sur la table, y compris le coude. Demandez-leur de vous détendre aux extrémités.
      Remarque : L’examinateur doit être assis en face du participant.
2. Marquer un point sur la peau sur le tendon du biceps distal, environ 1 cm de supérieure pour le pli du coude.
   1. Placez le livre au bord de la table participant, entre les coudes du participant le plus proche.
   2. Dire : « Il s’agit d’un test de votre capacité à détecter les vibrations. Maintenant, je vais mettre ce diapason sur votre tendon du biceps. S’il vous plaît me dire si vous sentez des vibrations, puis dire « Maintenant » dès que la sensation de vibration disparaît. Cette procédure sera répétée 3 fois sur chaque bras. »
3. Assurez-vous que les disques aux extrémités de chaque broche du diapason sont serrés avant le début. Si elles sont desserrées ils s’entrechoquent et réduire la durée de résonance de la fourche, rendant le test non fiable.
   1. Tenir la tige du diapason sans serrer entre le pouce et l’index et frappez-le sur le livre à l’intérieur de la cible carrée avec suffisamment de force pour produire la résonance.
      1. Immédiatement après avoir frappé, placer le diapason sur l’emplacement d’essai, en utilisant une pression suffisante pour appuyer sur la peau dissimuler la bande de 1 mm sur le diapason de la vision.
         NOTE : Figure 3 montre le diapason sur le biceps distal emplacement d’essai de tendon utilisé dans le présent protocole.
      2. Utiliser le chronomètre, de quantifier le temps du placement du diapason sur la peau du participant, jusqu'à ce que le participant ne sent plus vibration (dit « Maintenant »).
   2. Répéter deux fois sur le même bras pour un total de trois essais.
      1. Calculer le temps moyen pour la disparition du stimulus de vibration dans les trois essais pour déterminer le seuil de détection des vibrations (VDT).

Results

En utilisant le protocole présenté ici, nous avons testé 20 adultes en bonne santé, 8 étaient des hommes (moyenne d’âge (SD) = 32,5 (12,5) ans ; 19 droit- et 1 left-handed). Les participants n’avaient aucune pathologie connue impliquant les extrémités supérieures. Gaucher/droitier a été évaluée à l’aide de l’inventaire de gaucher/droitier d’Édimbourg. ²⁴ participants à l’étude a signalé aucun effet indésirable.

Discussion

Ce protocole fournit une méthode pour faire tomber la proprioception humaine dans le membre supérieur. 20 participants de sain l’effet proprioceptif knockdown était grande telle que mesurée par VDT une mesure psychophysique de sensibilité croit que le reflet de transmission afférente axon Aα. L’écran a été mesurée aussi rapidement que possible après que élimination des vibrations, lors de soufflage Aα afférente est réduite. ²⁵ l’effet de ce protocole sur erreur en arrivant à une cible avec une occ...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Mini Pur Enrichment-Massage avec Batterie USB Rechargeable intégrée	ebay	Aucun	Vibromasseur sans fil 183 Hz, longueur totale de 7 pouces y compris la poignée,
Chattanooga 2,5 pouces sangle velcro  ;	ebay	Aucun	utilisé pour fixer le vibromasseur au bras
Diapason C128 ENT Instruments médicaux chirurgicaux Outils de diagnostic	ebay	Aucun	Utilisé dans le
chronomètre numérique portable	sur écran de visualisation ebay	Aucun	Utilisé pour chronométrer les élastiques universels VDT
Taille 33, 3 1/2 x 1/8 pouce	ebay	Universel - UNV00433	utilisé pour fixer le vibromasseur de la tête au bras
Les instructions pour construire Visual Screen ont été publiées ici : https://www.jove.com/video/53178/design-fabrication-administration-hand-active-sensation-test  ;