Forza e controllo della posizione in Humans - Il ruolo del feedback Augmented

Sommario

Il controllo di un movimento identico con feedback di posizione o forza si traduce in un'attivazione neurale e in un comportamento motorio diversi. Questo protocollo descrive come indagare i cambiamenti comportamentali osservando l'affaticamento neuromuscolare e come valutare l'attività corticale motoria (inibitoria) utilizzando la TMS sottosoglia rispetto all'interpretazione del feedback aumentato.

Abstract

Durante il comportamento motorio, gli esseri umani interagiscono con l'ambiente manipolando ad esempio gli oggetti e questo è possibile solo perché il feedback sensoriale è costantemente integrato nel sistema nervoso centrale e questi input sensoriali devono essere ponderati per raggiungere gli obiettivi specifici del compito. È stato dimostrato che il feedback aggiuntivo presentato come feedback aumentato ha un impatto sul controllo motorio e sull'apprendimento motorio. Numerosi studi hanno indagato se il feedback di forza o di posizione ha un'influenza sul controllo motorio e sull'attivazione neurale. Tuttavia, poiché negli studi precedenti la presentazione del feedback di forza e posizione era sempre identica, uno studio recente ha valutato se non solo il contenuto ma anche l'interpretazione del feedback abbia un'influenza sul tempo di affaticamento di una contrazione submassimale sostenuta e sull'attività (inibitoria) della corteccia motoria primaria utilizzando la stimolazione magnetica transcranica sottosoglia. Questo articolo descrive un possibile modo per indagare l'influenza dell'interpretazione del feedback sul comportamento motorio studiando il tempo all'affaticamento delle contrazioni sostenute submassimali insieme agli adattamenti neuromuscolari che possono essere studiati utilizzando l'EMG di superficie. Inoltre, l'attuale protocollo descrive anche come l'attività corticale motoria (inibitoria) possa essere studiata utilizzando la TMS sottosoglia, un metodo noto per agire esclusivamente a livello corticale. I risultati mostrano che quando i partecipanti interpretano il feedback come feedback di posizione, mostrano un tempo significativamente più breve per l'affaticamento di una contrazione sostenuta submassimale. Inoltre, i soggetti hanno anche mostrato un aumento dell'attività inibitoria della corteccia primaria quando credevano di ricevere un feedback di posizione rispetto a quando credevano di ricevere un feedback di forza. Di conseguenza, i risultati mostrano che l'interpretazione del feedback si traduce in differenze a livello comportamentale (tempo di affaticamento) che si riflettono anche in differenze specifiche dell'interpretazione nella quantità di attività inibitoria di M1.

Introduzione

feedback sensoriale è fondamentale per eseguire movimenti. Le attività quotidiane sono quasi impossibile in assenza di propriocezione ^1. Inoltre, l'apprendimento motorio è influenzato da integrazione propriocettiva ² o cutanea percezione ^3. Gli esseri umani sani con sensazione intatte sono in grado di pesare gli input sensoriali derivanti da varie fonti sensoriali al fine di soddisfare le esigenze specifiche di Situazione ^4. Questo sensoriale del peso permette agli esseri umani di svolgere compiti difficili con alta precisione anche quando alcuni aspetti delle informazioni sensoriali sono inaffidabili o addirittura asse....

Protocollo

Il protocollo qui descritto ha seguito le linee guida del comitato etico dell 'Università di Friburgo ed era in conformità con la Dichiarazione di Helsinki (1964).

1. Approvazione etico - Soggetto Istruzione

1. Prima l'esperimento vero, istruire tutti i soggetti sullo scopo dello studio e potenziali fattori di rischio. Quando si applica la stimolazione magnetica transcranica (TMS), ci sono alcuni rischi medici tra cui una storia di crisi epilettiche, impianti metallici agli occhi e / o la testa, le malattie del sistema cardiovascolare e la gravidanza. Escludere qualsiasi argomento affermando ad uno di questi fattori di ris....

Risultati

Interpretazione di feedback

Nel procedimento descritto qui, i soggetti sono stati istruiti in modo che ritenevano metà delle loro prove di aver ricevuto retroazione di posizione e l'altra metà delle prove di aver ricevuto le risposte forza. In realtà, sono stati ingannati nella metà dei loro prove in quanto il PF-gruppo sempre ricevuto un feedback di posizione e la FF-gruppo sempre ricevuto feedback forza.

Discussione

Il presente studio ha indagato se l'interpretazione di feedback aumentata influenza il tempo di fatica di una contrazione submassimale sostenuta e l'elaborazione neurale della corteccia motoria primaria. I risultati mostrano che, non appena i partecipanti interpretato il feedback come feedback di posizione (rispetto al force feedback), il tempo di affaticamento era significativamente più breve e l'attività inibitoria della corteccia motoria (misurata come quantità di EMG soppressione causata da subTMS) viene.......

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
torsiometro	LCB 130, ME-Mebsysteme, Neuendorf, Germania		Parte di un dispositivo robotico costruito per la registrazione di forza e posizione
potenziometro	tipo 120574, Megatron, Putzbrunn, Germania		Parte di un dispositivo robotico costruito per la registrazione di forza e posizione
elettrodi EMG	Blue sensor P, Ambu, Bad Nauheim, Germany
Bobina TMS	Magstim
Macchina TMS	Magstim Company Ltd., Whitland, Regno Unito
Software di registrazione	scritto su misura	basato su

Software Labview