인간의 상반신 근육에 빠른 Visuomotor 응답을 불러 일으키는 신흥 대상 패러다임

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

doi:10.3791/61428

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방법 논문

인간의 상반신 근육에 빠른 Visuomotor 응답을 불러 일으키는 신흥 대상 패러다임

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DOI:

10.3791/61428

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2020년 8월 25일

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

이 논문에서

요약

여기에 제시 시각적으로 유도 도달 하는 동안 인간의 상부 사지 근육에 강력한 빠른 visuomotor 응답을 유도 하는 행동 패러다임.

초록

볼 수 있는 물체를 향해 도달하려면 시각적 정보를 모터 명령으로 변환해야 합니다. 물체의 색상, 모양 및 크기와 같은 시각적 정보는 수많은 뇌 영역 내에서 처리되고 통합된 다음 궁극적으로 모터 주변으로 전달됩니다. 어떤 경우에는 가능한 한 빨리 반응이 필요합니다. 이러한 빠른 visuomotor 변환, 그리고 그들의 근본적인 신경 기질, 그들은 신뢰할 수 있는 바이오 마커 부족으로 인간에서 제대로 이해. 자극-잠긴 응답(SR)은 시각 자극 프리젠테이션에 의해 영향을 받은 근육 모집의 첫 번째 물결을 나타내는 짧은 대기 시간(&100 ms) 전동(EMG) 활동의 파열입니다. SR은 급속한 바이저모터 변환의 정량화 가능한 출력을 제공하지만, SR은 과거 연구의 모든 과목에서 일관되게 관찰되지 않았습니다. 여기서 우리는 지속적으로 강력한 SR을 연상시키는 장애물 아래 움직이는 대상의 갑작스런 출현을 특징으로하는 새로운 행동 패러다임을 설명합니다. 인간 참가자는 표면 전극이 가슴 주요 근육에서 EMG 활동을 기록하는 동안 로봇 매니풀란덤을 사용하여 신흥 대상을 향해 또는 멀리 유도 생성. 정적 자극을 사용하여 SR을 조사한 이전 연구와 비교하여, 이 새로운 표적 패러다임으로 불러온 SR은 더 크고, 더 일찍 진화했으며, 모든 참가자에게 존재했습니다. 도달 반응 시간(RTs)도 신흥 표적 패러다임에서 신속히 처리되었다. 이 패러다임은 다양한 감각, 인지 및 모터 조작이 빠른 visuomotor 반응에 미치는 영향에 대한 체계적인 연구를 허용할 수 있는 수많은 수정 기회를 제공합니다. 전반적으로, 우리의 결과는 새로운 표적 패러다임이 빠른 visuomotor 시스템 내에서 일관되고 강력하게 활동을 불러 올 수 있다는 것을 보여줍니다.

서론

핸드폰에 메시지를 받으면 시각적으로 안내된 연락을 수행하여 휴대폰을 수령하고 메시지를 읽으라는 메시지가 표시됩니다. 휴대 전화의 모양과 크기와 같은 시각적 기능은 모터 명령으로 변환되어 목표에 성공적으로 도달 할 수 있습니다. 이러한 visuomotor 변환 은 높은 수준의 제어를 허용하는 실험실 조건에서 연구 될 수있다. 그러나 응답 시간이 중요한 시나리오(예: 넘어질 경우 전화 잡기)가 있습니다. 빠른 visuomotor 행동의 실험실 연구는 종종 대상 위치의 일부 변화에 따라 비행 중 에서 진행 중인 움직임이 수정되는 변위 대상 패러다임에 의존합니다 (예 : 참조^1,^2). 이러한 온라인 보정은 & 150 ms^3에서발생할 수 있지만, 팔의 로우 패스 필터링 특성으로 인해 운동학을 사용하여 빠른 visuomotor 출력의 정확한 타이밍을 확인하기가 어렵고 빠른 visuomotor 출력은 비행 중 이미 움직임을 대체하기 때문에. 이러한 합병증은 빠른 visuomotor 반응의 근본적인 기판에 대한 불확실성으로 이끌어 내습니다 (검토를 위한 참조⁴ 참조). 일부 연구에 따르면 전두엽 피질 영역이 아닌 우수한 콜리큘러스와 같은 하....