인간의 힘과 위치 제어 - 증강 피드백의 역할

이 실험의 전반적인 목표는 피드백 해석이 운동 행동에 미치는 영향과 해석 및 억제성 운동 피질 활동을 평가하는 방법을 조사하는 것이었습니다. 이 접근 방식은 스포츠, 과학, 심리학, 재활 및 기초 과학과 같은 여러 분야의 핵심 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 색상이나 게인과 같은 피드백 관련 효과를 제외하므로 효과가 피드백의 해석에 명확하게 기인할 수 있다는 것입니다.

피험자를 편안한 의자에 앉히는 것으로 시작합니다. 다음으로, 피험자의 첫 번째 등쪽 골간 근육(FDI)과 오른손의 외전근 폴리시스 브레비스(APB) 피부를 면도합니다. 사포를 사용하여 해당 부위를 약간 닦고 프로판올로 소독하십시오.

그런 다음 자체 접착 EMG 전극을 FDI 및 APB의 근육 배 위의 피부에 부착합니다. 동일한 팔의 주두엽에 추가 참조 전극을 놓습니다. 표면 EMG 전극의 이 양극성 구성을 사용하여 트랜스 두개골 자기 자극(TMS)에 의해 유도된 전기 생리학적 반응과 피험자가 생성하는 근육 활성화를 측정합니다.

다음으로, 반대쪽 운동 피질 손 영역을 자극하기 위해 TMS 자극기에 부착된 8개의 코일 모양을 사용하여 TMS를 설정합니다. 매핑 절차를 사용하여 FDI 근육에서 모터 유발 전위(MEP)를 유도하기 위해 두피에 대한 코일의 최적 위치를 찾습니다. 이렇게하려면 코일 중심에서 전류의 후방 전방 흐름을 유도하기 위해 손잡이가 사지타 평면에 대해 시계 반대 방향으로 45도를 가리키도록 하여 정점 내부 5cm와 중간선 위에 코일 영점을 배치합니다.

처음에는 피험자가 자기 펄스에 익숙해지도록 작은 자극 강도를 선택합니다. 그런 다음 2-3%의 최대 자극기 출력과 같은 작은 단계로 자극 강도를 높입니다. 최적의 핫스팟 또는 FDI 근육을 자극하기 위해 가장 큰 MEP를 관찰할 수 있는 영역을 찾기 위해 코일을 정면 주부 및 매체 측면 방향으로 이동합니다.

FDI 핫스팟을 찾은 후 5번의 연속 시도 중 3번에서 50마이크로볼트보다 큰 EMG에서 MEP 피크 대 피크 진폭을 유발하는 데 필요한 최소 강도로 휴지 모터 임계값을 결정합니다. 컴퓨터 화면에 온라인으로 표시되는 MEP의 크기를 검사합니다. 마지막으로, MEP가 더 이상 관찰되지 않고 진행 중인 근육 활동에 대한 EMG 억제가 명백해질 때까지 TMS 기계의 자극 강도를 단계적으로 2% MSO씩 줄입니다.

피드백 프레젠테이션을 위해 피험자 1미터 앞에 배치된 컴퓨터에 힘과 위치 피드백을 시각적으로 표시합니다. 세 가지 조건 각각에서 피험자 개인의 최대 자발적 힘의 30%에 해당하는 목표 라인 또는 컴퓨터 화면에서 MVC라고 하는 최대 자발적 수축의 30%에서 검지 손가락의 손가락 각도에 해당하는 목표 라인을 제시합니다. 피사체에게 목표선과 최대한 가깝게 일치하도록 지시합니다.

다음으로, 피곤한 운동 과제를 사용하여 지속적인 수축을 실행합니다. 피험자에게 30%MVC의 목표 선을 가해진 힘에 해당하는 선 또는 30%MVC의 힘 수준에 해당하는 손가락의 위치와 가능한 한 오래 일치시키도록 지시합니다. 피험자에게 과제가 실패할 때까지 수축을 유지하도록 요청하며, fF 그룹의 경우 피험자가 5초 동안 목표 힘의 5% 창 내에서 더 이상 수축을 유지할 수 없는 지점으로 정의됩니다.

마지막으로, 피곤한 실험과 별도의 날, 피험자에게 30%MVC의 목표선과 일치하고 TMS 자극이 지속되는 동안에만 수축을 유지하도록 요청하여 TMS 실험을 수행합니다. 이 절차에서, 피험자들은 실험의 절반은 위치 피드백을 받았고, 나머지 절반은 힘 피드백을 받았다고 믿는 방식으로 지시를 받았지만, 실제로는 pF 그룹이 항상 위치 피드백을 받았고 fF 그룹은 항상 힘 피드백을 받았기 때문에 실험의 절반에서는 속임수를 썼습니다. 그룹에 관계없이 피험자들은 수축 시작부터 끝까지 EMG 활동의 증가를 보였습니다.

더욱이, pF 및 fF 그룹에서, TMS를 사용한 자극은 힘 통제 과제에 비해 위치 통제 과제 동안 더 큰 억제를 초래했다. 일단 숙달되면 이 기술을 제대로 수행하면 1시간 30분 안에 완료할 수 있습니다. 이 절차에 따라 어떤 피질 메커니즘이 결과에 기여하는지와 같은 추가 연구 질문에 답하기 위해 자극과 같은 추가 측정을 적용할 수 있습니다.

이 비디오를 시청한 후에는 피드백 해석이 모터 행동에 대한 피드백의 영향을 연구하는 데 어떻게 사용될 수 있는지 잘 이해하게 될 것입니다.