Name: 인간의 운동 적응의 일반화를 평가 하는 분할 벨트 디딜 방 아를 사용 하 여 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-08-23T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 4 s
Description: 학습하세요 분할 벨트 디딜방아를 사용한 운동 적응 유도 및 보행 패턴 일반화 평가 방법을 통해 뇌졸중 후 재활 및 운동 학습 메커니즘 연구에 활용할 수 있는 귀중한 기술을 익히세요.

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이 미국 심장 협회 과학자 개발 그랜트 (#12SDG12200001) E. Vasudevan에 의해 자금 하고있다. R. Hamzey의 현재 소속은 기계 공학과, 보스톤 대학, 보스톤, MA, 미국. E. 커크의 현재 제휴는 물리 치료의 MGH 보건 연구소 이다.

모든 절차 스토 니 브 룩 대학에서 기관 검토 위원회에 의해 승인 되었습니다.
 1. 실험 설정 참고: 분할 벨트 디딜 방 아 실험에 사용 되는 일반적인 용어의 정의 대 한 보충 파일 1-정의를 참조 하십시오.
분할-벨트 디딜 방 아와 이전 경험에 대 한 <ol><li>화면 모든 참가자. 
	참고: 사람들이 표시 되었습니다 그것에 이전 노출에 따라 분할 벨트 디딜 방 아에 더 빨리 readapt 29 , 30. 어떤 사람들 날짜 표시줄 &#34; 잊지 &#34; 분할 벨트 디딜 방 아 현재 알려져 있지 않다; 따라서, 분할 벨트 디딜 방 아와 사전 경험 제어 되지 않는 경우 혼란 변수가 있을 수 있습니다.</li>
	<li>조용한 환경에서 모든 테스트를 수행 하 고 시험장에 활동 최소화.</li>
	<li>세트 분할 벨트 디딜 방 아에와 이상에 기록 움직임 추적 시스템 (시스템 지침)에 따라 모션을 지상 보도. 
	참고: 예를 들어 현재 프로토콜 모션 활성 LED 마커 추적 시스템 사용. 4 삼각대 마운트 센서 단위 2 단위 양쪽 (오른쪽과 왼쪽에 디딜 방 아의)와 지상 보도 통해 7 m의 양쪽에 두에 활성 마커의 3 차원 위치 감지.</li>
	<li>모션 추적 마커, 전도 등으로 참가자를 옷.</li>
	<li>고려 contralateral 벨트를 건너에서 다리를 방지 하기 위해 분할 벨트 디딜 방 아의 2 개의 벨트 사이 파티션을 포함 하 여. 이 파티션은 신경학 그대로 성인에 대 한 엄격 하 게 필요 하지 않습니다 하지만 테스트 또는 임상 인구에 대 한 도움이 될 수 있습니다. 참고 분할 가능성이 존재 단계 폭; 증가 그러나,는 분할 벨트 적응에 영향을 하는 정도 알.</li>
	<li>안전 장치에 설치 디딜 방 아 디딜 방 아 산책 하는 동안 떨어지는에서 참가자를 보호 하기 위해. 
	참고: 마구 이것이 연구 질문의 일부 않는 한 몸 무게를 지원 해야 하지. 디딜 방 아 산책 하는 동안 떨어지는 것은 상당히 드문, 하지만 많은 연구 윤리 보드 필요 안전 하네스 사용.</li>
	<li>유지 일관성 팔에서 운동 실험 패러다임 및 참가자에 걸쳐. 고려 팔 운동 (예를 들어, 난 간, 자연스럽 게 팔을 스윙을 들고)의 유형에 결정 하는 경우 어떤 주제 그룹에 대 한 편안 하 게 될 것입니다 여부 전형적인 팔 스윙 모션에 사용 되는 중요 한 마커의 표시 모호한 것 포착 ( 예를 들어, 표시자에 대 한 배치는 엉덩이에).
	<ol><li>팔 운동에 지시 하는 시작 하 고 안전에 대 한 디딜 방 아를 중지 하는 동안 손잡이 잡고 모든 참가자.</li>
	</ol></li> <li>실험 패러다임 경사에 일관성 유지. 
	참고: 우리의 지식, 현재 하나를 포함 하 여 모든 게시 된 분할 벨트 디딜 방 아 프로토콜 사용 제로 경사 디딜 방 아에 대 한 그리고 지상 산책.</li>
</ol> 2. 초기 계획 기간 참고: 기준선의 목적은 어떤 정상적인 걷는 조정 각 사람에 대 한 설정. 초기 조정 효과 테스트는 모든 조건에서 시험 되어야 한다. 예를 들어 현재 프로토콜 효과 동안 디딜 방 아 및 다른 속도 (0.7와 1.4 m/s)에 산책 하는 지상에 시험 되었다. 따라서, 0.7에서 지상 및 디딜 방 아 시험에 기준선과 1.4 m/s 포함 되었습니다. 이 같은 속도와 컨텍스트 기준 도보 조정 후 효과의 직접 비교 가능 그라운드 베이스 라인을 걷는 동안 재판 제거 될 수 있습니다 때 실험 목표 지상 걷는 동안에 일반화를 포함 하지 않습니다.
<li><ol>에 대 한 지상 기준선 시험, 위에 지시 참가자가 걸어 지상 보도에 모션 캡처 데이터를 수집할 수 있습니다. 10 보 폭 사이클 지상 산책에 기준선을 설정 하는 최소를 수집 합니다.
	<ol><li>모션 캡처 시스템 경우만 허용 제한 된 공간 내에서 모션 캡처에 대 한 모션 캡처 공간을 통해 (예를 들어, 재판) 여러 패스를 수행 하는 참가자는. 각 시험의 끝에, 장소에 차례를 중지, 참가자를 지시 및 연구원에 대 한 준비 &#39; 다음 재판 하려면 s 큐.</li>
		<li>각 재판에 대 한 확인 적어도 두 다리 주기 성과 보 폭 주기를 포함 하 여 아닙니다 모션 캡처 공간 내에서 수행 됩니다. 
		참고:이 초기와 최종 보 폭 주기에서에서 삭제 됩니다 분석은 가속/감속 진보 하지 정상 산책.</li>
		<li>여러 (일반적으로 10) 이상 수행 하는 참가자가 지상 재판을 걸어.
		<ol><li>특정 속도 원하는 경우는 참가자 도보 (공동-벨트)에 디딜 방 아에 그 속도에서 작업/그녀를. 다음, 그/그녀는 디딜 방 아에 마찬가지로 같은 속도로 걸어 참가자 지시 산책로, 다시 이동 하 고 지상 걷기에 참가자의 각 시험 기간 동안 시간. 25 필요한 경우 각 재판 최대 또는 느린 다운 속도 사이 구두 피드백을 제공.</li>
		</ol></li></ol></li> <li>디딜 방 아 기준선 시험 지시 1-5 분에 대 한 묶인 벨트에 걸어 참가자 
	참고:이 단일 기준 재판을 구성합니다. 디딜 방 아 산책으로 참가자를 잘 알고 하지 경우이 기간 사람이 편안 하 게 작업 될 수 있도록 하 길어 수 있습니다.
	효과 시험 될 것 이다, 동일한 속도에서 사전 및 사후 적응 걸음 걸이 조정의 비교를 허용 하는 속도를 <ol><li>일치 기준의 속도 실험. 
		참고: 다른 연결 벨트 속도에서 여러 초기 시험 (즉, 1-5 분 블록) 해야; 예를 들어 현재 프로토콜에서 0.7 m/s 및 1.4 m/s의 묶인 벨트 속도에서 기준선 시험 수집 했다 때문에 그 효과 평가 하는 데 사용 하는 속도.</li>
	</ol></li></ol> 3. 적응 기간 참고: 참가자 약 분할 벨트에 걸을 다는 것을 지시할 수 필요가 없습니다. 현재 하나를 포함 하 여 많은 실험에서 참가자 라고 하지 않습니다 여부 벨트 묶인-또는 분할-; 그들은 단순히 디딜 방 아 시작 되거나 중지 될 때 말입니다. 그러면 걷는 환경에서 예기치 않은 변경의 효과 측정 하는 실험.
<ol><li>참가자 고정 디딜 방 아 벨트에 서 있는 동안 분할 벨트 디딜 방 아 한 벨트 다른 것 보다 더 빨리 실행 시작 하 고 적어도 7 분 도보 참가자를 허용 (10-15 분은 더 일반적인).
	<ol><li>보고 똑바로, 참가자를 지시 하지 그들의 발에 아래로.</li>
		<li>다른 (예를 들어, 2-3 배 차이 벨트 속도) 보다 빠르게 한 벨트 속도 설정. 
		참고: 높은 속도 비율 지난 8 , 31에서 사용 되었습니다. 현재 프로토콜은 2:1 비율에 대 한 0.7:1.4 m/s를 사용합니다.
		<ol><li>어느 다리 느린 벨트에 의해 구동 됩니다 무작위 또는 일관 되 게 느린 벨트에 의해 구동 다리 한 다리 (지배 또는 비 지배적인) 선택.</li>
			<li>벨트 속도 미분 점차적으로 도입 될 수 있습니다 (빠른 벨트 속도가 점차적으로 증가 또는 느린 벨트 속도 incre정신적으로 몇 분 동안 감소) 또는 갑자기 (중지 된 위치에서 벨트를 가속 대상 속도 초 이내). 
			참고: 분할 벨트 소개 하는 방법은 영향을 미칠 수 어떻게 개인 적응, 얼마나 잘 그들은 서로 다른 도보 환경에 적응된 패턴을 전송 하 고 다시 그들은 분할 벨트 24 h 나중 27 , 얼마나 잘 적응 32. 현재, 대부분 분할 벨트 워킹 프로토콜 (를 포함 하 여 현재) 갑자기 분할 벨트 소개.</li>
			<li>그것 휴식 필요 (예를 들어, 어린 아이, 노인, 또는 한정 된 기동성을 가진 개인에 대 한), 될 것으로 예상 되는 경우 미리 정해진된 휴식 프로토콜에 대 한 추가 모든 참가자. 이러한 휴식의 길이 일치; 인지 확인 예기치 못한 휴식 기록 되어야 하 고 초과,이 분석 33에서 고려해 야 할 요인이 될 수 있습니다.</li>
		</ol></li></ol></li></ol> 4. 재판을 잡을 참고: Catch 재판 디딜 방 아 (묶인 벨트)에 수행 하 고 간단히 참가자를 테스트 하는 데 사용 됩니다 &#39; 지금까지 그들이 얼마나 적응을 나타내는 프로토콜에에서 s 효과. 잡기 재판은 짧은 (보통 &#60; 20 s) 연결 벨트 벨트 split 적응 기간 동안 효과의 개발을 신속 하 게 평가를 걷는 기간.
<ol><li>번 참가자는 완전히 분할-벨트 (최소 7 분 분할 벨트 산책)에 맞게, 간단히 벨트를 중지 하 고 동일한 속도로 실행 하는 두 벨트와 디딜 방 아를 다시 시작. 효과 큰 것 여기 분할 벨트 적응 28 동안 느린 벨트로 동일한 속도에 디딜 방 아를 시작 하 여 catch 시도 수행 합니다.
	<ol><li>0.7:1.4 m/s, 분할 벨트 적응 다음 후 효과 진폭을 극대화 하기 위해 0.7 m에서 캐치 재판 수행/미</li>
	</ol></li> <li>드 적응, 완화 캐치 재판 종료 (즉, 디딜 방 아를 중지) 일단 참가자는 원하는에 약 5 진보를 촬영 하고있다 잡을 시험 속도 (~ 10-15 s).</li>
	<li>캐치 실험에서 효과 평가 하기 위해 여러 다른 걷는 속도 (또는 컨텍스트, 예를 들어, 전달 및 뒤로 걷는 24에서 다른 변경)에서 수행, 다시에 적어도 2 분 동안 참가자를 적응 각 사이 분할 벨트 잡아 재판. 
	참고: 캐치 실험의 순서는 무작위 25 이어야 한다 또는 첫 번째 catch 재판 반복 스위칭 후 효과 크기에 체계적인 감소 했는지 확인 하는 적응 기간의 끝의 가까이 다시 테스트 해야 연결 벨트 (잡을 재판) 사이 분할-벨트 (다시 적응) 28.</li>
	<li>마지막 다음 재판을 잡아, 디딜 방 아를 중지 하 고 분할 벨트 (적응-동일한 구성 단계 3.1.2 참조) 다시 적응 참가자 수 있도록 2-5 분 동안 그것을 다시 시작.</li>
</ol> 5. 포스트 적응-효과 동안에 지상 산책 테스트 참고:이 단계는 선택 사항이 며 실험의 목표에 따라 달라 집니다. 현재 프로토콜에서 목표 지상 걷는 동안 일반화 하의 평가 포함, 따라서 지상 테스트를 통해 후 적응 기간 포함 했다.
<ol><li>디딜 방 아를 중지 하 고 참가자 이상 전송 기록 영역에 도달 하기 전에 등록 단계에서 참가자를 방지 하는 휠체어를 사용 하 여 지상 보도.</li>
	<li>지시 단계 2.1 에서처럼 오버 그라운드 산책로 따라 걸어 참가자.
	<ol><li>특정 걷는 속도 원하는 경우 걷는 속도 25 초기 복제 개인 지시.</li>
		<li>완전히 세척 아웃 그래서 효과 산책 하는 지상에 있는 지상 보도에 6 m에 10-15 걷는 패스를 수행 하는 참가자는 사람들이 그들의 초기 조정에 반환 
		참고:이 충분 한 26 , 27 및 금액 표시 되었습니다 약 30 27 진보. 지상 산책 하는 동안은 지속적으로 기록 하는 경우 (예를 들어, 여러 패스 찍힌다 기록 영역을 통해),으로 참가자, 장소에서 회전 각 지상 재판, 걷는 동안에 사이 분석 하지 되는 몇 가지 단계가 있을 것입니다 그리고 다른 방향으로 걷기 시작 합니다. 실험 설정 지상 산책을 통해 지속적인 기록에 대 한 허용 하지 않으면 접지 후 적응 (OG PA) 시험 동안에 드 적응의 비율 신중 하 게 해석 되어야 합니다.</li>
	</ol></li></ol> 6. 포스트 적응-효과 동안 디딜 방 아 산책 테스트 참고: 5 단계에서이 단계는 선택 사항이 며 연구 목적에 따라 달라 집니다. 및 PA 기간 포함 되어 있었다면, 후속 디딜 방 아 후 적응 기간 후 접지 효과에 디딜 방 아 후 효과의 존재에 대 한 테스트 되었습니다 세탁 아웃 23 , 26 , 27. 디딜 방 아 후 효과 평가 하 디딜 방 아 후 적응 기간을 사용할 수 없습니다 및 PA 기간 있었다면 (후 적응의 첫 번째 1-5 진보) 또는 디딜 방 아 드 적응 속도 22 , 29 , 34.
<ol><li>적응 기간의 끝 없는 OG PA 있었다면 짧게 디딜 방 아를 중지 하 고 다시 연결 벨트로 시작. 이상의 도보 기간 땅 있었다면, 휠체어를 사용 하 여 고정 된 디딜 방 아와 다시 연결 벨트; 시작으로 다시 참가자를 수송 휠체어는 기록 되지 않는 단계 수를 최소화 해야 합니다.
	<ol><li>단순히 후 효과 크기를 측정, 연결 벨트는 짧은 기간 동안 걷기 기록 (예를 들어, 30 s). 드 적응의 평가, 지속적인 연결 벨트 걷기 효과의 완전 한 세척 아웃 되도록 10 분의 최소 기록.</li>
		<li>행 세 하는 가설에 의하여 후 적응 기간 동안 묶여 벨트의 속도 설정, 최대 디딜 방 아로 효과 발생 찾을 때 묶인 벨트 속도 느린 벨트의 분할 벨트 적응 25 동안 , 28. 0.7 1.4 m/s의 분할 벨트 속도에 적응을 수행 하는 경우 0.7 m/s는 큰 효과 관찰 하기에 묶인된 벨트 속도 설정.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

저자는 공개 없다.

수많은 연구에서는 사람들이 단계 길이 및 이중 지원 기간 interlimb 조정 매개 변수에서 대칭을 복원 하기 위해 걸음 걸이 조정 분할 벨트 디딜 방 아에 적응 지금 나타났습니다. 자연 산책 조건이 복원된 다음 분할-벨트 산책, 참가자 수 있는 효과로 이어지는 적응된 걸음 걸이 패턴을 사용 하 여 배우지 않은 정상적인 걷는 조정에 반환 하기 위해 계속 합니다. 연구원은 주로이 새로운 도보 패턴을 배울 수 및 다른 워킹 환경 및 작업이이 학습을 일반화 능력 척도를 적응 속도 후 효과 진폭을 사용 합니다. 이러한 변화는 적응 속도 후 효과 진폭 올바르게 해석 키에 주의 깊은 부착 실험 설계 및 이러한 조치에 영향을 미칠 수 있는 다른 요인의 고려 사항에서 단계 필요 합니다. 다음 섹션에서 우리는 이러한 고려 사항을 강조 서로 다른 높이의 참가자에 대 한 배율 디딜 방 아 속도 토론 하 고 어떻게이 기술은 광범위 한 모터 학습 분야에 맞는 토론.
프로토콜 내에서 중요 한 단계
<...

분할-벨트 디딜 방 아 두 벨트 다른 속도로 또는 다른 방향에서 각 다리를 구동할 수 있다. 이 장치 처음1을 걷는 동안 다리 (즉, interlimb 조정) 사이 조정 연구 도구로 서 전 45 년 동안 사용 되었습니다. 하지만이, 그리고 다른 초기 연구는 실험 모델,12,3, 고양이 사용 주로 곤충은 또한 공부4. 인간 유아와 성인에서 분할 벨트 운동의 첫 번째 조사는 1987에 1994, 각각5,6출판 되었다. 인간 및 비인간적인 동물에서 이러한 초기 연구는 주로 단기 (즉, 즉각적인) 조정 때 다리는 서로 다른 속도에서 안정성과 앞으로 진행을 보존 하기 위해 interlimb 조정에 조사. 1995 연구 장기간 (몇 분) 분할-벨트 산책의 각 측면에서 속도 맞춰야 정확 하 게 인식 하는 디딜 방 아 벨트 속도 조정을 하 인간 성인 수 장애인 지적 했다. 이 걷는 sensorimotor 매핑 recalibrated7있었다 나왔다. 그러나, 그것은 2005 년 첫 번째 상세한 인간 모터 적응의 운동학 보고서 10 분 이상 분할 벨트 디딜 방 아 산책은 출판된8까지 했다.
모터 적응 기간 동안 잘 배운된 움직임의 sensorimotor 매핑 새로운, 예측 가능한 수요9응답에서 조정 오류 기반 프로세스를 가리킵니다. 확장된 연습 기간 (시간 분) 발생 하는 모터 학습의 한 형태 이며 효과, 수요 제거 운동 패턴에 변화 및 조건 하에서 결과 정상으로 반환 합니다. 예를 들어 분할 벨트에 처음 걷는 사람들이 비대칭 interlimb 조정, 다리를 닮은 걸을 발생 합니다. 분할-벨트 걷는 몇 분 동안 사람들이 그들의 걸음 걸이 더 대칭 되도록 걷는 조정 그들의 적응. 두 개의 벨트 이후 동일한 속도 (즉, 연결-벨트) 돌아가려면, 따라서 보통 걷는 상태 복원 사람들 입증 효과 비대칭 조정으로 걸어서. 이러한 효과 드 적극적으로 적응 해야 또는 묶인 벨트 걷는 정상적인 걷는 조정 복원된8전에 몇 분 동안 배우지.
다음 2005 Reisman 외. 8 분할 벨트 인간에 걷기의 운동학 적 분석, 출판된 연구에 분할 벨트 디딜 방 아의 사용 약 이전 10 년에 비해 10 배 증가 했다. 왜가 분할 벨트 디딜 방 아 실험 도구로 서 더 많은 인기 되 고? 분할-벨트 ambulation 명확 하 게 실험실 작업-가장 가까운 실제 아날로그 선회 또는 꽉 자리에서 산책 이지만 2 ~ 4 배를 다른 것 보다 더 빠르게 구동 되 고 한 다리와 돌기의 훨씬 더 극단적인 버전을 유도 하는 분할 벨트 디딜 방 아. 사실 분할 벨트 디딜 방 아는 매우 특이 한 걷는 작업 공부 운동 학습에 대 한 몇 가지 장점이. 첫째, 그것은 나이에 대부분의 사람들에 대 한 소설과 독립적인 걷는 경험; 화면 분할-벨트 산책의 참신에 대 한 실험 참가자 들에 게 쉽습니다. 둘째, 분할 벨트 디딜 방 아 신속 하 게 해결 되지 않는 interlimb 조정에 상당한 변화를 유도 합니다. 드 적응과 적응의 상대적으로 느린 속도 어떻게 다른 훈련 공부를 허용 개입 천장에 접근 하지 않고 이러한 속도 변경할 수 있습니다. 세 번째, 운동학8,10, 키네틱11,12,,1314, 시6,15,16 , 그리고 지 각7,17,,1819 수정 분할 벨트 디딜 방 아 적응에서 발생 하는이 작업20의 신경 제어는 잘 공부 되었습니다 ,,2122. 즉, 분할 벨트 디딜 방 아를 각 색 한 문서화 고이 잘 성격을 나타낸 운동 학습 작업을 만드는 여러 가지 다른 그룹에 의해 복제 되었습니다.
지난 10 년 동안 여러 연구 분할 벨트 적응의 작업 및 상황에 맞는 특성을 증명 하고있다. 효과 다음 분할 벨트 적응 훈련 조건에서 다른 조건 하에서 테스트 하는 경우 진폭에서 크게 감소 된다. 예를 들어 효과 작은 사람이 다른 환경 (예를 들어, 지상23걷는 동안)로 이동 하는 경우, (예를 들어, 뒤로 걷기 또는13, 를 실행 다른 운동 작업을 수행 24), 또는 심지어 적응25동안 느린 벨트의 속도에서 다른 속도로 산책. 노력을 운전 적응의 일반화를 경 세 하는 매개 변수를 설정 하는 진행입니다.
이 문서의 목적은 인간의 운동 적응 및 다른 걷는 컨텍스트 (즉, 다른 걷는 속도 환경)에 적용할된 패턴의 일반화를 조사 하기 위해 분할 벨트 디딜 방 아를 사용 하기 위한 프로토콜을 설명 하기 위해. 프로토콜 설명 하면서 여기는 대부분 직접 Hamzey 외 에 사용에서 파생 25 (그림 1a),이 프로토콜 앞8,,2324,26, 연구의 숫자에 의해 통보 했다 주목 해야 한다 27,28. 메서드는 걷는 속도 디딜 방 아 사이 및 지상 환경에 있는 불변성을 유지 개선 하는 것이 다른 환경25걸어가는 분할-벨트의 일반화 한 가설 테스트를 원래 개발 되었다. 프로토콜 섹션 아래에서 우리는 어떻게 특정 프로토콜 단계를 수정할 수 있습니다 다른 방법으로 표시 하는 노트와 디딜 방 아 벨트 split 메서드의이 버전을 복제 하는 방법에 대 한 지침을 준다.

<table><tbody><tr><td>스플릿 벨트 트레드밀</td><td>Woodway</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Codamotion CX1</td><td>Charmwood Dynamics, Ltd, Leicestershire, UK</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

인간의 운동 적응의 일반화를 평가 하는 분할 벨트 디딜 방 아를 사용 하 여

Using a Split-belt Treadmill to Evaluate Generalization of Human Locomotor Adaptation

메커니즘을 이해 기본 운동 학습 연구와 임상 최적화 모터 재활의 일환으로 재교육 걸음 걸이. 그러나, 인간의 운동 학습을 공부 하 고 전하실 수 있습니다. 초기와 어린 시절, 동안 신경 근육 학 시스템은 매우 성숙 하 고 운동 학습 개발의 초기 단계 동안 성인에서 동일한 메커니즘에 의해 규율 됩니다 가능성이 크다. 시간 인간으로 성숙에 도달, 그들은 너무 능숙 걷는 데 노 보 운동 학습 연구를 충분히 소설 작업을 같이 어렵다. 분할 벨트 디딜 방 아, 2 개의 벨트는 다른 속도에 각 다리를 구동할 수 있는 수의 두 짧은-(즉, 즉각적인) 연구 및 장기 (즉, 분 일 동안, 모터 학습의 한 형태)에 대 한 응답 수정 걸음 걸이 워킹 환경에 새로운 변화입니다. 개인 수 쉽게 상영 분할 벨트 디딜 방 아에 이전 노출에 대 한 모든 실험 참가자 없다 보장 (또는 동등한) 이전 경험. 이 문서는 운동 학습과 다른 걷는 컨텍스트에이 학습의 일반화를 계량 테스트 방법을 통합 하는 일반적인 분할 벨트 디딜 방 아 적응 프로토콜을 설명 합니다. 분할-벨트 디딜 방 아를 설계에 대 한 중요 한 고려 사항에 대 한 논의 다음과, 디딜 방 아 벨트 속도, 휴식, 그리고 항목 같은 요소를 포함 하 여 실험. 또한, understudied 하지만 잠재적인 혼란 변수 (예를 들어, 팔의 움직임, 이전 경험) 여겨진다 토론에.

처음 분할 벨트 디딜 방 아에 걷는 큰 asymmetries interlimb 조정 발생 합니다. 10-15 분 동안, 대칭이이 측정의 많은 것에서 점차적으로 복원 됩니다. 상세한 설명을 어떻게 운동학 걷는 매개 변수 변경 되었습니다 분할 벨트 디딜 방 아 적응의 과정 이상 다른 곳에서8,10출판. 이 종이 interlimb 조정의 두 가지 조치에 초점을 맞추고: 길이 및 이중 지원 기간 단계. 단계 길이 (즉, 발뒤꿈치 파업) 초기 접촉에서 앞쪽 후부 거리가 두 발 (즉, 동작 추적 측면 malleoli에 배치 하는 마커 사이의 거리)로 계산 됩니다. . 느린 벨트에 다리 닿을 때 느린 단계 길이 계산 빠른 단계 길이 빠른 다리 발뒤꿈치 파업에서 계산 됩니다. 단계 길이 주...

우리는 인간의 운동 적응 분할 벨트 디딜 방 아, 다른 속도에 각 다리를 운전할 수 있는 두 개의 벨트를 사용 하 여 조사에 대 한 프로토콜을 설명 합니다. 우리는 특별히 다른 걷는 컨텍스트 (예를 들어, 환경 걷는 걸음 걸이 속도)에 적응된 운동 패턴의 일반화를 테스트 하도록 설계 된 패러다임에 초점.

Understanding the mechanisms underlying locomotor learning helps researchers and clinicians optimize gait retraining as part of motor rehabilitation. ...

이 절차의 전반적인 목표는 각 다리를 서로 다른 속도로 구동할 수 있는 두 개의 벨트가 있는 분할 벨트 트레드밀을 사용하여 보행 적응 또는 보행 조정의 장기적인 변화를 유도하는 것입니다. 이 방법은 사람들이 다르게 걷는 법을 배우는 방법과 다양한 조건에 적응할 수 있는 방법과 같은 운동 학습 분야의 주요 질문을 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 대부분의 사람들이 이전에 스플릿 벨트 트레드밀을 접한 적이 없기 때문에 이 기술은 사람들이 새로운 삽관에 어떻게 적응하는지에 대한 통찰력을 제공한다는 것입니다.이 기술의 의미는 뇌졸중 후 게이트 재활로 확장되는데, 이는 스플릿 벨트 트레드밀을 사용하여 뇌졸중 환자가 보다 대칭적인 게이트 협응으로 걸을 수 있도록 훈련할 수 있기 때문입니다. 비디오의 이 부분에서는 설정에 대한 일반적인 개요를 제공합니다. 주변 활동을 최소화하면서 조용한 환경에서 모든 테스트를 수행하고 참가자가 필요한 모든 자료를 준비할 수 있도록 합니다.예를 들어, 모션 추적 마커 및 근전도 센서. 기준선 게이트 측정은 정상적인 보행 협응력을 평가하는 데 중요합니다. 지상 기준선 시험의 경우, 참가자에게 모션 캡처 데이터를 수집할 수 있는 통로를 걷도록 지시합니다.기준선을 설정하기 위해 최소 10개의 보폭 주기를 수집합니다. 모션 캡처 시스템이 제한된 공간 내에서만 캡처를 허용하는 경우, 참가자가 해당 공간을 여러 번 통과하도록 하고, 각 통과 후 참가자는 일시 중지하고, 돌아서고, 조사자의 대기열이 다시 갈 때까지 기다려야 합니다. 제한된 공간 내에서 각 패스에는 가속 변경이 있는 첫 번째 및 마지막 보폭 사이클을 포함하지 않고 최소 두 개의 보폭 주기가 있어야 합니다.일반적으로 지상 기준선 시험의 속도는 참가자의 선택이지만 특정 속도가 필요한 경우 참가자가 원하는 속도를 배우기 위해 1분 또는 2분 동안 러닝머신에서 해당 속도로 걷게 합니다. 그런 다음 지상 걷기 동안 시도 사이의 속도에 대해 구두로 피드백을 제공하십시오. 좋아하고 다른 것을 위해 같은 속도를 유지하십시오.안전을 위해 하네스로 참가자를 넘어지지 않도록 보호하고 트레드밀을 멈추고 시작할 때 항상 난간을 잡고 있어야 합니다. 난간을 잡는 것의 효과는 알 수 없기 때문에 모든 참가자를 위해 실험 중에 일관성과 움직임을 유지하는 것이 중요합니다. 프로토콜은 참가자가 실험 중에 항상 난간을 잡도록 요구할 수 있습니다.트레드밀 기준선 시험의 경우 단단히 조이는 벨트를 사용하고 참가자가 트레드밀 위를 걷는 데 익숙해질 때까지 약간의 시간을 허용합니다. 그런 다음 각 트레드밀 속도에서 1분에서 5분 동안 데이터를 수집하여 적응 후 테스트할 데이터를 수집합니다. 참가자가 고정식 러닝머신 벨트에 서 있는 동안 참가자에게 발을 내려다보지 말고 똑바로 앞을 보도록 지시합니다.참가자에게 분할 벨트 차이를 경고하지 마십시오. 벨트 간의 속도 차이는 실험에 따라 달라지며, 일반적으로 벨트 속도 간에 2-4개의 전체 차이를 사용합니다. 한 벨트가 다른 벨트보다 빠르게 달리는 상태에서 스플릿 벨트 트레드밀을 시작하고 참가자가 10-15분 동안 걸을 수 있도록 합니다.목표는 참가자가 예상치 못한 지형에 적응하는 데이터를 수집하는 것입니다. 참가자가 스플릿 벨트에 완전히 적응하면 트레드밀을 잠시 멈춘 다음 두 벨트를 같은 속도로 작동하면서 잠시 다시 시작합니다. 이 기간을 캐치 트라이얼(catch trial)이라고 하며, 적응 기간 동안 발생하는 후유증을 측정하는 것이 목적입니다.가장 큰 후유증은 캐치 트라이얼 중 두 벨트의 속도가 적응 중 느린 벨트와 동일한 속도일 때 발생합니다. 5걸음 후에 이 시도를 중지한 다음 최소 2분 동안 분할 벨트 속도의 참가자를 다시 조정하고 필요한 경우 캐치 시도를 반복합니다. 현재 프로토콜에서 두 번째 캐치 시험은 애프터 이펙트의 속도 의존성을 평가하기 위해 첫 번째 캐치 시험과 다른 속도로 수행되었습니다.마지막 캐치 트라이얼 후에는 참가자가 다시 적응할 수 있도록 트레드밀을 멈추고 스플릿 벨트로 트레드밀을 5분 동안 다시 시작합니다. 지상 보행에 대한 후유증을 테스트하려면 참가자를 휠체어를 통해 지상 통로로 옮겨 땅을 처음 밟는 것을 기록할 수 있도록 합니다. 그런 다음 원하는 경우 보행로를 따라 보폭 평가를 반복하고 참가자에게 기준 보행 속도를 복제하고 시도 사이에 피드백을 제공하도록 지시합니다.다음으로, 두 번째 효과 후 테스트를 위해 참가자를 트레드밀로 다시 돌립니다. 트레드밀 효과 후 테스트는 지상 보행으로 인해 학습이 얼마나 소멸되었는지 보여줍니다. 더 느린 속도로 단단히 조여진 벨트로 런닝머신을 다시 시작하고 참가자가 약 30초 동안 걸을 수 있도록 합니다.부적응 비율에 액세스하려면 최소 10분 동안 연속적으로 타이트한 벨트 걷기를 기록하여 후유증이 완전히 씻겨 나갈 수 있도록 합니다. 신경학적 또는 정형외과적 상태가 없는 40세 미만의 성인 2명에게 설명된 패러다임이 적용되었습니다. 실험은 분할 벨트의 두 가지 속도에서 기준선 지상 및 타이트 벨트 트레드밀 측정으로 시작되었습니다.그런 다음 분할 벨트 테스트를 수행한 후 저속과 빠른 속도에서 두 개의 타이트한 벨트 캐치 트레일을 무작위 순서로 제시했습니다. 그런 다음 분할 벨트에 재적응한 후 고속 또는 느린 속도로 지상 사후 적응 효과를 측정했습니다. 데이터는 0 선으로 표시된 계단식 완전 게이트 묘지로 표시되었으며, 이는 보폭 길이 또는 이중 지지 기간이 양쪽 간에 동일함을 나타냅니다.두 참가자 모두 이러한 기준선 실험 동안 거의 대칭적인 공간 및 시간 사지 간 협응으로 걸었습니다. 스플릿 벨트 트레드밀은 정상적인 보행 협응을 방해했지만 사람들은 1-2분 동안 걷거나 약 100보를 걸은 후에 적응하고 대칭을 회복할 수 있었습니다. 적응은 트레드밀 캐치 시험과 적응 후 지상 시험에서 후유증 또는 비대칭 조정의 존재에 의해 입증됩니다.애프터 이펙트 크기는 트레드밀 캐치 트라이얼 중 걷는 속도에 의해 조절될 수 있습니다. 지상 시험에 대한 적응 후 중 후유증은 트레드밀 후유증보다 작으며 걷는 속도의 영향을 덜 받습니다. 이 절차를 시도하는 동안 팔의 움직임, 휴식 시간의 길이와 시간, 트레드밀 걷기에서 지상의 속도와 같은 잠재적인 혼란 변수의 영향을 제어하는 것이 중요합니다.이 절차의 여러 측면은 테스트하는 가설에 따라 수정될 수 있습니다. 예를 들어, 가속 속도와 스플릿 벨 속도의 가변성을 변경할 수 있습니다. 게이트 교란에 대한 작업은 사람들을 불안정하게 만들 수 있으므로 사람들이 넘어지지 않도록 적절한 예방 조치를 취하십시오.시청해 주셔서 감사드리며 실험에 행운을 빕니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Behavior

행동

로코는 종종 같은 신경 과학 및 정형 외과 등의 분야에서 질병의 다양한 모델의 행동 결과로 심사합니다. 이 비디오 종이가 억제 운동 중에 쥐가에서 지상 반응 병력 및 운동학를 수집하는 방법을 설명하는 계획이다.

운동학 및 그라운드 반력 결정 : 젊은 성인, 중년과 노인 쥐의 데모 Quantifying 운전하는 능력

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동시에 두피 뇌파 (EEG), 근전도 (EMG), 멀티 모달 신경 디코딩을위한 전체 몸 분절 관성 기록

두 운동의 패러다임은 운동 능력과 운동 심장 적응에 폐경의 영향을 조사하기 위해 새로 개발 된 화학적으로 유도 된 폐경의 마우스 모델에서 테스트되었다.

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설치류에 강제 운동에 준수에 도착 : 긴요 한 표준 노화 관련 질환과 질병에 운동 미치는 영향을 평가하기 위해

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환자의 자세와 걸음 걸이 프로필 비디오 Rasterstereography 및 디딜 방 아 걸음 걸이 분석 하 여 요 추 융합 수술 후의 평가

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인간의 운동 적응의 일반화를 평가 하는 분할 벨트 디딜 방 아를 사용 하 여

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