Name: Videoanalyse van het frame-voor-Frame van idiosyncratische Reach-naar-greep bewegingen bij de mens (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-01-15T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 51 s
Description: Leer frame-voor-frame videoanalyse van idiosyncratische reach-to-grasp bewegingen bij mensen. Deze betrouwbare, kosteneffectieve methode kwantificeert handbewegingen voor neurowetenschappelijk en klinisch onderzoek.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

De auteurs wil Alexis M. Wilson en Marisa E. Bertoli bedanken voor hun hulp bij het filmen en voorbereiding van de video van dit manuscript. Dit onderzoek werd gesteund door de natuurwetenschappen en Engineering Research Council of Canada (JMK, JRK, IQW), Alberta Innovates-Health oplossingen (JMK) en de Canadese instituten van gezondheid onderzoek (IQW).

<ol><li>Karl, J. M., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Different+evolutionary+origins+for+the+Reach+and+the+Grasp%3A+an+explanation+for+dual+visuomotor+channels+in+primate+parietofrontal+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neurol%22%5BJournal%5D)">Different evolutionary origins for the Reach and the Grasp: an explanation for dual visuomotor channels in primate parietofrontal cortex.</a> Front Neurol. 4 (208), (2013).</li>
<li>Whishaw, I. Q., Karl, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+contribution+of+the+reach+and+the+grasp+to+shaping+brain+and+behaviour%5BTitle%5D)+AND+%22Can+J+Exp+Psychol%22%5BJournal%5D)">The contribution of the reach and the grasp to shaping brain and behaviour.</a> Can J Exp Psychol. 68 (4), 223-235 (2014).</li>
<li>Jeannerod, M. Intersegmental coordination during reaching at natural visual objects. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aJeannerod%2C+M+%22Attention+and+Performance+IX%22">Attention and Performance IX</a>. Long, J., Badeley, A. , Hillsdale: Lawrence Erlbaum Associates. 153-169 (1981).</li>
<li>Arbib, M. A. Perceptual structures and distributed motor control. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aArbib%2C+MA+%22Handbook+of+Physiology%22">Handbook of Physiology</a>. Brooks, V. B. 2, American Psychological Society. 1449-1480 (1981).</li>
<li>De Bruin, N., Sacrey, L. A., Brown, L. A., Doan, J., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visual+guidance+for+hand+advance+but+not+hand+withdrawal+in+a+reach-to-eat+task+in+adult+humans%3A+reaching+is+a+composite+movement%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mot+Behav%22%5BJournal%5D)">Visual guidance for hand advance but not hand withdrawal in a reach-to-eat task in adult humans: reaching is a composite movement.</a> J Mot Behav. 40 (4), 337-346 (2008).</li>
<li>Karl, J. M., Sacrey, L. A., Doan, J. B., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hand+shaping+using+hapsis+resembles+visually+guided+hand+shaping%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Hand shaping using hapsis resembles visually guided hand shaping.</a> Exp Brain Res. 219 (1), 59-74 (2012).</li>
<li>Domellöff, E., Hopkins, B., Francis, B., Rönnqvist, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+finger+markers+on+the+kinematics+of+reaching+movements+in+young+children+and+adults%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Biomech%22%5BJournal%5D)">Effects of finger markers on the kinematics of reaching movements in young children and adults.</a> J Appl Biomech. 23 (4), 315-321 (2007).</li>
<li>Karl, J. M., Sacrey, L. A., Doan, J. B., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oral+hapsis+guides+accurate+hand+preshaping+for+grasping+food+targets+in+the+mouth%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Oral hapsis guides accurate hand preshaping for grasping food targets in the mouth.</a> Exp Brain Res. 221 (2), 223-240 (2012).</li>
<li>Karl, J. M., Schneider, L. R., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nonvisual+learning+of+intrinsic+object+properties+in+a+reaching+task+dissociates+grasp+from+reach%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Nonvisual learning of intrinsic object properties in a reaching task dissociates grasp from reach.</a> Exp Brain Res. 225 (4), 465-477 (2013).</li>
<li>Hall, L. A., Karl, J. M., Thomas, B. L., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reach+and+Grasp+reconfigurations+reveal+that+proprioception+assists+reaching+and+hapsis+assists+grasping+in+peripheral+vision%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Reach and Grasp reconfigurations reveal that proprioception assists reaching and hapsis assists grasping in peripheral vision.</a> Exp Brain Res. 232 (9), 2807-2819 (2014).</li>
<li>Karl, J. M., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Haptic+grasping+configurations+in+early+infancy+reveal+different+developmental+profiles+for+visual+guidance+of+the+Reach+versus+the+Grasp%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Haptic grasping configurations in early infancy reveal different developmental profiles for visual guidance of the Reach versus the Grasp.</a> Exp Brain Res. 232 (9), 3301-3316 (2014).</li>
<li>Whishaw, I. Q., Karl, J. M., Humphrey, N. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissociation+of+the+Reach+and+the+Grasp+in+the+destriate+%28V1%29+monkey+Helen%3A+a+new+anatomy+for+the+dual+visuomotor+channel+theory+of+reaching%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Dissociation of the Reach and the Grasp in the destriate (V1) monkey Helen: a new anatomy for the dual visuomotor channel theory of reaching.</a> Exp Brain Res. 234 (8), 2351-2362 (2016).</li>
<li>Timmann, D., Stelmach, G. E., Bloedel, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Grasping+component+alterations+and+limb+transport%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Grasping component alterations and limb transport.</a> Exp Brain Res. 108 (3), 486-492 (1996).</li>
<li>Saling, M., Mescheriakov, S., Molokanova, E., Stelmach, G. E., Berger, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Grip+reorganization+during+wrist+transport%3A+the+influence+of+an+altered+aperture%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Grip reorganization during wrist transport: the influence of an altered aperture.</a> Exp Brain Res. 108 (3), 493-500 (1996).</li>
<li>Whishaw, I. Q., Faraji, J., Kuntz, J., Mirza Ahga, B., Patel, M., Metz, G. A. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organization+of+the+reach+and+grasp+in+head-fixed+vs+freely-moving+mice+provides+support+for+multiple+motor+channel+theory+of+neocortical+organization%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Organization of the reach and grasp in head-fixed vs freely-moving mice provides support for multiple motor channel theory of neocortical organization.</a> Exp Brain Res. 235 (6), 1919-1932 (2017).</li>
</ol>

De auteurs hebben geen concurrerende financiële belangen openbaar te maken.

Het huidige document wordt beschreven hoe u video frame-voor-frame-analyse te kwantificeren van de temporele organisatie, kinematische structuur en een subset van topografische kenmerken van menselijke bewegingen van de reach-te-begrijpen. De techniek kan worden gebruikt om te studeren van typische visueel geleide bewegingen van de reach-te-begrijpen, maar ook idiosyncratische reach-naar-greep bewegingen. Dergelijke bewegingen zijn moeilijk te bestuderen met behulp van traditionele 3D motie volgsystemen, maar komen vaak ...

Prehension, de handeling van het bereiken om een object te begrijpen is gebruikt voor vele dagelijkse functies, met inbegrip van het verwerven van voedselpunten voor eten, grooming, manipuleren van objecten, zwaaiende tools en communiceren door middel van gebaar en geschreven woord. De meest prominente theorie inzake de neuro-controle van prehension, stelt de Visuomotor dubbelkanaals theorie1,2,3,4, dat prehension bestaat uit twee delen - een bereik die vervoert de hand naar de locatie van het doel en een greep die opent, vormen, en sluit de hand aan de grootte en vorm van het doel. De twee bewegingen zijn gemedieerd door scheidbaar maar interagerende zenuwbanen van visuele aan motorische cortex via de Pariëtale kwab1,2,3,4. Gedrags ondersteuning voor de Dual Visuomotor Channel-theorie is dubbelzinnig, grotendeels te wijten aan het feit dat de beweging van de reach-naar-greep wordt weergegeven als een naadloze Akte en ontvouwt zich met weinig bewuste inspanning. Prehension wordt echter bijna altijd bestudeerd in het kader van visueel-geleide prehension waarin een gezonde deelnemer bereikt om een zichtbaar doelobject te begrijpen. Onder deze omstandigheden wordt de actie weergegeven als een enkele beweging die zich in een voorspelbare en stereotiepe mode ontvouwt. Voorafgaand aan het begin van het bereik fixeren de ogen op het doel. Als de arm breidt de cijfers open, preshape aan de grootte van het object, en vervolgens beginnen te sluiten. De ogen losraken van het doel net vóór doel contact en laatste greep van het doel volgt vrijwel onmiddellijk daarna5. Als visie wordt verwijderd, is de structuur van de beweging echter fundamenteel verschillend. Het verkeer dissocieert in haar samenstellende onderdelen zodanig zijn dat een royaal reach voor het eerst gebruikt is het om doel te vinden door het aanraken van het en vervolgens haptische signalen doel contact guide vormgeven en sluiting van de hand te begrijpen6is gekoppeld.
Kwantificering van de reach-naar-greep beweging wordt meestal bereikt met behulp van een 3 dimensionale (3D) motion trackingsysteem. Daarbij kan men denken infrarood tracking-systemen, elektromagnetische volgsystemen, of video op basis van tracking-systemen. Hoewel dergelijke systemen effectief voor het verwerven van kinematische maatregelen van prehension in gezonde volwassen deelnemers uitvoeren van stereotiepe bewegingen van de reach-naar-greep naar zichtbaar doelobjecten, hebben ze een aantal nadelen. Naast het feit dat erg duur, vereisen deze systemen de gehechtheid van de sensoren of markeringen op de arm, hand en cijfers van de deelnemer. Deze zijn meestal verbonden met behulp van medische tape, die kan belemmeren tactiele feedback uit de hand, natuurlijke motor gedrag aanpassen en deelnemers7afleiden. Omdat deze systemen in het algemeen numerieke uitvoer aan verschillende kinematische variabelen zoals snelheid, versnelling en vertraging gerelateerde produceren zijn ze ook niet ideaal om te onderzoeken hoe de hand contact opneemt met het doel. Wanneer met behulp van deze systemen, extra sensoren of apparatuur zijn vereist om te bepalen welk deel van de hand maakt contact met de doelgroep, waar op het doel contact treedt op, en hoe in mogelijk gewijzigd wanneer de configuratie van de hand om te manipuleren het doel. Bovendien, vereisen infrarood tracking-systemen, die meestal werkenden, het gebruik van een gespecialiseerde camera voor het bijhouden van de locatie van de markeringen op de hand in de 3D-ruimte6. Dit vereist een directe lijn van gezicht tussen de camera en de sensoren aan de kant. Als zodanig is eigenaardigheden in de beweging dreigen te verdoezelen van deze lijn van het zicht en leiden tot het verlies van kritieke kinematische gegevens. Er zijn echter een groot aantal gevallen waarin eigenaardigheden in het reach-naar-greep verkeer eigenlijk de norm zijn. Deze omvatten tijdens de vroege ontwikkeling bij zuigelingen gewoon leren zijn om te bereiken en begrijpen voor objecten; Wanneer het target-object niet zichtbaar en tactiele is moeten signalen worden gebruikt om het bereik en de greep; Wanneer het doelobject is een oneven vorm of structuur; en wanneer de deelnemer met om het even wie van een verscheidenheid van sensomotorische aandoeningen zoals een beroerte presenteert, de ziekte van Huntington, de ziekte van Parkinson, cerebrale parese, etc. In al deze gevallen, het verkeer van de reach-naar-greep is niet voorspelbaar, noch stereotiepe, noch is het noodzakelijk geleid door visie. Bijgevolg, het vermogen van 3D motion tracking systemen te kwantificeren op betrouwbare wijze de temporele en kinematische structuur van deze bewegingen kunnen ernstig beperkt als gevolg van storingen in sensorische feedback van de hand, veranderingen in de natuurlijke motor gedrag, verlies van gegevens, en/of problemen interpreteren de idiosyncratische kinematische uitvoer van deze apparaten.
De huidige paper beschrijft een nieuwe techniek voor het kwantificeren van de idiosyncratische reach-naar-greep bewegingen in verschillende menselijke populaties die betaalbaar is, geen belemmering vormt voor sensorische feedback van de hand of het natuurlijke gedrag van de motor, en is betrouwbaar maar kan flexibel gewijzigd om aan te passen van een verscheidenheid van experimentele paradigma's. De techniek omvat het gebruik van meerdere high-speed video camera's voor het opnemen van het verkeer van de reach-te-begrijpen vanuit meerdere invalshoeken. De video is dan off line geanalyseerd door de videoframes een modeltraject tegelijk en met behulp van visuele inspectie om document belangrijke gedrags gebeurtenissen waarmee, samen een gekwantificeerde beschrijving van de temporele en kinematische organisatie van het reach-te-begrijpen verkeer. De huidige paper beschrijft een vergelijkende analyse van visueel - versus nonvisually geleide reach-naar-greep bewegingen in gezonde menselijke volwassenen6,,8,,9,10 om aan te tonen van de werkzaamheid van de techniek; gewijzigde versies van de techniek hebben echter ook gebruikt te kwantificeren van de acties van de reach-naar-greep van menselijke baby's11 en12van de niet-menselijke primaten. De uitvoerige resultaten van de frame-voor-frame videoanalyse van deze studies behoren tot de eerste gedrags bewijs ter ondersteuning van de theorie van de Visuomotor dubbelkanaals van prehension te leveren.

<table><tbody><tr><td>High Speed Video Cameras</td><td>Casio</td><td>http://www.casio-intl.com/asia-mea/en/dc/ex_f1/ or http://www.casio-intl.com/asia-mea/en/dc/ex_100/</td><td>Casio EX-F1 High Speed Camera of Casio EX-100 High Speed Camera gebruikt voor het verzamelen van high-speed video-opnames</td></tr><tr><td>Adobe Photoshop</td><td>Adobe</td><td>http://www.adobe.com/ca/products/photoshop.html</td><td>Software gebruikt om afstanden op individuele videoframes te kalibreren en meten</td></tr><tr><td>Adobe Premiere Pro</td><td>Adobe</td><td>http://www.adobe.com/ca/products/premiere.html?sdid=KKQOM&amp;mv=search&amp;s_kwcid=AL!3085!3!193588412847!e!!g!!adobe%20premiere%20pro&amp;ef_id=WDd17AAABAeTD6-D:20170606160204:s</td><td>Software gebruikt voor Frame-by-Frame Video Analyse</td></tr><tr><td>Height-Adjustable Pedestal</td><td>Sanus</td><td>http://www.sanus.com/en_US/products/speaker-stands/htb3/</td><td>Een in hoogte verstelbare luidsprekerstandaard met een op maat gemaakte 9 cm x 9 cm x 9 cm driehoekige bovenplaat die met een schroef aan de bovenkant is bevestigd, wordt gebruikt als een bereikpedestal</td></tr><tr><td>1 cm Calibration Cube</td><td>Learning Resources (Walmart)</td><td>https://www.walmart.com/ip/Learning-Resources-Centimeter-Cubes-Set-500/24886372</td><td>Een 1 cm plastic kubus wordt gebruikt om afstandmetingen van pixels naar centimeters om te zetten</td></tr><tr><td>Studio Light</td><td>Dot Line</td><td>https://www.bhphotovideo.com/c/product/1035910-REG/dot_line_rs_5620_1600w_led_light.html</td><td>Sterke lamp met koel LED-licht gebruikt om de deelnemer en testgebied te verlichten</td></tr><tr><td>3 Dimensional (3D) Sleep Mask</td><td>Kfine</td><td>https://www.amazon.com/Kfine-Sleeping-Contoured-lightweight-Comfortable/dp/B06W5CDY78?th=1</td><td>Gebaat als een blinddoek om het zicht in de No Vision-conditie te verduisteren</td></tr><tr><td>Orange Slices</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Sinaasappelschijfjes dienden als de groot formaat reikdoelen</td></tr><tr><td>Donut Balls</td><td>Tim Hortons</td><td>http://www.timhortons.com/ca/en/menu/timbits.php</td><td>Old fashion plain timbits van Tim Hortons dienden als de middelgrote reikdoelen</td></tr><tr><td>Blueberries</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Bosbessen dienden als de kleine formaat reikdoelen</td></tr></tbody></table>

videoanalyse van het frame-voor-frame van idiosyncratische reach-naar-greep bewegingen bij de mens

Frame-by-Frame Video Analysis of Idiosyncratic Reach-to-Grasp Movements in Humans

Prehension, de handeling van het bereiken van te begrijpen van een object, staat centraal in de menselijke ervaring. We gebruiken het om te voeden onszelf, onszelf bruidegom en manipuleren van objecten en hulpmiddelen in onze omgeving. Dergelijke gedragingen zijn aangetast door vele sensomotorische aandoeningen, maar ons huidige begrip van hun neuraal controle is verre van compleet. Huidige technologieën voor behandelende menselijke bewegingen van de reach-te-begrijpen vaak gebruiken tracking systemen die kunnen worden duur, vereisen het aanbrengen van markeringen of sensoren op de handen, natuurlijke beweging en sensorische feedback belemmeren, en bieden kinematische beweging uitvoer die kan moeilijk te interpreteren. Terwijl in het algemeen effectief voor het bestuderen van de stereotiepe bewegingen van de reach-naar-greep van gezonde slechtzienden volwassenen, veel van deze technologieën extra beperkingen geconfronteerd wanneer u probeert te bestuderen van de onvoorspelbare en idiosyncratische reach-naar-greep bewegingen van baby'tjes unsighted volwassenen en patiënten met neurologische aandoeningen. Dus presenteren we een roman, goedkoop, en zeer betrouwbare nog flexibele protocol voor het kwantificeren van de temporele en kinematische structuur van idiosyncratische reach-naar-greep bewegingen bij de mens. High speed video camera's vastleggen meerdere weergaven van de beweging van de reach-te-begrijpen. Frame-voor-frame video-analyse wordt vervolgens gebruikt voor het documenteren van de timing en de omvang van de vooraf gedefinieerde gedrags gebeurtenissen zoals beweging start collectie, maximale hoogte, maximale diafragma, eerste contact en definitieve greep. De temporele structuur van de beweging is gereconstrueerd door de relatieve framenummer van elk evenement te documenteren terwijl de kinematische structuur van de hand is gekwantificeerd aan de hand van de liniaal of de maatregel functie in foto-editing software om te kalibreren 2 dimensionale lineaire afstanden tussen twee lichaamsdelen of een lichaamsdeel en het doel. Frame-voor-frame videoanalyse kan bieden een kwantitatieve en uitgebreide beschrijving van idiosyncratische reach-naar-greep bewegingen en onderzoekers uit te breiden hun gebied van onderzoek te nemen een groter scala van naturalistische grijpen in staat zal stellen gedrag, geleid door een grotere verscheidenheid van sensorische modaliteiten, in zowel gezonde en klinische populaties.

Deze sectie bevat voorbeelden van de resultaten die kunnen worden verkregen bij het gebruik van videoanalyse van frame-voor-frame tot idiosyncratische reach-naar-greep bewegingen onder leiding van nonvisual sensorische onderzoeken. De primaire bevinding is dat wanneer de deelnemers kunt visie preventief identificeren zowel de extrinsieke (locatie/richting) en intrinsieke (grootte/vorm) eigenschappen van een doelwit object dat zij integreren het bereik en de greep een naadloze grijpen akte...

Dit protocol wordt beschreven hoe u video frame-voor-frame-analyse te kwantificeren idiosyncratische reach-naar-greep bewegingen bij de mens. Een vergelijkende analyse van bereiken slechtzienden versus unsighted gezonde volwassenen wordt gebruikt om aan te tonen van de techniek, maar de methode kan ook worden toegepast op de studie van ontwikkelings- en klinische populaties.

Videoanalyse van het frame-voor-Frame van idiosyncratische Reach-naar-greep bewegingen bij de mens

Prehension, the act of reaching to grasp an object, is central to the human experience. We use it to feed ourselves, groom ourselves, and manipulate ...

Het algemene doel van deze procedure is om de temporele organisatie, de kinematische structuur en de topografische kenmerken van idiosyncratische reik-naar-grijp bewegingen te kwantificeren. Deze methode kan worden gebruikt om belangrijke vragen te beantwoorden met betrekking tot de neurogedragsorganisatie van handbewegingen bij baby's, hersenletselpatiënten en bij niet-menselijke primaten, die moeilijk te bestuderen zijn met behulp van geautomatiseerde bewegingsregistratietechnieken. Het grote voordeel van deze techniek is dat ze zeer betrouwbaar, goedkoop en onopvallend is, en toch gemakkelijk kan worden aangepast om aan een aantal onderzoeksdoelen te voldoen.Het demonstreren van de procedure vandaag zullen Alexis Wilson en Marisa Bertoli zijn, die onderzoeksassistenten zijn in mijn laboratorium. Begin met het selecteren van blauwe bessen, donutbollen en sinaasappelschijfjes als reikdoelen. Breng de deelnemer naar de testruimte en laat hen weten dat ze in totaal 60 reikproeven zullen voltooien, verdeeld in vier blokken, waarbij elk blok bestaat uit 15 reikproeven.Vervolgens past u de hoogte van een zelfstandige hoogteverstelbare voet aan op de lengte van de zittende deelnemer, zodat de bovenkant van de voet halverwege staat tussen de bovenkant van de heup van de deelnemer en het borstbeen van de deelnemer. Plaats vervolgens één hogesnelheidsvideocamera sagittaal ten opzichte van de deelnemer aan dezelfde kant als de niet-dominante hand van de deelnemer op een afstand van één meter van de voet om een zicht op de zijkant van de reikbeweging van de dominante hand van de deelnemer vast te leggen. Plaats vervolgens een tweede videocamera één meter voor de voet om een frontale weergave van de deelnemer vast te leggen.Instrueer de deelnemer om elke reikproef te beginnen met hun handen geopend, ontspannen en rustend met de palm naar beneden op de dorsum van hun bovenbeen. Vertel de deelnemer dat aan het begin van elke proef de onderzoeker een doelobject op de voet zal plaatsen en dat ze moeten wachten tot de onderzoeker een mondelinge een, twee, drie, ga commando geeft om met hun dominante hand uit te reiken, het doelobject te grijpen en vervolgens het doelobject in hun mond te plaatsen alsof ze het op willen eten. Begin vervolgens met gegevensverzameling door snel met uw wijsvinger op de bovenste centrale oppervlakte van de voet te tikken om als tijdcue te dienen op alle video's.Plaats tenslotte het eerste doelobject op de voet en gebruik een een, twee, drie, ga cue om de deelnemer te signaleren om de reikproef uit te voeren. Begin met het openen van de videobestanden in de videobewerkingssoftware. Gebruik de pijltoetsen op het toetsenbord om naar het videoframe te navigeren dat de beweging weergeeft waarbij de onderzoeker met haar wijsvinger op de bovenkant van de voet tikt.Gebruik vervolgens de trim-functie in de videobewerkingssoftware om alle frames voorafgaand aan het huidige frame te verwijderen. Gebruik vervolgens de exportfunctie in de videobewerkingssoftware om de bijgesneden versie van elk videorecord op een veilige locatie op de harde schijf van de computer op te slaan. Selecteer en sleep tenslotte alle nieuw bijgesneden videorecords voor een enkele deelnemer in afzonderlijke tijdlijnen in de videobewerkingssoftware om een tijdgesynchroniseerde frame-per-frame videoanalyse uit te voeren.Begin met het identificeren van het framenummer van het begin van de beweging, dat wordt gedefinieerd als het eerste zichtbare optillen van de palm van de hand vanaf de dorsum van het bovenbeen. Identificeer vervolgens het framenummer van verzameling, dat is de vorming van een gesloten handhouding waarbij de vingers maximaal buigen en sluiten. Identificeer vervolgens het framenummer van maximale hoogte, dat is de maximale hoogte van de meest proximale knokkel van de wijsvinger terwijl de hand naar het doelobject reikt.Identificeer vervolgens het framenummer van piekapertuurhoogte, dat is de maximale opening van de hand die optreedt na verzameling, maar vóór het eerste contact met het doelwit. Identificeer het framenummer van eerste contact tussen de hand en het doelobject. Identificeer tot slot het framenummer dat overeenkomt met het moment waarop alle manipulatie van het doelobject voltooid is en de deelnemer een stevige greep op het doelobject heeft, wat wordt aangeduid als de laatste greep.Begin met het openen van het stilstaande frame-afbeelding dat het belangrijkste gedragsevenement van verzameling weergeeft in de fotobewerkingssoftware. Selecteer het liniaalgereedschap en gebruik dit om een rechte lijn te tekenen tussen de centrale punt van de duim en de centrale punt van de wijsvinger. Noteer de lengte van deze lijn als de verzamelingsafstand in de spreadsheet.Open vervolgens het stilstaande frame-afbeelding dat de maximale hoogte weergeeft in de fotobewerkingssoftware. Gebruik het liniaalgereedschap om de verticale afstand tussen de bovenkant van de voet en de bovenkant van de knokkel van de wijsvinger van de deelnemer te meten. Noteer de lengte van deze lijn als de maximale hoogteafstand in de spreadsheet.Open het piekapertuurhoogte-afbeelding in de fotobewerkingssoftware en gebruik het liniaalgereedschap om de afstand tussen de centrale punt van de duim en de centrale punt van de wijsvinger te meten. Noteer de lengte van deze lijn als de piekapertuurhoogteafstand in de spreadsheet. Open vervolgens het eerste contact-afbeelding en gebruik het liniaalgereedschap om de afstand tussen de centrale punt van de duim en de centrale punt van de wijsvinger te meten.Noteer de lengte van deze lijn als de eerste contactapertuurhoogteafstand in de spreadsheet. Open tenslotte het stilstaande frame-afbeelding dat de laatste greep weergeeft in de fotobewerkingssoftware. Gebruik het liniaalgereedschap om de afstand tussen de centrale punt van de duim en de centrale punt van de wijsvinger te meten.Noteer de lengte van deze lijn als de laatste greepapertuurhoogteafstand in de spreadsheet. Tijdens het uitvoeren van de frame-per-frame videoanalyse, documenteert u in de spreadsheet welk deel van de hand wordt gebruikt om voor elke proef voor elke deelnemer voor het eerst contact te maken met het doel. Bepaal de eerste contactpunten door een stilstaande afbeelding van het doel te exporteren, deze te openen in de fotobewerkingssoftware en het penseelgere

frame-frame-video-analysis-idiosyncratic-reach-to-grasp-movements

Research

JoVE Journal

Behavior

Gedrag

De geschoolde bereiken van schaal verdeelt de beweging door een voorpoot in een bereik voor voedsel te handelen in samengestelde elementen die elk worden geëvalueerd met een drie-punts schaal. De rating schaal is beschreven voor een normale rat en kan worden toegepast in de richting van de evaluatie van neurologische motorische stoornissen.

De structuur van Skilled voorpoot bereiken in het Rat: een beweging Rating Scale

Single-pulse transcraniële magnetische stimulatie over de primaire motorische cortex, neuronavigatie en registratie van elektromyografische activiteit van handspieren werden in deze studie gebruikt om corticospinale prikkelbaarheid te onderzoeken terwijl deelnemers actiesequenties observeerden.

Corticospinale excitability modulatie tijdens actie observatie

Het is onduidelijk hoe top-down signalen van de ventrale visuele stroom beïnvloeden beweging. We ontwikkelden een paradigma motorisch gedrag naar een doel te testen op een 3D-diepte inversie illusie. Significante verschillen worden gerapporteerd in zowel bewuste, doelgerichte bewegingen en automatische acties onder illusoir en veridical kijkcondities.

Methoden om Ontdek de invloed van Top-down Visual Processen op motorisch gedrag

Het protocol heeft tot doel in detail te beschrijven hoe videogegevens kunnen worden verzameld voor gebruik in het laboratorium; Hoe te registreren eye-tracking gegevens van de deelnemers te kijken naar de gegevens en hoe efficiënt analyseren van de inhoud van de Video's die ze zochten met behulp van een machine leren techniek.

Het combineren van Eye-tracking gegevens met een analyse van de video-inhoud van Free-viewing een video van een wandeling in een stedelijk park omgeving

Hier wordt een protocol voorgesteld om een automatisch apparaat te bouwen dat een aap begeleidt om de flexibele REACH-to-grasp-taak uit te voeren. Het apparaat combineert een 3D translationeel apparaat en draaitafel om meerdere objecten in een willekeurige positie in de 3D-ruimte te presenteren.

Ontwerp en gebruik van een apparaat voor het presenteren van grijpbare objecten in 3D-werkruimte

Knaagdier vaardige bereiken wordt vaak gebruikt om behendige vaardigheden te bestuderen, maar vereist veel tijd en moeite om de taak te implementeren en het gedrag te analyseren. We beschrijven een geautomatiseerde versie van bekwaam bereiken met bewegingsregistratie en driedimensionale reconstructie van REACH-trajecten.

Geautomatiseerde rat single-pellet bereiken met 3-dimensionale reconstructie van paw en Digit trajecten

Hier gepresenteerd is een gedragskundig paradigma dat robuuste snelle visuomotorische reacties op menselijke bovenste ledematen spieren tijdens visueel geleide bereikt elicits.

Een opkomende doel paradigma op te roepen snelle visuomotorische reacties op humane bovenste ledematen spieren

Bereiken is een fundamentele vaardigheid die mensen in staat stelt om met de omgeving te communiceren. Verschillende studies hebben tot doel het bereiken van gedrag te karakteriseren met behulp van een verscheidenheid aan methodologieën. Dit artikel biedt een open-source toepassing van transcraniële magnetische stimulatie om de toestand van corticospinale prikkelbaarheid bij mensen te beoordelen tijdens het bereiken van taakprestaties.

Beoordeling van corticospinale prikkelbaarheid tijdens doelgericht bereikgedrag

Wanneer we een object vastpakken, maken meerdere delen van de vingers en hand meestal contact met het oppervlak van het object. Het reconstrueren van dergelijke contactgebieden is een uitdaging. Hier presenteren we een methode voor het ongeveer schatten van de contactgebieden door marker-gebaseerde motion capture te combineren met bestaande deep learning-gebaseerde handmesh-reconstructie.

Schatting van contactgebieden tussen handen en objecten tijdens menselijk meercijferig grijpen

De huidige studie beschrijft een test voor fijn motorisch gedrag voor het onderzoeken van motorische stoornissen in knaagdiermodellen, waaronder de TgF344-AD-rat, met behulp van machine learning.

Een fijne motorische taak om gewrichtskinematica te bestuderen in een preklinisch model van neurodegeneratieve ziekten

Leer frame-voor-frame videoanalyse van idiosyncratische reach-to-grasp bewegingen bij mensen. Deze betrouwbare, kosteneffectieve methode kwantificeert handbewegingen voor neurowetenschappelijk en klinisch onderzoek.

Videoanalyse van het frame-voor-Frame van idiosyncratische Reach-naar-greep bewegingen bij de mens

Meer video's verkennen