Name: De impact van motorische taakomstandigheden op doelgerichte arm die kinematica en trunkcompensatie bereikt bij overlevenden van chronische beroertes (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-05-02T13:00:00.000+00:00
Duration: 15 min
Description: Verken hoe taakomstandigheden de bewegingstrategieën van chronische beroertepatiënten beïnvloeden met 3D-bewegingsanalyse. Deze methode onthult hoe rompcompensatie toeneemt bij complexere taken.

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 willen Christopher Neville, Girolamo Mammolito en F. Jerome Pabulayan waarderen voor hun vitale bijdragen aan de ontwikkeling van dit protocol en het verzamelen van gegevens.

<ol><li>Spinazzola, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impairments+of+trunk+movements+following+left+or+right+hemisphere+lesions%3A+dissociation+between+apraxic+errors+and+postural+instability%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Impairments of trunk movements following left or right hemisphere lesions: dissociation between apraxic errors and postural instability.</a> Brain. 126 (12), 2656-2666 (2003).</li>
<li>Michaelsen, S. M., Jacobs, S., Roby-Brami, A., Levin, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Compensation+for+distal+impairments+of+grasping+in+adults+with+hemiparesis%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Compensation for distal impairments of grasping in adults with hemiparesis.</a> Experimental Brain Research. 157 (2), 162-173 (2004).</li>
<li>Saposnik, G., Levin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SORCan+SORC.+Virtual+Reality+in+Stroke+Rehabilitation+A+Meta-Analysis+and+Implications+for+Clinicians%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">SORCan SORC. Virtual Reality in Stroke Rehabilitation A Meta-Analysis and Implications for Clinicians.</a> Stroke. 42 (5), 1380-1386 (2011).</li>
<li>Levin, M. F., Snir, O., Liebermann, D. G., Weingarden, H., Weiss, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Virtual+Reality+Versus+Conventional+Treatment+of+Reaching+Ability+in+Chronic+Stroke%3A+Clinical+Feasibility+Study%5BTitle%5D)+AND+%22Neurology+and+Therapy%22%5BJournal%5D)">Virtual Reality Versus Conventional Treatment of Reaching Ability in Chronic Stroke: Clinical Feasibility Study.</a> Neurology and Therapy. 1 (1), 3(2012).</li>
<li>Knaut, L. A., Subramanian, S. K., McFadyen, B. J., Bourbonnais, D., Levin, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinematics+of+pointing+movements+made+in+a+virtual+versus+a+physical+3-dimensional+environment+in+healthy+and+stroke+subjects%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Physical+Medicine+and+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">Kinematics of pointing movements made in a virtual versus a physical 3-dimensional environment in healthy and stroke subjects.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 90 (5), 793-802 (2009).</li>
<li>Mastos, M., Miller, K., Eliasson, A. C., Imms, C., Mastos, M., Eliasson, A. C., Imms, C. M. K., Mastos Miller, K., Eliasson, A. C., Imms, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Goal-directed+training%3A+linking+theories+of+treatment+to+clinical+practice+for+improved+functional+activities+in+daily+life%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">Goal-directed training: linking theories of treatment to clinical practice for improved functional activities in daily life.</a> Clinical Rehabilitation. 21 (1), 47-55 (2007).</li>
<li>Harris, C. M., Wolpert, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Signal-dependent+noise+determines+motor+planning%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Signal-dependent noise determines motor planning.</a> Nature. 394, 780-784 (1998).</li>
<li>Gentilucci, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Object+motor+representation+and+reaching-grasping+control%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">Object motor representation and reaching-grasping control.</a> Neuropsychologia. 40 (8), 1139-1153 (2002).</li>
<li>Subramanian, S. K., Yamanaka, J., Chilingaryan, G., Levin, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Validity+of+Movement+Pattern+Kinematics+as+Measures+of+Arm+Motor+Impairment+Poststroke%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Validity of Movement Pattern Kinematics as Measures of Arm Motor Impairment Poststroke.</a> Stroke. 41 (10), 2303-2308 (2010).</li>
<li>Strenge, H., Niederberger, U., Seelhorst, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correlation+between+Tests+of+Attention+and+Performance+on+Grooved+and+Purdue+Pegboards+in+Normal+Subjects%5BTitle%5D)+AND+%22Perceptual+and+Motor+Skills%22%5BJournal%5D)">Correlation between Tests of Attention and Performance on Grooved and Purdue Pegboards in Normal Subjects.</a> Perceptual and Motor Skills. 95 (2), 507-514 (2002).</li>
<li>Lin, J. -H., Hsu, M. -J., Sheu, C. -F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Psychometric+comparisons+of+4+measures+for+assessing+upper-extremity+function+in+people+with+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Therapy%22%5BJournal%5D)">Psychometric comparisons of 4 measures for assessing upper-extremity function in people with stroke.</a> Physical Therapy. 89 (8), 840-850 (2009).</li>
<li>See, J., Dodakian, L., Chou, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+standardized+approach+to+the+fugl-meyer+assessment+and+its+implications+for+clinical+trials%5BTitle%5D)+AND+%22Neurorehabilitation+and+Neural+Repair%22%5BJournal%5D)">A standardized approach to the fugl-meyer assessment and its implications for clinical trials.</a> Neurorehabilitation and Neural Repair. 27 (8), 732-741 (2013).</li>
<li>Murphy, M. A., Willén, C., Sunnerhagen, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinematic+Variables+Quantifying+Upper-Extremity+Performance+After+Stroke+During+Reaching+and+Drinking+From+a+Glass%5BTitle%5D)+AND+%22Neurorehabilitation+and+Neural+Repair%22%5BJournal%5D)">Kinematic Variables Quantifying Upper-Extremity Performance After Stroke During Reaching and Drinking From a Glass.</a> Neurorehabilitation and Neural Repair. 25 (1), 71-80 (2011).</li>
<li>Michaelsen, S. M., Jacobs, S., Roby-Brami, A., Levin, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Compensation+for+distal+impairments+of+grasping+in+adults+with+hemiparesis%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Compensation for distal impairments of grasping in adults with hemiparesis.</a> Experimental Brain Research. 157, 162-173 (2004).</li>
<li>Järveläinen, J., Schürmann, M., Hari, R., Jarvelainen, J., Schurmann, M., Hari, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activation+of+the+human+primary+motor+cortex+during+observation+of+tool+use%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Activation of the human primary motor cortex during observation of tool use.</a> Neuroimage. 23 (1), 187-192 (2004).</li>
<li>Imazu, S., Sugio, T., Tanaka, S., Inui, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differences+between+actual+and+imagined+usage+of+chopsticks%3A+An+fMRI+study%5BTitle%5D)+AND+%22Cortex%22%5BJournal%5D)">Differences between actual and imagined usage of chopsticks: An fMRI study.</a> Cortex. 43 (3), 301-307 (2007).</li>
<li>Ishii, R., Schulz, M., Xjang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MEG+study+of+lang-term+cortical+reoganization+of+senorimotor+areas+with+respect+to+using+chopsticks%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroreport%22%5BJournal%5D)">MEG study of lang-term cortical reoganization of senorimotor areas with respect to using chopsticks.</a> Neuroreport. 13 (16), 2155-2159 (2002).</li>
<li>Chen, H. M., Chang, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+skill+components+of+a+therapeutic+chopsticks+task+and+their+relationship+with+hand+function+tests%5BTitle%5D)+AND+%22Kaohsiung+Journal+of+Medical+Sciences%22%5BJournal%5D)">The skill components of a therapeutic chopsticks task and their relationship with hand function tests.</a> Kaohsiung Journal of Medical Sciences. 15 (12), 704-709 (1999).</li>
<li>Shin, S., Demura, S., Aoki, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+prior+use+of+chopsticks+on+two+different+types+of+dexterity+tests%3A+Moving+Beans+Test+and+Purdue+Pegboard%5BTitle%5D)+AND+%22Perceptual+and+Motor+Skills%22%5BJournal%5D)">Effects of prior use of chopsticks on two different types of dexterity tests: Moving Beans Test and Purdue Pegboard.</a> Perceptual and Motor Skills. 108 (2), 392-398 (2009).</li>
<li>Ma, H. -i, Trombly, C. A., Robinson-Podolski, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Effect+of+Context+on+Skill+Acquisition+and+Transfer%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Occupational+Therapy%22%5BJournal%5D)">The Effect of Context on Skill Acquisition and Transfer.</a> American Journal of Occupational Therapy. 53 (2), 138-144 (1999).</li>
<li>Rosenbaum, D. A., Engelbrecht, S. E., Bushe, M. M., Loukopoulos, L. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Knowledge+Model+for+Selecting+and+Producing+Reaching+Movements%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Motor+Behavior%22%5BJournal%5D)">Knowledge Model for Selecting and Producing Reaching Movements.</a> Journal of Motor Behavior. 25 (3), 217-227 (1993).</li>
</ol>

Geen openbaarmaking.

Voorlopige resultaten ondersteunen dat dit protocol geschikt kan zijn om de impact van taakcomplexiteit op rompcompensatie en doelgerichte arm bereiken van kinematica bij zowel niet-gehandicapte volwassenen als overlevenden van chronische beroertes te onderzoeken.
Deze representatieve resultaten ondersteunen ook dat dit protocol geschikt kan zijn om de kinematische verschillen in doelgerichte armbereiken tussen niet-gehandicapte volwassenen en overlevenden van chronische beroertes te bepalen. ...

Rompbeweging is de meest voorkomende strategie ter compensatie van beperkte vrijheidsgraden in de elleboog en schouder bij personen met motorische tekorten na een beroerte boven-extremiteit (UE)1,2. Eerdere studies hebben aangetoond dat personen na een beroerte verschillende bewegingsstrategieën gebruiken in verschillende motorische taakomgevingen3,4,5. Dynamische systemen motorische controle theorie legt uit dat bewegingen voortkomen uit interne individuele factoren en externe factoren, zoals taakomstandigheden en omgeving6. Verder legt de wet van Fitt de relatie uit tussen taakmoeilijkheden en bewegingssnelheid, met de neiging om moeilijkere taken uit te voeren met lagere snelheden7. In termen van doelgerichte arm bereiken taken, Gentilucci gemeld dat mensen vertragen hun bereiken bewegingen wanneer ze bereiken en grijpen een kleiner object in vergelijking met een groter object8. De impact van taakcomplexiteit op doelgerichte arm die kinematica en compenserende bewegingsstrategieën bereikt bij overlevenden van chronische beroertes is echter niet goed begrepen. Een eerdere studie die het aanwijzen en begrijpen van taken bij overlevenden van chronische beroertes onderzocht, toonde aan dat verschillen in kinematische variabelen tussen twee verschillende taken verschillen in UE-motorische stoornissen verklaarden, gemeten door de Fugl-Meyer Upper Extremity Score9. Deze studie vergeverde echter niet direct hoe bewegingsstrategieën verschillen in termen van kinematische variabelen tussen het aanwijzen en begrijpen van taken. Een beter begrip van de impact van taakomstandigheden op compenserende bewegingsstrategieën met inachtneming van het individuele motorische beperkingsniveau is cruciaal om effectieve behandelingssessies te ontwerpen om compenserende bewegingen te minimaliseren en de restitutie van motorische beperkingen te maximaliseren. Daarom is het noodzakelijk om te onderzoeken hoe taakomstandigheden, met name taakcomplexiteit, bewegingsstrategieën beïnvloeden bij personen met post-stroke motorische stoornissen. Dit voorgestelde studieprotocol zal de impact van taakomstandigheden op doelgerichte arm bereiken kinematica bij niet-gehandicapte volwassenen en overlevenden van een beroerte onderzoeken. De doelstellingen van dit protocol zijn tweeledig: 1) om te onderzoeken of de complexiteit van de taak van invloed is op rompcompensatie en doelgerichte arm die kinematica bereikt bij overlevenden van chronische beroertes; 2) om te bepalen of dit protocol de kinematica van doelgerichte armbereiken kan onderscheiden tussen niet-gehandicapte volwassenen en overlevenden van chronische beroertes.

<table><tbody><tr><td>A pair of chopsticks</td><td>NA</td><td>NA</td><td>20 cm lengte, één eetstokje had de passieve bewegingsregistratiemarkeringen (op maat gemaakt)</td></tr><tr><td>Auditieve signalen voor motorische taken</td><td>NA</td><td>NA</td><td>Op maat gemaakte audiobestanden worden afgespeeld op een smartphone</td></tr><tr><td>Matlab R2018b software</td><td>Mathworks</td><td></td><td></td></tr><tr><td>MotionMonitor v 8.52 Software</td><td>Innovative Sports Training, Inc., Chicago, IL</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Perdue Pegboard Test</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kunststof blokjes (0,3 cm op de kant)</td><td>NA</td><td>NA</td><td>Op maat gemaakte kunststof blokjes met 0,3 cm op de kant. Deze zijn gemaakt met een 3D-printer</td></tr><tr><td>Kunststof blokjes (1 cm op de kant)</td><td>NA</td><td>NA</td><td>Op maat gemaakte kunststof blokjes met 1 cm op de kant. Deze zijn gemaakt met een 3D-printer</td></tr><tr><td>Sjabloonprint</td><td>NA</td><td>NA</td><td>Op maat gemaakte sjablonen van de motorische taken, inclusief startpositie, contouren van doelposities.</td></tr><tr><td>Vicon 512 Motion-analysesysteem en werkstation v5.2 software</td><td>OMG plc, Oxford, UK</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

de impact van motorische taakomstandigheden op doelgerichte arm die kinematica en trunkcompensatie bereikt bij overlevenden van chronische beroertes

The Impact of Motor Task Conditions on Goal-Directed Arm Reaching Kinematics and Trunk Compensation in Chronic Stroke Survivors

Trunk compensatie is de meest voorkomende bewegingsstrategie ter vervanging van motorische tekorten in de bovenste extremiteit (UE) bij overlevenden van chronische beroertes. Er is een gebrek aan bewijs dat onderzoekt hoe taakomstandigheden van invloed zijn op rompcompensatie en doelgerichte arm die kinematica bereikt. Dit protocol heeft tot doel de impact van taakomstandigheden, met inbegrip van taakmoeilijkheid en complexiteit, op doelgerichte arm bereiken kinematica te onderzoeken. Twee niet-gehandicapte jongvolwassenen en twee overlevenden van een chronische beroerte met een lichte motorische beperking van de UE werden gerekruteerd voor het testen van het protocol. Elke deelnemer voerde doelgerichte armbereiken uit met vier verschillende taakomstandigheden (2 taakproblemen [grote versus kleine doelen] X 2 taakcomplexiteiten [wijzen versus oppakken]). Het taakdoel was om een doel te bereiken en te richten of een object dat zich 20 cm voor de thuispositie bevindt zo snel mogelijk op te pakken met respectievelijk een stylus of een paar eetstokjes, als reactie op een auditieve cue. Deelnemers voerden tien bereiken per taakvoorwaarde uit. Een 3-dimensionaal motion capture camerasysteem werd gebruikt om trunk- en armkinematica op te nemen. Representatieve resultaten toonden aan dat er een aanzienlijke toename was in bewegingsduur, bewegingsrukigheid en rompcompensatie als functie van taakcomplexiteit, maar niet bij taakmoeilijkheid bij alle deelnemers. Overlevenden van chronische beroertes vertoonden aanzienlijk langzamere, schokkerigere en meer feedbackafhankelijke armbereiken en aanzienlijk meer compenserende rompbewegingen dan niet-gehandicapte volwassenen. Onze representatieve resultaten ondersteunen dat dit protocol kan worden gebruikt om de impact van taakomstandigheden op motorische controlestrategieën te onderzoeken bij overlevenden van chronische beroertes met een lichte motorische beperking van de UE.

Deze resultaten zijn voorlopige gegevens van twee niet-gehandicapte jongvolwassenen en twee overlevenden van een chronische beroerte met een lichte motorische beperking (Fugl-Meyer Scores van deze twee deelnemers waren hoger dan 60 van de 66). Niet-gehandicapte deelnemers waren rechtshandig en voerden de taken met hun rechterhand uit. Deelnemers aan de beroerte waren ook rechtshandig voor de beroerte en beiden hadden rechter hemiparese. Ze voerden de taak ook uit met hun rechterhand. Deze kinematische variabelen tussen p...

Dit protocol is bedoeld om de impact van taakomstandigheden op bewegingsstrategieën bij overlevenden van chronische beroertes te onderzoeken. Verder kan dit protocol worden gebruikt om te onderzoeken of een beperking in elleboogverlenging veroorzaakt door neuromusculaire elektrische stimulatie trunkcompensatie veroorzaakt tijdens doelgerichte armbereiken bij niet-gehandicapte volwassenen.

De impact van motorische taakomstandigheden op doelgerichte arm die kinematica en trunkcompensatie bereikt bij overlevenden van chronische beroertes

Trunk compensation is the most common movement strategy to substitute for upper extremity (UE) motor deficits in chronic stroke survivors. There is a lack ...

Beroerte is een belangrijke oorzaak van langdurige invaliditeit. Trunk compensatie is de meest voorkomende bewegingsstrategie ter vervanging van beperkte arm bereiken omvang tijdens doelgerichte arm bereiken voor dagelijkse activiteiten. Er zijn een aantal factoren die van invloed zijn op motorische controlestrategieën, zoals individuele, omgevings- en testconditiefactoren.Eerdere studies hebben zich gericht op de individuen en omgevingsfactoren. De testconditiefactoren zijn echter niet goed bestudeerd met betrekking tot compenserende bewegingsstrategieën bij overlevenden van chronische beroertes. We hebben dit protocol ontworpen om de impact van motorische testomstandigheden of motorische controlestrategieën van doelgerichte armbereiken bij overlevenden van chronische beroertes te onderzoeken.In het bijzonder willen we bepalen hoe mensen na een beroerte verschillende bewegingsstrategieën gebruiken wanneer ze doelgerichte arm uitvoeren en bewegingen bereiken met verschillende taakdoelen. We gebruiken dit protocol om onze hypothese te testen dat overlevenden van chronische beroertes de rompcompensatie zullen verhogen tijdens doelgerichte armbereikbewegingen als een functionele taakcomplexiteit en moeilijkheidsgraad. In deze sectie gaan we de kinematische meetopstelling uitleggen.We gebruiken 10 Vicon driedimensionale motion capture camera's met bewegingsmonitor software om doelgerichte arm bereiken kinematica op te nemen. Met behulp van de Vicon Nexus-softwareversie van 2.8.2 hebben we de motion capture-camera's ingesteld, waarbij ongewenste reflecties, camerakalibratie en volume-oorsprongsinstellingen worden gemaskeerd. Daarna hebben we de kinematische gegevensverzameling opgezet met behulp van de bewegingsmonitorsoftware.Deze procedure omvat het toewijzen van markeringen, het instellen van de stylus, het instellen van wereldassen en het toewijzen van virtuele sensoren aan lichaamssegmenten. Dan zetten we de marker triades op de deelnemer. De rompmarkertriade bevindt zich op de huid over de borstwervels tussen schouderkappen.De bovenarmtriade wordt op de huid geplaatst in het midden van elk lateral aspect van de bovenarmen. De onderarmtriaden worden op de huid geplaatst in het midden van het dorsale oppervlak van elke onderarm. De handtriade wordt op de huid geplaatst over het derde middenhandsbeentje.We leggen ook een marker triade op tafel. Deze marker triade wordt gebruikt om de locatie van de thuis- en doelposities te registreren. We hebben een aangepaste eetstok stylus gemaakt om de kinematica van de eetstok op te nemen.De eetstok stylus heeft een marker triade en deze is ook geregistreerd in het model. Nadat we alle markerdrieklanken op de deelnemer hebben geplaatst, zetten we onderwerpsensoren op met behulp van digitaliseringsmethoden. De procedure registreert de lichaamssegmenten in het model op basis van de locatie van de markeringsdrieklanken en de software berekent de posities van verschillende gewrichtscentra.Door aanwijzingen op het scherm te volgen, wijzen we met de stylus naar de volgende oriëntatiepunten. Voor de bovenste romp één plek tussen C7- en T1-wervels. Voor de onderste romp één plek tussen de T12- en L1-wervels.Voor het schoudergewricht zijn twee plekken gelijk aan het midden van het hoofd van de humerus. Voor het ellebooggewricht, twee vlekken op de mediale en laterale elleboog die op gelijke afstand staan van de middellijn van het gewricht. Voor het polsgewricht, twee vlekken op de mediale en laterale pols die gelijke afstand van het midden van het gewricht zijn.Voor de hand, de punt van de derde falanx van elke hand. Voor de thuis- en doelposities, een plek in het midden van elke positie. Voor de eetstokje stylus, een plek op de punt van de eetstok.Er zijn vier verschillende doelgerichte arm die motorische taakomstandigheden bereiken. Hier gaan we de details van die motorische taakomstandigheden uitleggen. Er zijn twee verschillende doelgrootten die de taakmoeistelling aangeven.Een groot doel zou een eenvoudigere taakvoorwaarde zijn. En het kleinere doelwit is een moeilijkere taakvoorwaarde. Er zijn ook twee verschillende testtypen, die de complexiteit van de taak aangeven.Een aanwijstaak is een eenvoudigere motorische taakconditie en het oppakken van een object met een paar eetstokjes is een complexere motorische taakconditie die handvaardigheid op hoog niveau vereist. Als combinatie van deze twee taakvoorwaarden hebben we vier verschillende motorische taakvoorwaarden. Deze afbeelding toont de sjabloon voor het aanwijzen van een groot doel.Er zijn thuis- en doelposities. Elke vierkante maat is één bij één vierkante centimeter. De centrum-tot-centrumafstand tussen de twee locaties is 20 centimeter.Het taakdoel voor het wijzen naar een groot doel is om het midden van het doelvierkant met de eetstokjespunt zo snel en nauwkeurig mogelijk te bereiken en te tikken. De deelnemer houdt een eetstokje vast en plaatst de punt van de eetstok in het midden van de thuispositie. Wanneer de deelnemer een go-geluid hoort, bereikt en tikt hij of zij zo snel en nauwkeurig mogelijk op het midden van het doelveld.De deelnemer heeft drie seconden om de taak te voltooien. Er zal een stopsignaal zijn na drie seconden vanaf het go-signaal. Als de deelnemer de taak niet binnen drie seconden kan voltooien, wordt deze beschouwd als een mislukte proefversie.De deelnemer herhaalt deze taak 10 keer met tien seconden rust tussen elke proef. Go.Stop. We gebruiken dezelfde sjabloon voor het oppakken van een grote objecttaak met behulp van een paar eetstokjes. Een plastic kubus, een centimeter aan de rand, wordt op de doellocatie geplaatst.Het taakdoel is om de plastic kubus ongeveer een centimeter hoog te bereiken en op te pakken met een paar eetstokjes zo snel mogelijk zonder te vallen. De deelnemer houdt een paar eetstokjes vast en vindt de tips in het midden van de thuispositie. Wanneer de deelnemer een go-geluid hoort, reikt hij of zij de kubus zo snel mogelijk op en pakt deze op.De deelnemer moet de kubus oppakken voor het stopsignaal, dat drie seconden na het go-signaal heeft gegeven. Als de deelnemer de kubus niet binnen drie seconden kan ophalen, wordt deze beschouwd als een mislukte proefversie. Hij of zij wordt gevraagd om de uiteinden van de eetstokjes terug te brengen naar de thuispositie.Het laten vallen of vliegen van de plastic kubus tijdens de taak wordt beschouwd als een mislukte proef. Go.Stop. Het wijzen naar een klein doel is hetzelfde als het wijzen naar een groot doel, maar de vierkante doelgrootte is 0,3 bij 0,3 vierkante centimeter. De deelnemer houdt de eetstokjes vast en vindt de punt van de eetstok in het midden van de thuispositie.Wanneer de deelnemer een go-geluid hoort, bereikt en tikt hij of zij zo snel en nauwkeurig mogelijk op het midden van het doelveld. Go.Stop. Het oppakken van een kleine objecttaak is hetzelfde als het oppakken van een grote objecttaak, maar het doelobject staat 0,3 centimeter aan de rand. Op de doellocatie wordt een plastic kubus van 0,3 centimeter aan de rand geplaatst.Het taakdoel is om de plastic kubus ongeveer een centimeter hoog te bereiken en op te pakken met een paar eetstokjes zo snel mogelijk zonder te vallen. De deelnemer houdt een paar eetstokjes vast en vindt de tips in het midden van de thuispositie. Wanneer de deelnemer een go-geluid hoort, reikt hij of zij de kubus zo snel mogelijk op go.stop.In deze sectie gaan we de doelgerichte arm uitleggen die kinematische gegevensanalyse bereikt. We exporteren de positiegegevens van de volgende oriëntatiepunten uit de bewegingsmonitorsoftware. Punt van de eetstok stylus, thuispositie op de tafel, doelpositie op de tafel, elke hand in het midden van de derde falanx, elk midden van ellebooggewrichten, elk midden van schoudergewrichten, C7-wervelkolom die de rompbeweging vertegenwoordigt.De bovenste extremiteitsverbindingsherkenningspunten van elke deelnemer en de stampositiegegevens worden geëxporteerd in de X-, Y- en Z-assen als tekstbestand voor elke taakvoorwaarde. De kinematische gegevens worden voorbewerkt met behulp van aangepaste scripts en MATLAB-software. De kinematische gegevensverwerking omvat het filteren met behulp van een derde order Butterworth low-pass filter met een drie Hertz cutoff.Vervolgens berekenen we de resulterende X-, Y- en Z-richtingen van de presterende handpositie. Na de voorbewerking van de positiegegevens hebben we de kinematische gegevensanalyse uitgevoerd met behulp van de resulterende driedimensionale positie van de uitvoerende hand om de kinematische variabelen van de doelgerichte armbereiken te berekenen. We gebruiken aangepaste scripts en MATLAB-software voor kinematische gegevensanalyse.Allereerst berekenen we de tangentiële snelheid, versnelling en schok van de uitvoerende hand, die respectievelijk de eerste, tweede en derde afgeleide van de positiegegevens zijn. Vervolgens gebruiken we het tangentale snelheidsprofiel van elke proef om het begin, de offset en de pieksnelheid van de beweging te bepalen. De volgende kinematische variabelen werden berekend op basis van de kinematische gegevensanalyse, bewegingsduur, pieksnelheid, absolute en relatieve tijd tot pieksnelheid en log dimensieloze schok.Hier gaan we deze kinematische variabelen beschrijven met een voorbeeldig snelheidsprofiel. Het begin van de beweging en de verschuivingen worden geïdentificeerd met behulp van de begin- en offsetdrempels voor bewegingen, namelijk 0,01 meter per seconde. Het begin van de beweging wordt gedefinieerd als het eerste frame van het bereik waar de tangentiële snelheid hoger is dan 0,01 meter per seconde.Bewegingsverschuiving wordt gedefinieerd als het laatste frame van het bereik waarbij de tangentale snelheid hoger is dan 0,01 meter per seconde. De bewegingsduur wordt gedefinieerd als de tijd tussen het begin en de offset van de beweging. Pieksnelheid is de maximale snelheidsamplitude tussen het begin en de offset van de beweging.Tijd tot pieksnelheid is de tijd om de pieksnelheid te bereiken vanaf het begin van de beweging. Het begin, de offset en de pieksnelheid van de beweging worden automatisch gelabeld met behulp van de aangepaste scripts van MATLAB-software. Na deze geautomatiseerde etikettering worden de labels gevisualiseerd en geïnspecteerd door een onderzoeker.Als de labels onjuist zijn, voert de onderzoeker handmatige aanpassingen uit. Log dimensieloze schok wordt berekend op basis van het schokprofiel van het bereik met behulp van deze vergelijking, de derde afgeleide van de positie. We berekenden twee maten van rompcompensatie tijdens doelgerichte armbereiken.Eerst werd de verplaatsing van de stam berekend. Deze maatregel is het afstandsverschil van de boomstamoriëntatiepunt, C7 tussen beweging die en compensatie wordt beginnen. De andere rompcompensatiemaatregel is de lengte van het schoudertraject.Deze maatregel is de reisafstand van de schouderoriëntatiepunt tussen arm die beweging bereikt en offset. De lengte van het schoudertraject is een nieuwe rompcompensatiemaatregel tijdens het bereiken van de doelgerichte arm. We hebben deze maatregel gebruikt om de stamcompensatie in alle richtingen vast te leggen.We gebruiken alle drie de dimensies om deze trunkcompensatiemaatregelen te berekenen. In deze sectie zullen we onze voorlopige resultaten presenteren. Onze voorstudie heeft twee overlevenden van een chronische beroerte met een lichte motorische beperking van de bovenste extremiteit aan de rechterkant en twee niet-gehandicapte jongvolwassenen.Alle deelnemers hadden geen of weinig eerdere ervaring met eetstokjesgebruik. Overlevenden van een chronische beroerte voeren de motortaak uit met behulp van hun paretische rechterhand, die dominant was vóór het begin van de beroerte. Niet-gehandicapte jongvolwassenen voerden motorische taken uit met hun rechterhand, wat hun dominante hand is.Hier hebben we twee verschillende rompcompensatiemaatregelen vergeleken om te bepalen of de schouderbaan een gevoeligere maat is dan de rompverplaatsing om de rompcompensatie vast te leggen. Figuur één toont de vioolpercelen van stamcompensatiemaatregelen in twee verschillende deelnemerspopulaties. De groene plots geven de lengte van de schouderbaan aan en de rode plots geven de verplaatsing van de romp aan.Elke stip in het vioolplot geeft aan dat elke arm beweging bereikt. Figuur één laat zien dat niet-gehandicapte volwassenen en overlevenden van chronische beroertes geen verschil hebben in stamverplaatsing. Terwijl de schouderbaanlengte van overlevenden van een chronische beroerte groter is dan die van niet-gehandicapte volwassenen.Dit resultaat kan erop wijzen dat de lengte van de schouderbaan een gevoeligere maat is voor rompcompensatie tijdens doelgerichte armbereiken dan de rompverplaatsing bij personen na een beroerte. Figuur twee behandelt verschillen in kinematische variabelen tussen deelnemerspopulaties en tussen verschillende motorische taken. In deze figuur geven rode omlijnde boxplots de overlevenden van een chronische beroerte aan en blauw geschetste boxplots de niet-gehandicapte jongvolwassenen.En de X-as, we hebben vier verschillende taakvoorwaarden die wijzen naar een groot doel, wijzend naar een klein doel dat een groot object oppakt en een klein object oppakt. Overlevenden van een chronische beroerte hadden verschillende doelgerichte arm die kinematische kenmerken bereikten in vergelijking met niet-gehandicapte jongvolwassenen in verschillende taakomstandigheden. Kortom, overlevenden van een chronische beroerte hadden een langzamere en schokkerigere arm die reikte dan de niet-gehandicapte jongvolwassenen.Ook waren overlevenden van chronische beroertes meer afhankelijk van op feedback gebaseerde aanpassingen van het bereiken, wat wordt aangegeven door de lagere relatieve tijd tot pieksnelheid. Deze resultaten komen overeen met eerdere bevindingen. Ten slotte toont figuur twee ook aan dat de complexiteit van de taak van invloed is op de kinematica van doelgerichte armbereikende beweging.Deelnemers gebruiken langzamere en schokkerige bewegingen voor complexere motorische taken dan eenvoudige motorische taken voor beide deelnemerspopulaties. Daarnaast gebruiken ze meer feedback-gebaseerde controle van de arm die reikt naar een complexere taak. Mensen hebben ook de neiging om meer trunkcompensatie te gebruiken voor complexere motorische taken dan eenvoudige motorische taken.Onze voorlopige resultaten ondersteunen dat dit protocol kan worden gebruikt om de impact van testomstandigheden op doelgerichte arm bereiken bewegingsstrategieën bij overlevenden van chronische beroertes te onderzoeken.

the-impact-motor-task-conditions-on-goal-directed-arm-reaching

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

Muismodellen zijn steeds populairder geworden in studies van gedragsneurowetenschappen.  Naarmate modellen vorderen, is het belangrijk om gevoelige gedragsmatige metingen te ontwikkelen die specifiek zijn voor de muis.  Dit protocol beschrijft de Pasta Matrix Reaching Task, een vakbekwame motorische taak voor gebruik in muismodellen van beroerte.

Compenserende Limb Gebruik en Behavioral Assessment of Motor Skill Learning Na Sensorimotor Cortex Letselschade in een muismodel van ischemische beroerte

Hier presenteren we een protocol te ontwikkelen en toepassen van een mobiele spel gebaseerde virtuele reality-programma voor het herstel van de bovenste extremiteit disfunctie bij patiënten met een beroerte. De huidige studie toont aan dat de mobiele programma haalbaar is en effectief herstel van de bovenste extremiteit bij beroerte-patiënten bevordert.

Mobiele Game-based Virtual Reality programma voor bovenste extremiteit beroerte revalidatie

Dit protocol beschrijft een objectieve methode om te evalueren van de prestaties van de beweging en de sensomotorische functie van de bovenste extremiteit toegepast op personen met een beroerte en gezonde controles. Een gestandaardiseerde testprocedure, Kinematische analyse en resultaten variabelen voor drie-dimensionale motion-video vastleggen van het drinken van taak worden geleverd.

Kinematische analyse met behulp van 3D Motion Capture van drinken taak in mensen met en zonder bovenste extremiteit bijzondere waardeverminderingen

Cerebrale schade kan schade aan zowel somatische als oogbeschadigingen en/of motor systemen. Karakterisering van motorische controle na verwonding biedt biomarkers die bij de opsporing van de ziekte helpen, monitoring en prognose. We bekijken een methode voor het meten van de controle van de verplaatsingen van de oog-hand in gezondheid en pathologische incoördinatie, met blik-en-bereiken paradigma's te beoordelen van de coördinatie tussen oog en hand.

Efficiënt opname de oog-Hand coördinatie tot incoördinatie Spectrum

Dit artikel presenteert een protocol specifiek voor dual motor task ganganalyse bij patiënten met een beroerte met motorische controlestoornissen.

Motorische duale taken voor loopanalyse en -evaluatie bij patiënten na een beroerte

Het huidige protocol schetst hoe het op VR gebaseerde digitale beroepsopleidingssysteem de revalidatie van patiënten met cognitieve stoornissen en disfunctie van de bovenste ledematen na een beroerte verbetert.

Cognitieve functie en revalidatietraining van de bovenste ledematen na een beroerte met behulp van een digitaal beroepsopleidingssysteem

Hier onderzoeken we het effect van functionele ergotherapie in combinatie met geassisteerde actieve of passieve beweging op de functie van de bovenste ledematen van patiënten met schade aan de rechterhersenhelft en onderzoeken we het effect van functionele nabij-infraroodspectroscopie op de hermodellering van de hersenfunctie.

Onderzoek naar het effect van verschillende soorten lichaamsbeweging op het functionele herstel van de bovenste ledematen bij patiënten met schade aan de rechterhersenhelft op basis van fNIRS

Geschat wordt dat 1 op de 6 mensen wereldwijd tijdens zijn leven een beroerte zal krijgen, met langdurige invaliditeit tot gevolg, waarvan de revalidatiemechanismen nog steeds slecht worden begrepen. Deze studie stelt een protocol voor om hersenactivatie te evalueren door middel van functionele nabij-infraroodspectroscopie (fNIRS) tijdens een robottherapiesessie voor de onderste ledematen.

Een experiment met behulp van functionele nabij-infraroodspectroscopie en robotgeassisteerde multi-joint richtbewegingen van de onderste ledematen

Dit protocol beschrijft een revalidatierobot voor de bovenste ledematen die intelligente feedback geeft via vier modi. Deze modi verbeteren de functie en flexibiliteit van de bovenste ledematen, waardoor de kwaliteit van leven van de patiënt wordt verbeterd.

Verbetering van de functie van de bovenste ledematen en motoriek na een beroerte door middel van een revalidatierobot voor de bovenste ledematen

Dit experimentele protocol schetst het gebruik van een taakgericht robotsysteem met twee bovenste ledematen voor patiënten met een beroerte met disfunctie van de bovenste ledematen. De bevindingen geven aan dat dit systeem de functie van de bovenste ledematen en de dagelijkse activiteiten van patiënten met een beroerte aanzienlijk kan verbeteren.

Toepassing van een taakgericht robotsysteem met dubbele bovenste ledematen voor het functioneel herstel van de bovenste ledematen bij patiënten met een beroerte

Verken hoe taakomstandigheden de bewegingstrategieën van chronische beroertepatiënten beïnvloeden met 3D-bewegingsanalyse. Deze methode onthult hoe rompcompensatie toeneemt bij complexere taken.

De impact van motorische taakomstandigheden op doelgerichte arm die kinematica en trunkcompensatie bereikt bij overlevenden van chronische beroertes (Video) | JoVE Journal

De impact van motorische taakomstandigheden op doelgerichte arm die kinematica en trunkcompensatie bereikt bij overlevenden van chronische beroertes

Meer video's verkennen