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Artigo de método

Controle força e posição em Seres Humanos - O papel do feedback Augmented

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DOI:

10.3791/53291

19 de junho de 2016

Neste artigo

Resumo

Controlar um movimento idêntico com feedback de posição ou força resulta em diferentes ativações neurais e comportamento motor. Este protocolo descreve como investigar mudanças comportamentais observando a fadiga neuromuscular e como avaliar a atividade cortical motora (inibitória) usando TMS subliminar em relação à interpretação do feedback aumentado.

Resumo

Durante o comportamento motor, os humanos interagem com o ambiente, por exemplo, manipulando objetos e isso só é possível porque o feedback sensorial é constantemente integrado ao sistema nervoso central e essas entradas sensoriais precisam ser ponderadas para atender aos objetivos específicos da tarefa. O feedback adicional apresentado como feedback aumentado demonstrou ter um impacto no controle motor e na aprendizagem motora. Vários estudos investigaram se o feedback de força ou posição tem influência no controle motor e na ativação neural. No entanto, como nos estudos anteriores a apresentação do feedback de força e posição foi sempre idêntica, um estudo recente avaliou se não apenas o conteúdo, mas também a interpretação do feedback tem influência no tempo de fadiga de uma contração submáxima sustentada e na atividade (inibitória) do córtex motor primário usando estimulação magnética transcraniana subliminar. Este artigo descreve uma maneira possível de investigar a influência da interpretação do feedback no comportamento motor, investigando o tempo até a fadiga das contrações sustentadas submáximas, juntamente com as adaptações neuromusculares que podem ser investigadas usando EMG de superfície. Além disso, o protocolo atual também descreve como a atividade cortical motora (inibitória) pode ser investigada usando TMS subliminar, um método conhecido por atuar apenas no nível cortical. Os resultados mostram que quando os participantes interpretam o feedback como feedback de posição, eles exibem um tempo significativamente menor para a fadiga de uma contração sustentada submáxima. Além disso, os indivíduos também exibiram um aumento da atividade inibitória do córtex primário quando acreditavam receber feedback de posição em comparação quando acreditavam receber feedback de força. Assim, os resultados mostram que a interpretação do feedback resulta em diferenças em um nível comportamental (tempo para a fadiga) que também se reflete em diferenças específicas de interpretação na quantidade de atividade inibitória de M1.

Introdução

feedback sensorial é crucial para executar movimentos. As atividades diárias são quase impossível na ausência de propriocepção 1. Além disso, a aprendizagem motora é influenciado pela integração proprioceptiva 2 ou cutânea percepção 3. Seres humanos saudáveis ​​com sensação intacta são capazes de ponderar os inputs sensoriais decorrentes de várias fontes sensoriais, a fim de atender às necessidades específicas da situação 4. Este sensorial de pesagem permite que os seres humanos para realizar tarefas difíceis com alta precisão mesmo quando alguns aspectos da informação sensorial não são confiáveis ​​ou mesmo ausente (po....

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Protocolo

O protocolo descrito aqui seguiu as orientações do comitê de ética da Universidade de Freiburg e estava em conformidade com a Declaração de Helsinque (1964).

1. Aprovação Ética - Instrução Assunto

  1. Antes do experimento real, instruir todos os assuntos sobre a finalidade do estudo e fatores de risco potenciais. Ao aplicar a estimulação magnética transcraniana (TMS), existem alguns riscos médicos, incluindo qualquer história de crises epilépticas, implantes metálicos nos olhos e / ou na cabeça, doenças do sistema cardiovascular e gravidez. Excluir qualquer sujeito para afirmar um destes factores de risco a partir do estudo.
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Resultados

Interpretação do feedback

No processo descrito aqui, os indivíduos foram instruídos de uma forma que eles acreditavam em metade dos seus ensaios de ter recebido o feedback de posição e na outra metade dos ensaios ter recebido feedback de força. Na verdade, eles foram enganados em metade dos seus julgamentos à medida que a PF-grupo sempre receberam feedback de posição eo grupo fF sempre recebeu feedback de força.

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Discussão

O presente estudo investigou se a interpretação do feedback aumentada influencia o tempo de fadiga de uma contração submáxima sustentado eo processamento neural do córtex motor primário. Os resultados mostram que, logo que os participantes interpretado o feedback como realimentação de posição (em comparação à força de retorno), o tempo de fadiga foi significativamente mais curto e a actividade inibidora do córtex motor (medido como a quantidade de supressão de EMG causada por subTMS) está maior. Como a tarefa não se alt.......

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Divulgações

Os autores não têm nada a divulgar.

Agradecimentos

Os autores não têm agradecimentos.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
torquímetroLCB 130, ME-Mebsysteme, Neuendorf, AlemanhaParte do dispositivo robótico construído para registros de força e posição
potenciômetrotipo 120574, Megatron, Putzbrunn, AlemanhaParte do dispositivo robótico construído para registros de força e posição
Eletrodos EMGSensor azul P, Ambu, Bad Nauheim, Alemanha
Bobina TMSMagstim
Máquina TMSMagstim Company Ltd., Whitland, Reino Unido
Software de gravaçãoLabview
baseado em

Referências

  1. Rothwell, J. C., Traub, M. M., Day, B. L., Obeso, J. A., Thomas, P. K., Marsden, C. D. Manual motor performance in a deafferented man. Brain a journal of neurology. 105, 515-542 (1982).
  2. Rosenkranz, K., Rothwell, J. C. Modulation of proprioceptive integration in the....

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Reimpressões e permissões

Etiquetas

Feedback de For aFeedback de Posi oControle MotorTMS SublimiarEMG de Superf cieTempo at a FadigaC rtex Motor Prim rioContra o SustentadaAdapta es Neuromusculares