Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

כימות למידה בתינוקות צעירים: פעולות מעקב רגלו במהלך משימה למידת גילוי

Published: June 1, 2015 doi: 10.3791/52841
Automatic Translation
1, 2, 3, 1
1Division of Biokinesiology & Physical Therapy at the Herman Ostrow School of Dentistry, University of Southern California, 2Department of Kinesiology, Temple University, 3Department of Physical Therapy, Niigata University of Health and Welfare

Abstract

פעולות משימה ספציפיות לצאת מתנועה ספונטנית בגיל הינקות. זה הוצע כי פעולות משימה ספציפית לצאת דרך תהליך למידה-גילוי. הנה שיטה מתוארת ללמוד בי תינוקות ישנים 3-4 חודש משימה על ידי גילוי ותנועות רגליהם נלכדות לכמת את תהליך הלמידה. משימת למידת גילוי זה משתמשת בנייד מופעל תינוק שמסתובבת ומנגן מוסיקה המבוססת על פעולת רגל מוגדרת של תינוקות. תינוקות שכיבה להפעיל הניידים על ידי הזזת רגליהם בצורה אנכית על פני סף וירטואלי. פרדיגמה זו היא ייחודית בכך שכתינוקות באופן עצמאי לגלות שפעולות רגלם להפעיל ניידת, תנועות הרגליים של התינוקות מתבצעות מעקב באמצעות מערכת לכידת תנועה מאפשרת לכימות של תהליך הלמידה. באופן ספציפי, למידה היא לכמת במונחים של משך הפעלה להתקנים ניידים, שונות מיקום של קצוות ה( רגליים) המפעילות את הניידת, שינויים בcoordina היפ הברךדפוסי tion, ושינויים במומנט שריר ירך והברך. מידע זה מתאר את החיפוש וניצול תינוק בגומלין של אילוצי אדם והסביבה שתומכים בפעולת משימה ספציפית. מחקר לאחר השימוש בשיטה זו יכולה לחקור ליקויים איך ספציפיים של אוכלוסיות שונות של תינוקות בסיכון להפרעות תנועה להשפיע על תהליך למידה-הגילוי לפעולת משימה ספציפית.

Introduction

פעולות משימה ספציפיות לצאת מתנועות ספונטניות בגיל הינקות. זה הוצע כי פעולות משימה ספציפית לצאת דרך 1,2 תהליך למידה-גילוי. משימות שהתגלו על ידי תינוקות כפי שהם באופן ספונטני לעבור ולחקור פעולות אשר מייצרות אפקטים חדשניים בסביבה. פעולות משימה ספציפית להתגלות כתינוקות לנצל את הקשרים בין פעולותיהם והשפעותיהם על העולם סביבם. עם זאת, מעט מאוד ידוע על התהליכים המדויקים שתינוקות לחקור ולנצל ללמוד לשנות תנועות הספונטניות שלהם כדי לבצע פעולות משימה ספציפית. הנה שיטה מתוארת ללמוד בי תינוקות ישנים 3-4 חודש משימה על ידי גילוי ותנועות רגליהם נלכדות לכמת את תהליך הלמידה.

איור 1

איור 1: תינוקות בעיטות מופעלים משימה ניידת. et סרג'נט אל-מודפס מחדש. 3

משימת למידת גילוי זה משתמשת בנייד מופעל תינוק שמסתובבת ומנגן מוסיקה המבוססת על פעולת רגל המוגדרת של תינוקות 3. תינוקות הונחו פרקדן תחת הנייד להפעיל אותו על ידי הזזת רגליהם בצורה אנכית על פני סף וירטואלי (איור 1). פרדיגמה זו היא ייחודית בכך שכתינוקות באופן עצמאי לגלות שפעולות רגלם להפעיל ניידת, תנועות הרגליים של התינוקות מתבצעות מעקב באמצעות מערכת לכידת תנועה מאפשרת לכימות של תהליך הלמידה.

פרוטוקול הניסוי כולל שני ימים של איסוף נתונים. יום 1 מורכב ממצב בסיסי 2 דקות שבתינוק בועט באופן ספונטני אך הפעולות ברגלולא יכול להפעיל את התינוק הנייד, ואחריו מצב רכישה 6 דקות שבפעולות הרגל של התינוק להפעיל ניידת התינוק אם התינוק נע רגליו בצורה אנכית לחצות סף וירטואלי. פרוטוקול זה מאפשר לכימות של מעשי הרגל הספונטניות של התינוקות, כמו גם את הכימות של היבטים שונים של התנועות כמו תינוקות לחקור את הקשר בין פעולות הרגל וההפעלה של נייד התינוק שלהם. ביום 2, בנוסף למצב בתחילת המחקר 2 דקות ומצב רכישה 6 דקות, מצב הכחדה 2 דקות נוסף שבפעולות הרגל של התינוק לא יפעילו ניידת התינוק. זה מאפשר כימות של כמה תינוקות לשנות את הפעולות שלהם, כאשר רגל תגובה סביבתית כבר למדה בו תופסק.

בפרדיגמות ניידת תינוק קודמים, תדירות של תנועת רגל 4-6, ירך והברך ספציפית זוויות 7,8, או בועט פנל 9 היו reinforcאד עם תנועה ניידת. ביצועים בכל יום הוגדרו כעלייה בפעולות אלה ברגל מצב הרכישה או הכחדה, בהשוואה למצב בתחילת המחקר 4-9. לימוד על פני ימים הוגדר כעלייה בפעולות אלה ברגל המצב הבסיסי או רכישה של 2 או 3 ימים והמצב הבסיסי של יום 1 5,6. פרדיגמות ניידים קודמות אלו מראות כי תינוקות להגדיל את התדירות של פעולות רגל שחזקו עם הפעלה ניידת, עם זאת, הם אינם מספקים מידע על התנועה לתינוקות יש אפשרויות עומדות לרשותם כאשר לומדים את המשימה. לדוגמא, אם שיעור בעיטות מתחזק, תינוקות להפגין ביצועים ולמידה כאשר העלאות הריבית הבועטות שלהם גם בעת אינטראקציה עם סלולרי או כאשר הנייד כבר לא מפעיל. זה מוכיח כי תינוקות יכולים לחדד את שיעור הבעיטות שלהם, אבל זה לא ידוע אם תינוקות יכולים לחדד את ייצור הדפוס או מומנט תיאום רגלם לgeneratפעולות רגל דואר שאינם ברפרטואר התנועה המועדף עליהם.

הפרדיגמה ניידת זה היא ייחודית בתינוקות הנדרשים להפגין פעולת רגל מעודנת יותר כדי להפעיל את ניידת מאשר בפרדיגמות קודמות ניידת. בפרדיגמה ניידת זה, הגובה של כל כף רגל שמעל לטבלה מחושב במצב הבסיסי 2 דקות תוך שימוש בנתונים מעמדת דיודה פולט אור (LED) המצורפת לכל כף רגל. סף ווירטואלי ולאחר מכן קבע במקביל לשולחן בגובה שנמצא בטווח העליון של הגובה של שני הרגליים במצב הבסיסי. במהלך רכישה, מסתובב ומנגן מוסיקה הניידים או אם רגל חוצה את הסף. לאחר 3 שניות, עצירות והניידים reactivates רק אם התינוק מזיז את הרגל מתחת לסף, ולאחר מכן מעבירה את הרגל בצורה אנכית ושוב עוברת את הסף. כדי להפעיל הנייד לכמות הגדולה ביותר של זמן, תינוקות צריכים להעביר רגל מעל הסף ולשמור עליה מפני gravity במשך 3 שניות, ולאחר מכן להעביר במהירות את הרגל מתחת לסף ושוב להעביר אותו מעל הסף ולהחזיק אותו שם במשך 3 שניות, וכו '. זה דורש פעולת רגל מעודנת יותר פשוט להגדיל את השיעור בועט.

איור 2

איור 2: נתוני מיקום מסוננים של קצוות ה( רגליים) מתינוק נציג נתוני מיקום מסונן מיום 2 של תינוקת בת 3 חודשים שהפגינו למידה מבוססת על הקריטריונים למידה האישיים.. הקו האדום הוא נתוני מיקום של Z-לתאם של דיודה פולט אור (LED) ממוקמים ברגל ימין. הקו הכחול הוא נתוני מיקום מLED ברגל השמאל. קו שחור עבה הוא השולחן. קו מקווקו הוא הסף הווירטואלי ממוקם 14 סנטימטרים מעל השולחן כבנפרד נקבע לכל תינוק המבוסס על הגובה שלהם בועטים בתחילת מחקרמצבו של יום 1. ציר ה- X הוא הזמן שכותרתו על ידי 2 דקות במרווחים. שים לב איך התינוק עובר לרגליו במהלך בסיס כאשר נייד לא להפעיל ובמהלך 30 שניות הראשונות של רכישת 1, אז הוא באופן עקבי שומר על שני רגליים מהשולחן ועובר לרגליו ממש מעבר לסף לדקות 5½ הבאות עד נייד כבר לא מפעיל במצב ההכחדה.

התכונה הייחודית השנייה של הפרדיגמה הניידת הזה היא שפעולת הרגל של כל תינוק במעקב תוך שימוש בטכניקות לכידה תנועת המדינה של האמנות לכמת כיצד תינוקות להשתמש באפשרויות התנועה שלהם כדי ללמוד את המשימה. נתוני מיקום מסוננים של LED בכל רגל שמפעילה סלולרי מתינוק אחד נציג כלול באיור 2. שימו לב איך התינוק נע רגליו בגבהים שונים מעל לטבלה בתחילת מחקר ובחלק הראשון של רכישה, אך לאחר מכן עובר שני הרגליים ממש מעבר לסף בהמשך קונדי הרכישהtion עד הנייד כבר לא מפעיל במהלך הכחדה. זהו אחד מאסטרטגיות תנועה פוטנציאליות רבות כדי לבצע את משימת למידת הגילוי. ניתן לכמת את האסטרטגיות על ידי מחשוב קינמטיקה תלת-ממדית וקינטיקה באמצעות נתוני מיקום שנרכשו ממערכת לכידת תנועה. באופן ספציפי, תהליך הלמידה הוא לכמת במונחים של אחוז מפעולת רגל מחוזקת (RLA%), שהוא שווה לזמן של הפעלה להתקנים ניידים, השונות מיקום של הקצוות ה( רגליים) המפעילות את נייד, דפוסי תיאום היפ הברך , וירך והברך משותפים מגבילים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

המועצה לביקורת המוסדית באוניברסיטת הדרום קליפורניה אישרה מחקר זה.

1. הכנת מערכת

  1. להגדיר את מערכת לכידת תנועה. שים לב: צעדים אלה הם שונים עבור כל מערכת לכידת תנועה.
    1. יישר את מערכות קואורדינטות של שני חיישני תנועה ללכוד לזה של חיישן אחד על ידי לחיצה על "בצע רישום חדש" בתכנית ללכוד תנועה, נכנס לתקופת אוסף של 30 שניות, לחיצה על "הרשמה", והזזת אובייקט הרישום בלכידת הנפח במשך 30 שניות. כאשר הרישום הושלם בהצלחה, להתבונן שורש אומר (RMS) טעות ברישום מרובע על מסך המחשב.
    2. יישר את מערכת קואורדינטות העולמית לשולחן הבדיקות באמצעות אובייקט הרישום על ידי לחיצה על "בצע ניו יישור" בתכנית לכידת תנועה.
      1. הגדר את המקור על ידי הצבת obje הרישוםct בפינה הימנית העליונה של טבלת הבדיקה ולחיצה על "ספרה" בתכנית לכידת תנועה. הגדר את ציר Z-ידי הצבת אובייקט הרישום על גבי תיבה ולחיצה על "ספרה"; Z-הציר מאונך לשולחן.
      2. הגדר את Z המטוס / Y + על ידי הזזת אובייקט הרישום על הקופסה לאורכו של השולחן ולחיצה על "ספרה"; ציר Y הוא מקביל לאורכו של השולחן וציר ה- X הוא מקביל לרוחב השולחן.
    3. חבר את הנוריות לשתי יציאות ההבזק והזן את המספר של נוריות לכל יציאת ההבזק בתכנית מערכת לכידת תנועה (24 לפעימת יציאת 1 ו- 20 לפעימת יציאה 2). עיין באיור 3 למספר והמיקום של כל LED. בחר תצוגת הנתונים חסרה לספק תצוגה כמו תרשים-פס של נוריות במעקב בזמן אמת.
      איור 3
  2. הגדר את תכנית המחשב הניידת התינוק.
    1. קלט מספר דקות לכל מצב. ליום 1, קלט 2 עבור 1 (2 בסיס דק ', מצב שאינו חיזוק) שלב, 6 לשלב 2 (רכישת 6 דקות, מצב חיזוק), ו0 לשלב 3 (הכחדת 0 דקות, מצב שאינו חיזוק).
    2. ליום 2, קלט 2 לשלב 1 (בסיסי), 6 לשלב 2 (רכישה), 2 לשלב 3 (הכחדה), וסמן את "השימוש Zmin כברירת מחדל", כך שהסף מחושב בבסיס של Day1 יהיה הסף משמש למצב הרכישה של יום 2.
    3. בחר "StreamframesAllFrames" ולחץ על "שלח" כדי לאפשרתכנית ניידת לשימוש בנתונים ממערכת לכידת תנועה כדי להפעיל את התינוק נייד המבוסס על קריטריונים שצוינו.
  3. להגדיר את מצלמות וידאו.
    1. ליזום תכנית מחשב וידאו לשלושה קטעי וידאו מסונכרנים (מימין לרוחב, עזבו נופים לרוחב, תקורה).
    2. התחל מצלמת וידאו נוספת מעל ראשו של התינוק כדי להקליט הבעות פנים ומבט עין.

2. תינוקות הכנה

  1. תאר את הניסוי להורים וליידע אותם לאינטראקציה קטנה ככל האפשר עם התינוק שלהם.
    הערה: תגיד הורים שאם התינוק לא להיות בררן בכל הניסוי, ההורים צריכים לשבת ליד התינוק מחוץ להשקפתם, עם זאת, אם התינוק הופך להיות בררן יש התקדמות של אינטראקציה עם התינוק.
    1. ראשית, שאל את ההורה לומר, "הכל בסדר, אני כאן," בנימה מרגיעה.
    2. שנית, לשאולההורה לעמוד במבטו של התינוק בזמן שמרגיע את התינוק.
    3. שלישית, לשאול את ההורה לאו להחזיק באחת מידי של התינוק או לתת לתינוק מוצץ.
      הערה: הסכום של לפחות אינטראקציה בין ההורה דרוש כדי לשמור על התינוק רגוע וערני היא נתונה, והסתיימה במהירות אפשרית.
  2. להפשיט את התינוק, הנח את התינוק מתחת לסלולארי התינוק, ולאבטח את התינוק לשולחן באמצעות להקת סקוטש ממוקמת על פני תא המטען.
  3. לאחר שהתינוק הוא מאובטח לשולחן, למקם את סמני עצם החזה ואגן, ירך, שוק, וגופים קשיחים רגל על ​​התינוק.

3. תינוקות Mobile Learning משימה

  1. בכל יום, ליזום משימת הלמידה הניידת על ידי הפעלת מערכת התנועה ללכוד, תכנית מחשב ניידת, ומצלמות וידאו באופן סינכרוני.
    1. בשני הימים מדקות 0-2, המצב הבסיסי, להתבונן התינוק בועט באופן ספונטני.
    2. ביום 1 ב2 ק"מn מצב בסיסי, להתבונן כתכנית ניידת התינוק ברציפות מחשב את הסף להפעלה ניידת המבוססת על Z-נתונים מאחד הנוריות בגוף הנוקשה של כל כף רגל. דוגמא, סמן 9 ברגל ימין והסמן 21 ברגל השמאל. דה מרקר 9 הוא המרכז LED על הגוף תקין הרגל הנוקשה בעיגול צהוב באיור 1. דה מרקר 21 הוא המרכז LED על הגוף הנוקשה רגל שמאל.
    3. בסופו של בסיס 2 דקות, התכנית הניידת לקבוע את הסף בגובה של סטיית תקן אחת (SD) מעל הגובה הממוצע של שני הרגליים במצב בסיסי 2 דקות.
    4. בשני הימים מדקות 2-8, מצב הרכישה, להתבונן כמסתובב נייד התינוק ומנגן מוסיקה כאשר LED ממוקם משני הרגל חוצה את הסף מחושב במצב הבסיסי 2 דקות של יום 1.
      הערה: הפעלה הניידת תמשיך כל עוד הרגל היא מעל הסף הווירטואלי עד למקסימום של 3 שניות. לאחר 3 שניות, מומרה תהיה להפעיל מחדש רק אם התינוק מזיז את הרגל מתחת לסף הווירטואלי, ולאחר מכן מעביר את הרגל בצורה אנכית ושוב עובר את הסף. זה "שלטון 3 שניות" מעודד את תנועות גישוש רגל פעילה לעומת מחזיק רגל מעל הסף.
    5. ביום 2 מ8-10 דקות, מצב ההכחדה, להתבונן כתינוק בועט באופן ספונטני ללא חיזוק נייד.
  2. לאחר אינטראקציה עם התינוק הנייד, לאסוף משפט כיול סטטי להגדיר מערכת קואורדינטות מקומית לכל מגזר רגל ולהגדיר תצורת התייחסות לכל גוף קטע בחלל.
    1. תקן עשר נוריות בודדות בילטרלי לעורו של התינוק באמצעות צווארוני EKG דו-צדדיים במקומות הבאים: קו האמצע לרוחב של תא המטען מתחת לצלעות עשירית, תל ירך גדולה יותר של הירך, מפרק קו הברך לרוחב, קרסול malleolus רוחב, וקצה הדיסטלי של 5 כף הרגל ה.
    2. החזק גפיים התחתונים של התינוק בעמדה מורחבת, אנטומי במשך 5 שניות. כל הזוויות משותפות בעמדת כיול זה מוגדרות כ0 °.
  3. ביום 2, לאסוף נתונים אנתרופומטריות.
    1. לשקול כל תינוק בקנה מידה חשמלי דיגיטלי.
    2. קח את המידות הבאות: אורך כולל של התינוק; היקף במגזר אמצע ירך, שוק, ורגל; רוחב של הברך (בברך משותפת קו), קרסול (בmalleoli), וכף רגל (בראשי כף הרגל); ואורך של הירך (תל ירך גדולה יותר למפרק הברך קו), שוק (קו מפרק הברך לmalleolus רוחב), ורגל (malleolus המדיאלי לmetatarsophalangeal משותף הראשון).

ניתוח נתונים 4.

  1. לנתח את ביצועים ולמידה על ידי חישוב RLA% במהלך כל מרווח 2 דקות של הניסוי באמצעות תכנית שפת מחשוב מותאם אישית כגון Matlab. לחשב את משך זמן אחד או שתי הנוריות בכל רגל שהופעלו הנייד היו מעל הסף. מאזהנייד לא להפעיל אחרי הפסקה של 3 שניות, להפחית את משך הזמן שבו נוריות אחד או שניהם היו גבוהות מהסף לגדול יותר ממרווח 3 שניות.
    1. למדוד את הביצועים של הקבוצה בכל יום על ידי ניתוח סטטיסטי אם RLA% בכל אחד משלושת, 2 מרווחי רכישת דקות עולה על מרווח בסיס 2 דקות 3,4,7,9,10 באופן משמעותי.
    2. לסווג תינוקות בודדים כמי שבצע את המשימה בכל יום אם RLA% במהלך כל מרווח רכישה 2 דקות אחד הוא שווה או גדול מ -1.5 פעמים RLA% במרווח הבסיסי 2 דקות 3,4,6,9,10.
    3. למדוד למידה של הקבוצה על פני ימים על ידי קביעה סטטיסטית אם RLA% בכל מצב יום רכישת 6 דקות 2 עולה RLA% במהלך יום התנאי הבסיסי 1 3,6.
    4. לסווג תינוקות בודדים כלומדים אם RLA% בכל מצב רכישת 6 דקות של יום 2 שווה או GREאטר מ -1.5 פעמים מצב הבסיס של יום 1 3,6,11.
  2. לנתח עוררות ותשומת לב על ידי קידוד קלטות וידאו במהלך כל מרווח 2 דקות של הניסוי. בקנה מידה העוררות מוגדרת כ: מנומנם = 1, ערני ופעיל = 2, ערני ופעיל = 3, בררן = 4, ובוכה = 5 3,8,11. בקנה מידה תשומת הלב מוגדר כ: 0 = לא מסתכל על הנייד, 1 = מסתכל על 3,8 הנייד.
  3. נתוני מיקום תהליך ובעיטות לחלץ באמצעות תוכניות Matlab מותאמות אישית.
    1. קבצי נתונים עמדת טעינה ישודרו ממערכת לכידת התנועה לתכנית Matlab מותאמת אישית ללשרבב נתוני חסרים עמדה (מקסימום של 20 מסגרות ברציפות) באמצעות שגם מעוקב.
    2. טען את קבצי interpolated למנהג תכנית Matlab ל( א) נתוני מיקום מסנן באמצעות סדר רביעי Butterworth עם תדר ניתוק של 5 הרץ, כפי שנקבעו מניתוח ספקטרום כוח, ו- (ב) לחשב את הזוויות משותפות הבאות: כיפוף ירך / הרחבה, חטיפת ירך/ הסתמכות, סיבוב חיצוני / פנימי ירך, כיפוף / הארכת הברך, קרסול היפוך / eversion, dorsiflexion קרסול / plantarflexion כפי שתואר ב -12.
    3. טען את קבצי זווית לתכנית Matlab מותאם אישית כדי לחלץ בעיטות. הגדר את תחילת בעיטה כתחילת תנועת רגל מתמשכת שבו שינוי הירך או זווית מפרק הברך עלה 11.5 מעלות (0.2 רדיאנים) לאו כיפוף או הרחבה 3,9,13-15. הגדר את סוף הבעיטה כמסגרת של הרחבת השיא הבא תנועת כיפוף או כיפוף השיא הבא תנועת הארכה 3,9,14.
  4. לכל הבעיטות, לחשב פרמטרים kinematic באמצעות תוכניות Matlab מותאמות אישית.
    1. שונות עמדת מחשוב בZ-הכיוון (כיוון אנכי, משימה ספציפית) של LED בכל רגל שהופעלה 3 הניידים.
    2. לחשב כיפוף / הארכת ירך וברך כיפוף / מתאמים משותפים הרחבה באמצעות מקדמי מתאם פירסון (r) בשעה אפס פיגורבין ירך וטיולי זווית מפרק הברך. כדי להשוות מתאמים (R) בקרב תינוקות, להמיר מתאמי זווית מפרק ירך הברך לציוני Z פישר 3,9,15.
    3. זמן לנרמל את נתוני זווית המשותפים, ואז לחשב כיפוף / הארכת ירך וברך כיפוף / שלב הארכה רציף יחסי (CRP) מנתוני מיקום / המהירות הזוויתית 16,17. לנתח את התוצאות של חישוב CRP בחמש נקודות הזמן הבאות: (א) תחילתו של בעיטה, (ב) מהירות שיא של הקטע הראשון, (ג) משותף היפוך, מהירות שיא של המגזר השני (ד), ו- (ה הסוף) של בעיטה 3.
  5. לכל הבעיטות, לזהות בעיטות ללא מגע על ידי הצגת נתוני וידאו סינכרוני. לחשב פרמטרים הקינטית לבעיטות ללא מגע באמצעות תוכניות Matlab מותאמות אישית.
    1. לחשב את המסה מגזרית ומרכז-של-המוני ממשוואות שונה לתינוקות מהמודל אנתרופומטרים של Hatze למבוגרים 18. לחשב את רגעי 3D של אינרציה שלהירך, שוק, ומגזרי הרגל ממשוואות שונה לתינוקות מהמודל אנתרופומטרים של ג'נסן למבוגרים 19.
    2. לחשב את התנאים במשוואה של תנועה באמצעות תיאורית הבורג של מניפולציות מרחבית 20 הבאה.
      משוואת 1
      נגזר בגישה לגרנג, שבו M (θ) הוא מטריצת האינרציה, theta1 קוריוליס ומטריצת מומנט צנטריפוגלי, N (θ) מגבילי הכבידה (GRA) וT שריר המומנטים (MUS).
    3. לחשב מומנטים משותפים תוך שימוש בנתוני kinematic 3D מהבעיטות ללא מגע, פרמטרים אינרציה גוף מגזרים, ומשוואת biomechanic של תנועה.
    4. מחיצת רשת המומנט (נטו) בכל מפרק לתרומות תנועה תלויה (MDT), הגר"א, ומומנט MUS 21. מומנט NET הוא ביחס ישר לתאוצות בכל מפרק.מומנט MDT קשור למומנטים פסיביים קשורים לאינטראקציות מכאניות בין המגזרים ביניהם המרגשים של האיבר. מומנט GRA קשור לכח הפסיבי כובד פועל כלפי מטה על האיבר. מומנט MUS כולל כוחות מהתכווצויות שרירים פעילים ועיוותים פסיביות של שרירים, גידים, רצועות ורקמות periarticular אחרות.
    5. לירך והברך בנפרד, לחשב דחף מומנט כגודל התרומה של כל מומנט למחיצות (MUS, GRA, MDT) למומנט NET. לחשב את הדחף החיובי או שלילי מומנט (מומנט * זמן) בהפסקות שבמומנט MUS הברך פעל באותו הכיוון הפוך או בהשוואה למומנט NET הברך. בצע אותו חישוב זה עם GRA הברך ומגבילי MDT וMUS ירך, GRA, ומגבילי MDT. לירך והברך בנפרד, לסכם את כל הדחפים החיוביים ושליליים לכל רכיב מומנט להניב מדד לגודל תרומתו של כל Impuls מומנט מחיצותדואר (MUS, GRA, MDT) לדחף מומנט NET.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

תהליך הלמידה של תינוקות צעירים ניתן לכמת במונחים של RLA%, שונות מיקום של קצוות ה( רגליים), מקדמי מתאם זווית היפ הברך, ומגבילי מפרק ירך והברך. כל רמה של ניתוח מספקת מידע ייחודי על איך תינוקות לחקור את הקשר בין פעולות הרגל וההפעלה של התינוק הנייד שלהם במהלך תהליך למידה-הגילוי.

לניתוח הסטטיסטי של RLA% ומקדמי מתאם זווית היפ הברך, מודלים של רגרסיה מעורבות עם מבנה autoregressive שונות משותפת וקבוצה (לומד, ללא לומדים) כגורם בין-הנושא שמשו לבדיקת ההבדלים של כל אחד ממשתנים התלויים (% RLA, מקדם מתאם היפ הברך) בין תחילת המחקר, רכישה, ותנאי הכחדה על פני ימים. לניתוח הסטטיסטי של דחף מומנט ירך ושרירים הברך בתוך קבוצת הלומד, מודלים של רגרסיה מעורבות עם מבנה שונות משותפת autoregressive שמשו לכל משתנה תלוי (דחף שריר ירך מומנט, דחף מומנט שריר הברך) בין תחילת המחקר, רכישה, ותנאי הכחדה על פני ימים. ניתוחים סטטיסטיים הושלמו באמצעות SAS (גרסה 7.0, SAS Institute Inc.) עם רמת אלפא נקבעה על 0.05 לערכי F הכוללים ומותאמת באמצעות תיקון Bonferroni להשוואות הפוסט הוק מתוכנן מראש.

אחוז מחוזק רגל הפעולה

אחוז פעולת רגל מחוזקת נבחנים כדי לקבוע אם תינוקות ביצעו ולמדו את המשימה 3. לתאר הבדלים טיפוסיים בRLA% בין תינוקות ישנים 3-4 חודש שלומדים ואינו לומדים את המשימה, 20 תינוקות הופרדו ללומדים (n = 8) וללא לומדים (n = 12) המבוסס על קריטריון למידה של פרט. לומד, אבל לא ללא לומדים, גדלו באופן משמעותי RLA% בין מצב רכישת יום 2 ומצב יום 1 בנקודת ההתחלה (p <0.001, איור 4). גרפים התוצאותבמרווחים של 2 דקות מספק מידע על הקורס של תהליך למידת הזמן. שים לב לירידה הראשונית בRLA% של הלומד במהלך 2 דקות הראשונות של מצב רכישת יום 1. תינוקות שלמדו את משימת ירד הפעולה הכוללת שלהם כאשר נייד התינוק החל להפעיל, אולי לראשונה כתגובה מכוונת, אז אולי כאסטרטגיה כדי לקבוע אם מעשיהם היו קשורים עם הפעלה ניידת.

שונות מיקום של הקצוות ה

שונות העמדה של את הקצוות (רגליים) מספקת מידע על האסטרטגיה בשימוש על ידי תינוקות כדי לבצע את המשימה. הוא גם מספק תובנה מה היה "למד" על ידי התינוק. לומדים להדגים אחת משתי אסטרטגיות כדי לבצע משימת למידת הגילוי הזה. בעת אינטראקציה עם הסלולרי, אם הסף הוא גבוה, מעל 50% מאורך הרגל של התינוק מעל השולחן (סנטימטר 14-20), לומד (n = 2) להפחית שונות שלהםרגליים בכיוון האנכי, המשימה ספציפית על ידי הזזת קרובה לסף (איור 5). הם מופיעים ללמדו את מיקומו של הסף. אם הסף הוא נמוך, פחות מ -50% מאורך הרגל של התינוק מעל השולחן (5-8 סנטימטר), לומד (n = 6) להגדיל את השונות של רגליהם בכיוון האנכי על ידי הזזת (איור 6) רגליהם בהדרגה גבוהה יותר . הם מופיעים ללמדו לבעוט גבוהים. זה היה צפוי, לומד עם סף נמוך ילמד שעם ימים נוספים גובה המינימאלי הדרוש כדי להפעיל את השונות הניידת ואת עמדתם בכיוון האנכי יקטן.

מקדמי מתאם זווית היפ-ברך

לתאר הבדלים בדפוסי תיאום היפ הברך, 20 תינוקות הופרדו ללומדים (n = 8; 5,055 בעיטות ניתחו) וללא הלומדים (n = 12; 8240 בעיטות ניתחו) המבוסס על קריטריון למידה פרטני. לומד, אבל לא ללא לומדים, ירדו באופן משמעותי מקדם מתאם זווית היפ ברכם בין מצב רכישת יום 2 ומצב יום 1 בנקודת ההתחלה (p <0.001, איור 7). שינוי תיאום זה נמצא גם בתוצאות ביחס השלב (טבלת 1). לומדים הפגינו פחות תיאום היפ הברך ב- שלב בעת אינטראקציה עם הסלולרי, אולי משום שדפוס תיאום זה סיפק אמצעי יעיל יותר להפעיל הנייד. כאשר הגובה הוא נמוך, האמצעי יעיל ביותר להפעלה הניידת עשוי להיות להגמיש ולהאריך את הירך תוך שמירה על הברך המורחבת. כאשר הגובה הוא גבוה, הדרך היעילה ביותר כדי להפעיל את ניידת עשויים להיות כדי לשמור על הירך מכווצת ולהגמיש ולהאריך את הברך. או תוצאות אסטרטגיה בתיאום יותר היפ הברך מחוץ לשלב (ירך מכופפת תוך הברך מרחיבה) בהשוואה לדפוס הבעיטות של תינוק הטיפוסי של כיפוף והארכת הירך והברך כמעט סינכרוני.

> שריר ירך והברך תרומה "jove_content" המומנט אימפולס לנקי מומנט אימפולס

דחף מומנט ירך והברך MUS של הלומדים. (n = 8; 917 בעיטות) הוא גרף באיור 8 הלומדים גדלו באופן משמעותי תרומת דחף מומנט MUS ירך לדחף מומנט NET הירך בין תנאי יום 2 הכחדה וכל התנאים אחרים (p <0.001 ). לומדים גדלו גם תרומת דחף מומנט MUS הברך לדחף מומנט הברך NET בין תנאי הכחדת יום 2 וכל תנאים האחרים מלבד בסיס יום 1 (p <0.001). זה היה צפוי שיהיה ירידה בירך והברך MUS דחף מומנט בין מצב רכישת יום 2 והמצב הבסיסי יום 1 מאז ששער כי הלומדים היו באמצעות הדפוס ב- שלב פחות תיאום היפ הברך כי זה היה יותר יעיל יותר מאשר דפוס תיאום יותר ב- שלב. שינוי בדחף מומנט MUS זו עשוי שלא הוכח, כי כדי לחשבמגבילי ccurate, רק בעיטות שלא לפנות אל פני השטח או הרגל אחרת ניתן להשתמש. רק 917 בעיטות פגשו קריטריון זה, לעומת בעיטות 5,055 נהגו לתעד את הירידה במקדמי מתאם היפ הברך במהלך מצב רכישת יום 2. לכן, הירידה במספר הבעיטות ניתחו, למרות צורך לחשב במדויק את המומנטים, ייתכן שתרמה להבדל לא משמעותי במומנטי MUS בין התנאים הבסיסיים ורכישה. עם זאת, ממצא חזק הייתה העלייה בדחף מומנט ירך והברך במהלך MUS מצב ההכחדה. תינוקות שלמדו את המשימה נראו יצירת מגבילי מפרק ירך והברך MUS גדולים במצב ההכחדה בניסיון להפעיל מחדש הניידת.

איור 4
איור 4: ממוצע אחוז פעולת רגל מחוזקת על ידי 2 מרווח דקות. תינוקות הופרדו ללומדים (n = 8) וללא לומדים (n = 12) המבוסס על קריטריונים למידה אישיים. לומדים גדלו באופן משמעותי אחוז פעולת רגל מחוזקת בין מצב רכישת יום 2 ומצב יום 1 בנקודת ההתחלה (עמ 'המותאם <0.001). B = בסיסי, = רכישה, E = הכחדה.

איור 5
איור 5:. דוגמא של הלומד עם סף גבוה (14 סנטימטרים מעל השולחן; 68% מאורך רגל) תינוק זה למד להזיז את רגליו סביב הסף במצב הרכישה, ובכך להקטין שונות בZ-הכיוון האנכי. שים לב לעלייה בשונות כאשר הנייד כבר לא מפעיל במצב ההכחדה. נתונים גולמיים מיום 2 של לומד זה מוצגים באיור 2. B = בסיסית, = רכישה, E = הכחדה.

n-page = "תמיד"> איור 6
איור 6: דוגמא של הלומד עם סף נמוך (7 סנטימטרים מעל השולחן; 34% מאורך רגל). תינוק זה למד להרים את רגליו גבוהות יותר במצב הרכישה, ובכך להגדיל שונות בZ-הכיוון האנכי. B = בסיסי, = רכישה, E = הכחדה.

איור 7
איור 7: לומד לעומת ללא הלומדים:. אומר מקדמי מתאם של זוג היפ הברך על ידי 2 דקות במרווחי תינוקות הופרדו ללומדים (n = 8) וללא לומדים (n = 12) המבוסס על קריטריונים למידה אישיים. לומדי ירד באופן משמעותי מקדם מתאם זווית היפ הברך בין מצב רכישת יום 2 ומצב יום 1 בנקודת ההתחלה (עמ 'המותאם <0.001). B = בסיסי, = רכישה, E = הכחדה.

FO: לשמור-together.within עמודים = "תמיד"> איור 8
איור 8: הלומדים: אומר שריר לדחף מומנט נקי של הירך והברך על ידי 2 דקות במרווחי הלומדים (n = 8) גדל באופן משמעותי תרומת דחף מומנט שריר ירך לדחף מומנט נטו ירך בין מצב יום 2 הכחדה וכל תנאים אחרים (. p המותאם <0.001). לומדים גם גדלו באופן משמעותי תרומת דחף מומנט שריר הברך לדחף מומנט נטו הברך בין מצב הכחדת יום 2 וכל תנאים האחרים מלבד בסיס יום 1 (עמ 'המותאם <0.001). B = בסיסי, = רכישה, E = הכחדה.

בעיטה מהירות שיא היפוך מפרק ירך מהירות שיא בעיטה
ייזום 1 st מחצית מבעיטה מחצית 2 nd של בעיטה סוף
M (SE) M (SE) M (SE) M (SE) M (SE)
יום 1 לומדי Baseline 64.4 (6.7) * 57.1 (6.8) * 57.1 (7.5) * 57.7 (7.6) * 62.5 (6.0) *
ללא לומדים 60.3 (5.4) 52.6 (5.5) 53.2 (6.1) 51.8 (6.1) 58.3 (4.8)
יום 1 לומדי רכישה 64.1 (6.4) * 58.7 (6.6) * 58.3 (7.3) * 58.4 (7.4) * 66.3 (5.6) *
; ללא לומדים 60.0 (5.2) 55.6 (5.4) 52.7 (5.9) 52.7 (6.0) 61.0 (4.6)
יום 2 לומדי Baseline 65.9 (6.6) 63.6 (6.7) 62.7 (7.4) 61.9 (7.5) 66.7 (5.8)
ללא לומדים 44.7 (5.4) 42.6 (5.5) 39.3 (6.1) 37.8 (6.1) 48.6 (4.8)
יום 2 לומדי רכישה 76.3 (6.4) ** 70.5 (6.6) ** 70.5 (7.3) ** 70.3 (7.3) ** 73.2 (5.6) **
ללא לומדים 47.6 (5.2) 42.3 (5.4) 38.7 (5.9) 36.6 (6.0) 47.5 (4.6)
יום 2 לומדי הכחדה 65.6 (6.6) 60.5 (6.7) 61.7 (7.4) 61.7 (7.5) 66.7 (5.8)
ללא לומדים 48.1 (5.3) 46.7 (5.5) 43.9 (6.0) 42.3 (6.1) 49.8 (4.7)

לומד לעומת ללא לומדים: טבלת 1: שלב יחסי של זוג היפ הברך על ידי תינוקות מצב הופרדו ללומדים (n = 8) וללא הלומדים (n = 12) המבוסס על קריטריונים למידה אישיים. בתוך קבוצה, לומד גדל באופן משמעותי ביחס שלב זווית היפ הברך בכל 5 נקודות הזמן בין מצב רכישת יום 2 ומצב יום 1 בנקודת ההתחלה (פחות תיאום ב- שלב). בין קבוצות, שלב יחסי זווית היפ הברך הלומדים, בהשוואה ללומדים ללא, שגדל באופן משמעותי (פחות תיאום ב- שלב) בכל 5 נקודות הזמן במהלך יום תנאי הרכישה 2. הערה: SE = stשגיאת andard. * = ירד באופן משמעותי מלומד רכישת היום 2, p <0.001 (יותר ב- שלב); ** = גדל באופן משמעותי מללא הלומד רכישת יום 2, p <0.001 (פחות ב- שלב)

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

עיצוב של משימות למידת גילוי לתינוקות צעירים

משימות למידת גילוי לתינוקות צעירים חייבים להיות מתוכננות מהורהר כדי להבטיח שתינוקות באופן עצמאי לגלות את המגירה. בכמה פרדיגמות ניידים בתחילת מצב הרכישה, תינוקות מוצגים גם כי נייד מפעיל על ידי הפעלה שאינה תלויה של 7,22 הניידים או הרגל של כל תינוק מועבר באופן פסיבי על ידי החוקר להציג את התינוק ל מגירה 9. בנוסף, מטפלים והנסיינים עשויים לספק חיזוק נוסף כדי לתמוך בביצועיו של התינוק. כללים ספציפיים, כפי שתוארו כאן, הם קריטיים כדי להבטיח שתינוקות באופן עצמאי לגלות את המגירה ללא השפעה חיצונית.

כמו כן, חשוב שמידת התלות שנאספו במהלך משימת למידת גילוי רגישה לשינויים בביצועים. ASP הקריטי ביותרect בפרדיגמה זו הוא ההגדרה של הסף להפעלה ניידת התינוק. אם הסף ממוקם גבוה מדי מעל השולחן, התינוק לא יכול להפעיל את נייד לעתים קרובות מספיק במהלך רכישה כדי לקבוע שזה הפעולה ברגלו כי הוא מפעיל את נייד. אם הסף ממוקם נמוך מדי, התינוק יכול להיות ברמה כה גבוהה של RLA% בתחילת המחקר שאין זה סביר שהתינוק יהיה מסוגל להגדיל RLA% מספיק במהלך הרכישה להפגין ביצועים או למידה; לדוגמא, תינוק עם RLA% בתחילת המחקר של 50% ביום 1 היית צריך להפעיל את נייד עבור 75% ממצב הרכישה 6 דקות של יום 2 לעומד בקריטריונים למידה האישיים. בדיקות אישרו כי טייס סף סטנדרטי עבור כל תינוק לא יכול לשמש, ולא את הסף חייב להיות מחושב בנפרד עבור כל תינוק מפעולת רגלם הבסיס הספונטנית כדי להבטיח שRLA% בתחילת המחקר הוא כ 20-30% מפעולת הרגל של כל תינוק. איסוף וניתוח של נתוני מיקום מפעולות רגל תינוק

שיטה זו משתמשת בנתוני מיקום שנאספו מהגופים קשיחים המצורפים למגזרים משותפים, השיטה סטנדרטית בניתוח ביו-מכאני למבוגרים. מחקרים קודמים על פעולות רגל תינוק אספו נתוני מיקום מנוריות בודדות מודבקות מרכזים משותפים 13-15,23-28. יש איסוף נתונים מהגופים קשיחים לעומת נוריות בודדות מספר יתרונות. ראשית, גופים קשיחים לנוע פחות וליפול לעתים רחוקות מאוד בהשוואה לנוריות בודדות. זה מאפשר לאוספים כבר נתונים (8-10 דקות) ללא הפרעות להחליף סמנים חסרים, שעשוי להסיח את דעת תינוקות מהמשימה למידת הגילוי שלהם. שנית, גופים קשיחים מאפשרים ניתוח kinematic והקינטית 3D מלא של תנועה משותפת. נתונים שנאספו בIREDs הפרט מנותח ודיווחו כאילו תנועה מתרחשת רק בתנועות מטוס sagittal של כיפוף והארכה. זה מוביל לincompletנתונים kinematic דואר. נתונים שנאספו בIREDs הבודד גם מגבילים ניתוח הקינטית לגישה הקינטית 2D, שסביר להניח מניבה הערכות מומנט מדויקות במהלך פעולות תינוק בועט שאינו מתרחשים בעיקר במישור sagittal. למרות ששימוש בגופים קשיחים הוא התקדמות משמעותית במחקר ביו-מכאני תינוק, גופים קשיחים תינוק כרגע לא זמינים לרכישה ודורשים ייצור מותאם אישית.

מגבלות

מגבלה אחת של השיטה היא שהיא מוגבלת למעבדת הגדרה בשל השימוש במערכת לכידת תנועה. גיוס תינוקות צעירים להשתתף במחקרי מעבדה מבוססת על פני מספר ימים הוא מאתגר.

הפרדיגמה סלולרית זה מדווחת אחוזים קטנים יותר של תינוקות שלמדו את המשימה בהשוואה לפרדיגמות קודמות ניידים. בשל מספר תכונות הייחודיות של פרדיגמה זו, תינוקות עשויים לדרוש יותר מ -2 ימים להפגין למידה. ראשית, בfants לא הראה כי מהלכים הניידים, ולא באופן עצמאי הם מגלים חירום שבפעולות רגל הגישוש שלהם להפעיל ניידת. שנית, את הפרדיגמה דורשת פעולת רגל מעודנת יותר מפרדיגמות קודמות ניידת ומעודדת מחוץ לשלב דפוס בוגר יותר, היפ הברך תיאום שעלולה להיות קשה ללמוד תינוקות לכדי ליצור בשני ימים 3. שלישית, תינוקות לא יכולים להפגין ביצועים או למידה על ידי הגדלת פעולות רגל כאשר התחנות הניידים הפעלה (כלומר, במהלך תחילת המחקר או הכחדה 5), ולא תינוקות צריכים להישאר עוסקים במשימה ולהגדיל חיזוק נייד לכל מצב הרכישה 6 דקות של יום 2 ל להפגין למידה. בשל תכונות הייחודיות אלה, הוא שיערו כי עלייה במספר הימים המשתתפים במשימה עלולה לגרום ליותר תינוקות לומדים את המשימה.

יישומים עתידיים

l זה יכול למידת גילוי משימהEAD לתובנות חדשות על איך תינוקות לומדים לשנות תנועות הספונטניות שלהם כדי לבצע פעולות משימה ספציפית. על ידי מעקב אחר פעולות רגל של תינוקות בעת שהשתתפה בסביבת למידת גילוי, שהוכיח כי תינוקות לשנות את שונות העמדה של effectors הסוף (רגליים), דפוסי תיאום היפ ברכם, ודחף מומנט הירך וברכם MUS. מידע זה יכול לקבוע לי לרשותם תינוקות אפשרויות בעת אינטראקציה עם הסביבה שלהם וכיצד הם מנצלים את האפשרויות אלה כדי ללמוד פעולות משימה ספציפית. הוא גם מספק אמצעים לחקור לא רק איך תינוקות לומדים משימה, אבל מה שהם לומדים. לדוגמא, לומד עם סף נמוך הופיע ללמוד לבעוט גבוה יותר, ואילו הלומדים עם סף גבוה הופיעו ללמוד את מיקומו של הסף.

תינוקות בסיכון להפרעות תנועה לספק מדגם ייחודי לחקור אילוצי תינוק שתורמים לשינויי משימה ספציפית במעשהיון. פתולוגיה הבסיסית שמציבה תינוקות בסיכון תורמת להבדלים בפעולה רגל בשל ליקויים, כגון ירידה בתנועה משותפת סלקטיבית וירידת קיבולת כוח-יצירת של שרירים. מעקב פעולות רגל של תינוקות בסיכון להפרעות תנועה במשימות למידת גילוי זה או אחרים עשוי לספק הזדמנות לכמת כיצד ספציפי ליקויים לתרום להבדלים בפעולה רגל משימה ספציפית וגם הבדלים באופן משימות למדו.

ברגע שזה ידוע כמה ליקויים ספציפיים של אוכלוסיות שונות של תינוקות בסיכון להשפיע פעולת רגל מוקדמת, מחקר עקרוני יותר יכול להתבצע על מנת לקבוע כיצד מוקדם רגל פעולה יכול להיות מותאם לתפקוד מיומן. יכולות להיות מתוכננות פרדיגמות למידת גילוי לתמוך בפעולת הרגל ולמידה של תינוקות בסיכון להפרעות בתנועה. באופן ספציפי, ניתן לבנות באופן שדפוסי תיאום רצוי או דרישות כוח-ייצור הם בסביבותהתגלה על ידי תינוקות כפי שהם לחקור את הקשר בין פעולת רגלם ואת השפעותיו בסביבה הבנויה. של פרדיגמות למידת גילוי סוגים אלה לא יכלו פעולת רגל תמיכה בלבד, אך יכולים גם לתמוך ביכולות הלמידה של תינוקות בסיכון צעירים.

לסיכום, שיטה מתוארת ללמוד בי תינוקות ישנים 3-4 חודש משימה על ידי גילוי ותנועות רגליהם נלכדות לכמת את תהליך הלמידה. מעקב התנועות של תינוקות בעת שהשתתפה במשימות למידת גילוי עשוי לספק הזדמנות לכמת את תהליך הלמידה כתינוקות לחקור את הקשר בין הפעולה שלהם ואת השפעותיו על העולם.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

אין ניגודי האינטרסים הכריזו.

Acknowledgments

מחקר זה נתמך על ידי קידום של התואר שלישי (תרמילים) I ו- II פרסים מהקרן לפיזיותרפיה ומלגות אמץ-דוק מסעיף החינוך של האגודה האמריקנית לפיזיותרפיה ברברה סרג'נט.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Optotrak Certus Position Sensor, Far Focus, with stand Northern Digital Inc 8800852
Optotrak Data Acquisition Unit II (ODAU II) Northern Digital Inc 8800767
Optotrak Vinten Stand, Certus with Quick Fix Adapter Northern Digital Inc 8800855.002
Certus S-Type, Standard Configuration Northern Digital Inc 8800761
Marker (7 mm) pair, c/w RJII connector and 8 ft cable Northern Digital Inc 8001029.001
AC Line Cord, Medical Grade, North America Northern Digital Inc 7500010
Cubic Reference Emitter Kit - Certus Northern Digital Inc 8800768
3 Pylon IEEE 1394 cameras Basler A6021c
Vixia HG10 camcorder Canon 2183B001
Adhesive Disks MVAP Medical Supplies E401-500
Reversible head support Eddie Bauer 52556
Softstrap Strap Sammons Preston A34960
Digital Pediatric Scale Healthometer Model 524KL

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Gibson, E. J., Pick, A. D. An Ecological Approach to Perception, Learning and Development. , Oxford University Press. New York, NY. (2000).
  2. Thelen, E., Smith, L. B. A Dynamic Systems Approach to the Development of Cognition and Action. , MIT Press. Cambridge, MA. (1994).
  3. Sargent, B., Schweighofer, N., Kubo, M., Fetters, L. Infant exploratory learning: influence on leg joint coordination. PLoS One. 9 (3), e91500 (2014).
  4. Rovee-Collier, C. K., Gekoski, M. J. The economics of infancy: A review of conjugate reinforcement. Adv Child Dev Behav. Reese, H. W., Lipsitt, L. P. 13, Academic. 195-255 (1979).
  5. Heathcock, J. C., Bhat, A. N., Lobo, M. A., Galloway, J. C. The performance of infants born preterm and full-term in the mobile paradigm: learning and memory. Phys. Ther. 84 (9), 808-821 (2004).
  6. Haley, D. W., Weinberg, J., Grunau, R. E. Cortisol, contingency learning, and memory in preterm and full-term infants. Psychoneuroendocrinology. 31 (1), 108-117 (2006).
  7. Angulo-Kinzler, R., Ulrich, B. D., Thelen, E. Three-month-old infants can select specific leg motor solutions. Motor Control. 6 (1), 52-68 (2002).
  8. Tiernan, C. W., Angulo-Barroso, R. M. Constrained motor-perceptual task in infancy: effects of sensory modality. J. Mot. Behav. 40 (2), 133-142 (2008).
  9. Chen, Y., Fetters, L., Holt, K., Saltzman, E. Making the mobile move: constraining task and environment. Infant Behav. Dev. 25 (2), 195-220 (2002).
  10. Ohr, P. S., Fagen, J. W. Conditioning and long-term memory in three-month-old infants with Down syndrome. Am. J. Ment. Retard. 96 (2), 151-162 (1991).
  11. Thelen, E., Hidden Ulrich, B. D. skills: A dynamical system analysis of treadmill stepping in the first year. Monogr Soc Res Child Dev. 56 (1), 1-98 (1991).
  12. Soderkvist, I., Wedin, P. Determining the movements of the skeleton using well-configured markers. J. Biomech. 26 (12), 1473-1477 (1993).
  13. Schneider, K., Zernicke, R. F., Ulrich, B. D., Jensen, J. L., Thelen, E. Understanding movement control in infants through the analysis of limb intersegmental dynamics. J. Mot. Behav. 22 (4), 493-520 (1990).
  14. Jensen, J. L., Schneider, K., Ulrich, B. D., Zernicke, R. F., Thelen, E. Adaptive dynamics of the leg movement patterns of human infants: I. the effects of posture on spontaneous kicking. J. Mot. Behav. 26 (4), 303-312 (1994).
  15. Fetters, L., Sapir, I., Chen, Y. P., Kubo, M., Tronick, E. Spontaneous kicking in full-term and preterm infants with and without white matter disorder. Dev. Psychobiol. 52 (6), 524-536 (2010).
  16. Emmerick, R., Wagenaar, R. Effects of walking velocity on relative phase dynamics in the trunk in human walking. J. Biomech. 29 (9), 1175-1184 (1996).
  17. Kelso, J. A., Scholz, J. P., Schoner, G. Nonequilibrium phase transitions in coordinated biological motion: critical fluctuations. Physics Letters A. 134 (6), 8-12 (1986).
  18. Schneider, K., Zernicke, R. F. Mass, center of mass, and moment of inertia estimates for infant limb segments. J. Biomech. 25 (2), 145-148 (1992).
  19. Sun, H., Jensen, R. Body segment growth during infancy. J. Biomech. 27 (3), 265-275 (1994).
  20. Murray, R. M., Li, Z., Sastry, S. S. A Mathematical Introduction to Robotic Manipulation. , CRC Press. Boca Raton, FL. (1994).
  21. Galloway, J. C., Koshland, G. F. General coordination of shoulder, elbow and wrist dynamics during multijoint arm movements. Exp. Brain Res. 142 (2), 163-180 (2002).
  22. Angulo-Kinzler, R. Exploration and selection of intralimb coordination patterns in 3-month old infants. J. Mot. Behav. 33, 363-376 (2001).
  23. Fetters, L., Chen, Y. P., Jonsdottir, J., Tronick, E. Z. Kicking coordination captures differences between full-term and premature infants with white matter disorder. Hum. Mov. Sci. 22, 729-748 (2004).
  24. Jeng, S., Chen, L., Yau, K. Kinematic analysis of kicking movements in preterm infants with very low birth weight and full-term infants. Phys. Ther. 82, 148-159 (2002).
  25. Jensen, J. L., Thelen, E., Ulrich, B. D., Schneider, K., Zernicke, R. F. Adaptive dynamics of the leg movement patterns of human infants: III. age-related differences in limb control. J. Mot. Behav. 27, 366-374 (1995).
  26. Piek, J. P. A quantitative analysis of spontaneous kicking in two-month-old infants. Hum. Mov. Sci. 15, 707-726 (1996).
  27. Thelen, E. Developmental origins of motor coordination: Leg movements in human infants. Dev. Psychobiol. 18, 1-22 (1985).
  28. Vaal, J., van Soest, A. J., Hopkins, B., Sie, L. T. L., van der Knaap, M. S. Development of spontaneous leg movements in infants with and without periventricular leukomalacia. Exp. Brain Res. 135, 94-105 (2000).

Tags

התנהגות גיליון 100 תינוק למידת גילוי למידה מוטורית שליטה מוטורית קינמטיקה קינטיקה
כימות למידה בתינוקות צעירים: פעולות מעקב רגלו במהלך משימה למידת גילוי
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Sargent, B., Reimann, H., Kubo, M.,… More

Sargent, B., Reimann, H., Kubo, M., Fetters, L. Quantifying Learning in Young Infants: Tracking Leg Actions During a Discovery-learning Task. J. Vis. Exp. (100), e52841, doi:10.3791/52841 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter