Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

הערכה של תפקוד העצבי באמצעות גירוי עצבי חשמלי Percutaneous

Published: September 13, 2015 doi: 10.3791/52974
Automatic Translation
1, 1, 2, 1
1INSERM U1093, Faculty of Sport Sciences, Univ. Bourgogne Franche–Comté, 2Neural Control of Movement Laboratory, School of Medicine, Faculty of Science, Medicine and Health, University of Wollongong

Introduction

גירוי עצבי חשמלי מלעורית הוא בשימוש נרחב כדי להעריך את התפקוד עצבית-שרירית 1. העיקרון הבסיסי מורכב מגרימת גירוי חשמלי לעצב מוטורי היקפי לעורר התכווצות שרירים. (מדידת מומנט) מכאנית ואלקטרו תגובות (פעילות electromyographic) נרשמות בו זמנית. מומנט, נרשם במפרק נחשב, נבחנים באמצעות ergometer. אות electromyographic (EMG) נרשמה באמצעות אלקטרודות משטח הודגמה לייצג את הפעילות של השריר 2. שיטה לא פולשנית זה אינה כואבת ויותר בקלות ליישם מאשר הקלטות תוך שרירית. שניהם יכולים לשמש אלקטרודות monopolar ודו קוטביות. תצורת אלקטרודה monopolar הוכחה להיות רגיש יותר לשינויים בפעילות שרירים 3, אשר יכול להיות שימושי עבור שרירים קטנים. עם זאת, אלקטרודות דו קוטביות הוכחו להיות יעיל יותר בשיפור R אות לרעש4 atio והם נפוצים ביותר כשיטת הקלטה וכימות פעילות יחידת מנוע. המתודולוגיה שתוארה להלן תתמקד בהקלטות דו קוטביות. פעילות EMG היא אינדיקטור של היעילות והיושרה של המערכת העצבית-שרירית. השימוש בגירוי עצב מלעורית מציע תובנות נוספות פונקציה עצבית-שרירית, שינויים כלומר ברמת שרירים, עמוד השדרה, או על-השדרה (איור 1).

איור 1
איור 1:. סקירה של המדידות העצבית-שרירית STIM: גירוי עצב. EMG: Electromyography. VAL: רמת הפעלה מרצון. RMS: שורש ממוצע כיכר. מקסימום M: משרעת M-גל מקסימאלי.

במנוחה, פוטנציאל פעולת השרירים מתחם, המכונה גם M-גל, הוא התגובה קצרת חביון נצפתה לאחר artefact הגירוי, ומייצג את מסת שריר להתרגש על ידי Activ הישיר ני של אקסונים מוטוריים המובילים לשריר (איור 2, מספר 3). משרעת M-גל מגבירה בעוצמה עד שמגיע לרמה של הערך המקסימאלי שלה. תגובה זו, המכונה M מקסימום, מייצגת את סיכום סינכרוני של כל היחידות המוטוריות ו / או פוטנציאל פעולת סיב שריר נרשמו מתחת לאלקטרודות EMG המשטח 5. האבולוציה של האזור משרעת או גל שיא-לשיא משמשת לזיהוי שינויים של העברת עצבית-שרירית 6. שינויים בתגובות מכאניות הקשורים M-הגל, כלומר מומנט / כוח עווית שיא, יכולים להיות בגלל שינויים ברגישות שרירים ו / או בסיבי השריר 7. העמותה של משרעת מקסימום M ומשרעת עווית שיא מומנט (יחס / M Pt) מספקת מדד של יעילות אלקטרו של השריר 8, כלומר תגובה מכאנית לפקודת מנוע חשמלית נתון.

52,974 / 52974fig2.jpg "/>
איור 2:. מוטורי ומסלולים רפלקסיבית מופעלים על ידי גירוי עצב גירוי חשמלי של (מוטורי / חושי) עצב מעורב (STIM) גורם שלילת קוטביות של האקסון מוטורי והן ירי מביא Ia. שלילת קוטביות של Ia afferents כיוון חוט השדרה מפעיל motoneuron אלפא, אשר בתורו מעורר תגובת H-רפלקס (מסלול 1 + 2 + 3). בהתאם לעוצמת הגירוי, שלילת קוטביות האקסון מוטורי מעוררת תגובה ישירה שרירים: M-גל (מסלול 3). בעצימות M-גל מקסימאלי, נוכחית antidromic גם נוצר (3 ') ומתנגש עם מטח רפלקס (2). התנגשות זו באופן חלקי או לחלוטין מבטלת את תגובת H-רפלקס.

H-רפלקס הוא תגובת אלקטרו שימשה להערכת שינויים בסינפסה motoneuron IA-α 9. פרמטר זה ניתן להעריך במנוחה או במהלך צירים מרצון. H-רפלקס מייצג גרסה של רפלקס המתיחה (איור 2, נוmber 1-3). H-רפלקס מפעיל יחידות מוטוריות גויסו על ידי monosynaptically מסלולים מביא Ia 10,11, ויכול להיות נתונה להשפעות היקפית ומרכזיות 12. השיטה לעורר H-רפלקס ידוע לי אמינות התוך נושא גבוהה להעריך רגישות בעמוד השדרה ב13,14 מנוחה ובהתכווצויות איזומטרי 15.

במהלך התכווצות רצון, בסדר הגודל של הכונן העצבי מרצון ניתן להעריך באמצעות המשרעת של אות EMG, בדרך כלל לכמת באמצעות כיכר Mean השורש (RMS). RMS EMG הוא נפוץ באמצעות כימות רמת העירור של המערכה התנועה במהלך התכווצות רצון (איור 1). בגלל שונות התוך והבין-נושא 16, RMS EMG יש מנורמל באמצעות EMG שנרשם במהלך התכווצות רצון מקסימלי שריר ספציפי (RMS EMGmax). בנוסף, בגלל שינויים באות EMG עשויים bדואר עקב שינויים ברמה היקפית, נורמליזציה באמצעות פרמטר היקפי כגון M-גל נדרש להעריך את המרכיב המרכזי רק של אות EMG. ניתן לעשות זאת על ידי חלוקת EMG RMS על ידי משרעת המקסימלי או Mmax RMS של M-הגל. נורמליזציה באמצעות RMS Mmax (כלומר RMS EMG / RMS Mmax) הוא השיטה המועדפת כפי שהוא לוקח בחשבון את השינוי האפשרי של משך M-גל 17.

יכולות גם להיות מוערכות פקודות מוטוריות על ידי חישוב רמת התנדבות ההפעלה (VAL). שיטה זו משתמשת בטכניקת אינטרפולציה עווית 18 על ידי superimposing גירוי חשמלי בעוצמה מקסימלי M במהלך התכווצות רצון מקסימלי. במיוחד המומנט הנגרם על ידי גירוי העצב הוא בהשוואה לעווית שליטה המיוצרת על ידי גירוי עצב זהה בשריר potentiated רגוע 19. כדי להעריך VAL המקסימאלי, interpo העווית המקוריתטכניקה שתוארה על ידי ויסות ריטון 18 כרוך גירוי יחיד אינטרפולציה על התכווצות בהתנדבות. לאחרונה, השימוש בגירוי לזווג הפך פופולרי יותר, כי מרווחי המומנט עוררו גדולים יותר, זוהה בקלות רבה יותר, ופחות משתנה בהשוואה לתגובות גירוי יחידה 20. VAL מספק מדד של היכולת של מערכת העצבים המרכזית להפעיל מקסימאלי שרירים עובדים 21. נכון לעכשיו, VAL הוערך באמצעות טכניקת אינטרפולציה העווית היא השיטה יקרה ביותר של הערכת הרמה של הפעלת שרירים 22. יתר על כן, מומנט השיא הוערך באמצעות ergometer הוא פרמטר בדיקת החוזק ביותר למד כראוי ישים שימוש במחקר ובהגדרות קליניות 23.

גירוי עצבי חשמלי ניתן להשתמש במגוון רחב של קבוצות שרירים (מכופפי מרפק למשל, מכופפי שורש כף יד, פושטי הברך, מכופפי plantar). עם זאת, נגישות עצב גורמתטכניקה קשה בכמה קבוצות שרירים. השרירים הכופפים plantar, במיוחד היד אחורית surae (soleus וgastrocnemii) שרירים, לעתים קרובות נחקרו בספרות 24. ואכן, אלה שרירים מעורבים בתנועה, המצדיקים את העניין המיוחד שלהם. המרחק בין אתר גירוי ואלקטרודות הקלטה מאפשר זיהוי של הגלים עוררו השונים של שרירי surae היד האחורית. החלק השטחי של עצב הטיביאלי האחורי בגומץ popliteal והמספר הגדול של צירים שיהיו קל יותר לרשום תגובות רפלקס לעומת שרירים אחרים 24. מסיבות אלה, המתודולוגיה רפלקס מוצגת כיום מתמקדת בקבוצת surae היד האחורית של שרירים (soleus והגסטרוקנמיוס). המטרה של פרוטוקול זה היא אפוא לתאר טכניקת גירוי עצב מלעורית לחקור פונקציה עצבית-שרירית בsurae היד האחורית.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

הפרוצדורות התוו קיבלו אישור אתי מוסדי והנן בהתאם להצהרת הלסינקי. הנתונים נאספו ממשתתף נציג שהיה מודע לנהלים ונתנו בכתב ההסכמה מהדעת שלו.

1. כלי הכנה

  1. נקה את העור במיקום האלקטרודה על ידי גילוח, ולהסיר את הלכלוך עם אלכוהול כדי להשיג עכבה נמוכה (<5 ק"ג-אוהם).
  2. מניחים שתי אלקטרודות AgCl פני השטח (בקוטר של 10 מ"מ הקלטה) ב2/3 מהקו בין condylis המדיאלי של עצם הירך לmalleolus המדיאלי לשריר הסוליה; על הבליטה הבולטת של השריר להגסטרוקנמיוס המדיאלי; ב1/3 מהמרחק לאורך קו בין ראש שוקית והעקב להגסטרוקנמיוס הרוחב; וב1/3 מהמרחק לאורך קו בין קצה שוקית ואת קצה המדיאלי malleolus לשריר הקדמי tibialis, עם interelectroמרחק דה (מרכז למרכז) של 2 סנטימטר, על פי המלצות SENIAM 30.
    הערה: אלקטרודות שריר הסוליה צריכה להיות ממוקמות מתחת להחדרה הדיסטלי של שרירי gastrocnemii כדי להבטיח שהם לא הקלטת פעילות מראשי שרירי gastrocnemii (הצטלבות).
  3. מניחים אלקטרודה התייחסות במיקום מרכזי באותו הרגל (בין הגירוי והקלטת אתרים).
  4. התאם את הגובה והעומק של הכיסא כדי להשיג זווית קרסול של 90 מעלות (0 ° = כיפוף plantar מלא), כך שsoleus והשרירים gastrocnemii לא נמתחים וH-רפלקס לא שינה 11,12.
    1. הגדר את זווית הברך ב 90 מעלות (0 ° = הארכת הברך מלאה) בשל אופי biarticular של שרירי gastrocnemii. עם זאת, זווית הקרסול האופטימלית לבצע מומנט מרצון מקסימאלי של מכופפי plantar היא 70-80 מעלות (0 ° = כיפוף plantar מלא) 26. לפיכך, זווית קרסול תהיה תלויה בסעיףמטר של עניין (אלקטרו לעומת הקלטות מכאניות).
      הערה: לא משנה את הזווית הראשונית נבחרה, הוא חייב להישאר קבוע לאורך כל הניסוי כדי לתקן רגישות עצבית-שרירית 11,12,27,28.
    2. שים לב במיוחד כאשר ניטור היציבה של הנבדקים במהלך הבדיקה כדי לשמור על השפעות cortico-שיווי המשקל קבועים על הרגישות של בריכת מנוע 29.
  5. בתוקף לקשור את הקרסול לergometer, עם הציר האנטומי של המפרק (malleolus החיצוני) מיושר עם ציר סיבוב של ergometer 25.
    1. יש להן לוחץ על הנושא אדן המצורף לergometer להקליט מומנט מכופף plantar. שמור נייח הרגל לאורך הניסוי, כך שיכולים להיות מזוהים שינויים קטנים במומנט.
  6. הערה: בנסיבות מסוימות, את העקב עשוי להרים מעט מצלחת הכוח אם כף הרגל והקרסול אינן מובטחות, אשר עשוי leמודעה להעברה חלקית של המומנט נגד הצלחת. איור 3 מציגה תיאור של הגדרת הניסוי.

איור 3
איור 3:. התקנה ניסיונית הגדרת ניסוי קלאסית להקליט אותות (EMG) והמומנט electromyographic.

  1. חבר את האלקטרודות למגבר עם כבלים.
  2. הגדר את קצב הדגימה למדידות מומנט וEMG ל2-5 קילוהרץ. רשום את אות EMG באמצעות מערך גיור אנלוגי לדיגיטלי (AD). האות מוצגת על צג עם נתוני מערכת רכישה, אשר באופן מיידי נותנת ערכים של מספר פרמטרים (למשל מקסימאלי ערך, משרעת שיא-לשיא, משך). הספקטרום של אות EMG יכול לנוע בין 5 הרץ ו -2 תדרי kHz, אבל הוא הכיל בעיקר בין 10 הרץ וkHz 1 31. לפיכך, תדר דגימה חייב להיות גבוה מספיק כדי לשמור על צורת אות during הקלטת EMG. להגביר ולסנן אותות EMG (רווח = 500-100) באמצעות תדר רוחב פס בין 10 הרץ ו1 kHz 8,21,32.
  3. מניחים את האנודה לגירוי החשמלי על גיד הפיקה.
  4. קבע את האתר הטוב ביותר של גירוי עצב הטיביאלי האחורי כדי להשיג רפלקס H soleus אופטימלי לעצמת נתונה, באמצעות אלקטרודה קתודת כדור יד שנערכה בגומץ popliteal. בדוק כמה אתרי גירוי עם אלקטרודה קתודת הכדור עד לערך מקסימאלי של רפלקס H.
    1. פעילות EMG הקדמית tibialis רשומה על מנת להבטיח כי עצב peroneal המשותף אינו מופעל, כדי למנוע השפעה מהיריב Ia afferents 12. הגדר את הרוחב הדופק ב1 msec לספק הפעלה אופטימלית של סיבי עצבים, במיוחד סיבים מביא 10.
  5. הנח קתודת AgCl דביקה במיקומו של אתר הגירוי כדי להבטיח מצב גירוי מתמיד (למשל לחץ, אוריינטני).
    הערה: כל הפרמטרים האלה (מיקום נושא, מיקום האלקטרודה ואתר גירוי) לא תשתנה להערכה של מדידות אלקטרו השונות. רק עוצמת הגירוי והמצב (שאר לעומת התכווצות) להשתנות.

2. נהלי בדיקה במנוחה

  1. להורות לנושא להישאר רגוע ולשמור / שריריו במנוחה.
  2. התאם את עוצמת הגירוי להשיג soleus המקסימאלי H-רפלקס משרעת (H מקסימום; טווח רגיל: 20-50 אמפר). M-גל של שריר הסוליה ניתן להבחין בעוצמת מקסימום H.
    הערה: מדידות חוזרות (לדוגמא לפני ואחרי פרוטוקול מעייף), עוצמת האופטימלית כדי להשיג תגובת מקסימום H עשוי להשתנות במהלך הפגישה. כשמירה על עוצמת קבועה יכול להוביל להערכה נמוכה מדי של משרעת מקסימום H, מומלץ שהנסיין שב ומנתחת מקסימום H באופן קבועעוצמה 33.
  3. להקליט מינימום של תגובות H-רפלקס 3 soleus בעוצמה זו עם מרווח מינימאלי של 3 שניות, כדי למנוע דיכאון לאחר ההפעלה 34.
    הערה: למרות שההקלטה כמה תגובות מתאימה יותר בשל הרגישות המיוחדת של H-רפלקס, גירוי בודד עשוי להיות מספיק בנסיבות מסוימות, לדוגמא כאשר מנסים למנוע את ההשפעות של התאוששות מהירה (למשל בפרוטוקול מעייף).
  4. להגביר את עוצמת הגירוי להשיג משרעת M-גל soleus המקסימאלי (M מקסימום; טווח רגיל: 40-100 אמפר). בדרך כלל, להגדיר את התוספת בעוצמת גירוי ב2-4 mA, עם מרווח של 8-10 שניות בין שני 12,35 גירויים. הוא הגיעה בעוצמה הרצויה כאשר M המקסימום מתקבל, ואין תגובת H-רפלקס ניתן לצפות.
  5. הגדר את עוצמת הסופית 120-150% מעוצמת גירוי מקסימלי M כדי להבטיח כי M-הגל משיג רמה של הערך המקסימאלי שלה. התעצם זהטאי נקרא עוצמת supramaximal בהוראות שלהלן.
  6. שמור עוצמת גירוי מתמדת להקלטות M-גל soleus לאורך כל הפגישה.
  7. שיא M-גלי 3 soleus ו -3 מגבילי העווית קשורים בעוצמה זו.

3. נהלי בדיקה במהלך התכווצות רצון

  1. כחימום, לשאול את הנושא כדי לבצע התכווצויות submaximal 10 קצרות ולא לעייף את השרירים המכופפים plantar, עם שאר כמה שניות בין כל אחד מהצירים. בסופו של החימום, לנוח 1 דקות מינימום כדי למנוע תופעות מתישות 11.
  2. פעילות EMG surae היד האחורית ברציפות שיא. soleus הקלטה והשרירים gastrocnemii מאפשר הניתוח של ההתנהגות של טיפולוגיות שרירים שונות לאתר גירוי יחיד 24.
  3. הדריכו את הנושא כדי לבצע כיווץ איזומטרי מקסימאלי מרצון (MVC) של מכופפי plantar. הנושא צריך לדחוף קשה כמו possible נגד ergometer על ידי כיווץ השרירים הכופפים plantar. לתת משוב חזותי לנושא במהלך המאמץ, ועידוד מילולי סטנדרטי 19. MVC הוא הגיע כאשר רמה שנצפתה.
  4. לספק גירוי לזווג (100 תדר Hz) בעוצמה supramaximal במהלך הרמה של MVC (כפיל גבי), ועוד גירוי לזווג כאשר השריר הוא רגוע לחלוטין מייד לאחר ההתכווצות (כפיל potentiated) כדי להעריך את רמת הפעלה מרצון. לספק גירוי לזווג זה דרך מכשיר ספציפי (למשל Digitimer D185 MultiPulse ממריץ) או באמצעות תכנית גירוי קשורה לממריץ דופק יחיד.
  5. הדריכו את הנושא כדי לבצע MVC שני של מכופף plantar עם שאר דקות לפחות 1 בין כל משפט 11. אם מומנט השיא מהמשפט השני הוא לא בתוך 5% מהראשונים, יש לבצע ניסויים נוספים 36. המומנט הגדול ביותר שהושג על ידיהנושא נלקח כמומנט MVC.

ניתוח נתונים 4.

  1. ניתוח נתונים במנוחה
    1. בחר חלון זמן הכולל את תגובת EMG הקשורים לעווית במנוחה (H-גל או M-גל).
    2. מדוד את המשך משרעת שיא-לשיא, שיא-לשיא, ו / או השטח של הגלים (איור 4 א). אם משרעת אינה מסופקת ישירות על ידי התוכנה, להפחית את המינימום לערכים המרביים.
      1. למשך, למדוד את מסגרת הזמן מתחיל מהפסגה המקסימלי וכלה לשיא המינימלי. לאזור, לחשב נפרד מאות EMG החל מתחילתו של הגל וכלה בסופו של הגל.
        הערה: משרעת שיא-לשיא יכול לשקף: 1) העברת עצבית-שרירית, 2) משרעת פעולת יחידת מנוע פוטנציאלי ו / או 3) פיזור זמני של פעולת יחידת מנוע פוטנציאל 37. משך M-גל משקף התפשטות עצבית-שרירית 37.
      2. לניסויים מרובים, לחשב את הממוצע של הגלים. אם הממוצע לא יכול להיות מסופק ישירות על ידי תוכנה, תוכנת גיליון אלקטרוני שימוש (למשל פונקצית הנוסחה בתכנית גיליון אלקטרוני) כדי לחשב ערך זה מכמה ניסויים (לפחות 3).
      3. בחר את עווית המנוחה.
      4. מדוד את מומנט השיא הקשורים לעווית המנוחה (איור 4).
      5. לניסויים מרובים, לחשב את מומנט השיא הממוצע של פרכוסי מנוחה. אם הממוצע לא יכול להיות מסופק ישירות על ידי תוכנה, תוכנת גיליון אלקטרוני שימוש (למשל פונקצית הנוסחה בתכנית גיליון אלקטרוני) כדי לחשב ערך זה מכמה ניסויים (לפחות 3).
      6. חזור על נהלים אלה שתוארו בנקודה 4.1.2 לפרמטרים האחרים הרצויים (זמן התכווצות או זמן מחצית-הרפיה). הניתוח של פרמטרים עווית מספק אינדיקציות ליעילות צימוד עירור-התכווצות 17. בפרט, חוזהזמן יון מספק מדד של קינטיקה התכווצות 8, שיכול לסמוך על קבוצת השרירים נבחר 38.
      7. לחשב את היחס בין מומנט השיא והסכום של M-גלים באמצעות תוכנת גיליון אלקטרוני (למשל Excel), לכמת את יעילות אלקטרו (t P / M). כתגובות מכאניות עוררו על ידי גירוי עצב הטיביאלי אחורי מתאימות להפעלה של 39 היד האחורית surae בכללותו, אמפליטודות של soleus וgastrocnemii M-גלים חייבת להיות סיכמה.

    איור 4
    איור 4: הסבר על תגובות אלקטרו מכניות מדידה () של משרעת שיא-לשיא (mV), מיסות (MS) ואזור (mV.ms) של M-גל אופייני.. מדידה (ב ') של מומנט עווית שיא (ננומטר), זמן התכווצות (MS) וזמן מחצית-הרפיה (אלפיות שני) של עווית.

    1. ניתוח נתונים בהתכווצות
      1. בחר חלון של פעילות EMG soleus 500 זמן msec ברמה של מומנט MVC כוללים מומנט השיא אך לא כולל את הזמן בין artefact הגירוי ותום התקופה השקטה של ​​EMG. תקופה השקטה מתאימה לדיכוי של פעילות EMG מרצון המתמשכת בעקבות גירוי.
      2. אם השורש מתכוון מרובע (RMS) לא מסופק ישירות על ידי התוכנה, לחשב את RMS לכמת פעילות EMG באמצעות הנוסחא 40 הבאה: RMS EMG
        משוואת 1
      3. למדוד או לחשב את RMS של מקס M במנוחה על משך הגל.
      4. לחשב את יחס RMS EMG / RMS Mmax באמצעות תוכנת גיליון אלקטרוני.ערך EMG RMS וערך RMS Mmax צריכים להיות נבחרו מאותו השריר.
      5. מדוד את מומנט השיא המקסימאלי של MVC מנקודת ההתחלה של מומנט במנוחה לערך המקסימאלי של MVC לא כולל המומנט גבי נגרם על ידי גירוי כפיל (איור 5).
      6. מדוד את המומנט גבי נגרם על ידי גירוי כפיל בMVC, מערך המומנט מרצון בתחילת הגירוי לשיא של התגובה שמעוררת ב( איור 5).
      7. בחר את כפיל potentiated.
      8. מדוד את מומנט השיא הקשורים לכפיל potentiated.
      9. לחשב את רמת התנדבות ההפעלה (VAL) באמצעות הנוסחא 40 הבאה:
        משוואת 1

    איור 5
    ומדידה של גבי: איור 5potentiated כפיל באות מכאנית. כדי להקליט המומנט גבי השיא (נק '), כפיל גירוי עורר ברמה של כיווץ איזומטרי מקסימאלי מרצון (MVC). כדי להקליט מומנט שיא potentiated (Pt P), כפיל גירוי עורר במנוחה ולאחר קיזוז MVC.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

עוצמת גירוי הגדלת מובילה להתפתחות של אמפליטודות תגובה בין H- וM-גלים שונה. במנוחה, H-רפלקס מגיע לערך מרבי לפני שנעדר לחלוטין מאות EMG, ואילו גל M בהדרגה מגביר עד שמגיע לרמה בעוצמה מקסימלי (ראה תרשים 4 לתיאור גרפי של M-הגל ואיור 6 לאבולוציה של M-גלים וH-רפלקס עם עוצמה). לשריר הסוליה, חביון בין הופעת הגירוי וM-הגל הוא כ -10 אלפיות שני (איור 4 א) ובדרך כלל בין 25 ל 40 אלפיות שניים לH-גל. עם זאת, חביון ישתנה בין קבוצות שרירים ושל נושא אורך איבר או גובה כולל, בשל המרחק בין אתר הגירוי והשרירים. כאשר הגירוי בעוצמה M-מקס, מומנט עווית שיא מקסימאלי יהיה גם נצפה (איור 4). M-גלים, H-רפלקסים ומגבילי עווית שיא ישתנו בהתאם מצב. לדוגמא, פרמטרים אלה נוטים להגדיל במהלך התכווצות רצון, ולהקטין בנוכחות של עייפות 17.

איור 6
איור 6: עקומות גיוס אופייניות במנוחה אמפליטודות של תגובות הרפלקס (H-רפלקס, עגול לבן) ותגובות ישירות שריר (M-גל, שחור עגול) עם עוצמת גירוי גדלה.. לוחות תחתון מציגים עקבות טיפוסיות בארבע עוצמות מוגברות בהדרגה (מA ל- B). (א) בעוצמה חלשה, לעורר רק תגובת H-רפלקס. (ב) (מקסימום H) עצמת מתן משרעת H-גל המקסימאלי. (ג) בעוצמה מעבר H מקסימום, ההתנגשות בין מטחי antidromic ורפלקס גורם לירידה במשרעת תגובת H. (ד) בעוצמת מקסימום M, H-רפלקס בוטל לחלוטין וM-גל מגיע לרמה.Iles / ftp_upload / 52,974 52974fig6highres.jpg "target =" / _ blank "> לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

המקסימאלי VAL מוערך בMVC. איור 5 מראה מומנט גבי נגרם על ידי גירוי חשמלי בMVC. ההשפעה נגרמת על ידי גירוי משקפת גיוס חלקי של יחידות מוטוריות ו / או תדירות פריקה submaximal של היחידות המוטוריות, ולכן גירעון בהפעלת רצון (לראות את ההשפעה של גירוי באמצע איור 5). כפרמטרים קודמים, VAL המקסימאלי משתנה בהתאם למצב (למשל הרמה של התכווצות, עייפות) 21.

טכניקות שונות אלה בעבר אומתו. ואכן, מחקרים שנעשה לאחרונה הראו אמינות טובה לגל M ומומנט הקשורים שיא עווית 22, 14 H-רפלקס ומקסימאלי VAL 41.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

גירוי עצב מלעורית מאפשר כימות של מספר רב של מאפיינים של המערכת העצבית-שרירית לא רק להבין את השליטה הבסיסית של תפקוד נוירו-מוטורי בבני אדם בריאים, אלא גם להיות מסוגל לנתח עיבודים אקוטיים או כרוניים באמצעות עייפות או הכשרת 17. זה מועיל מאוד במיוחד עבור פרוטוקולים מתישים, שבו מדידות חייבת להתבצע בהקדם האפשרי לאחר סיום תרגיל, כדי למנוע את ההשפעות של התאוששות מהירה 42.

למרות שמחקרים רבים התמקדו בשרירי היד האחורי surae 24, גירוי עצב מלעורית יכול להיות מיושם בגפיים התחתונים אחרים (למשל tibialis קדמי 43,44, שרירי ארבע ראשי 45,46) ושרירים עליון איבר (למשל שרירי כופפים 32, קארפי המכופף radialis 47 , שרירי אצבע 48). עם זאת, גירוי עצב מציג מגבלות מתודולוגיות פוטנציאל לכמה muscles. לדוגמא, קבלת H-רפלקס משריר זרוע כופפי שרירים יכולות להיות קשה להשיג ב 49 שאר. יתר על כן, גירוי עצב musculocutaneous על מקלעת הזרוע מוביל להתכווצות של שני שרירי אגוניסט אנטגוניסט ו32, גרימת ההערכה השגויה של רמת הפעלה מרצון. הקלטת פעילות שרירים סמוכה מאפשרת ניסוי כדי להבטיח שרק שריר היעד מופעל, או לפחות להגביל את ההפעלה של שרירים הסמוכים אלה. כדי להתגבר על מגבלות אלה, חלק מהחברים הציעו שגירוי על שריר הבטן עם אלקטרודות גדולות יותר יכול להיות שיטה אמינה לעורר M-גל ופרכוסים 32,50. עם זאת, הארגון המרחבי של סניפי מסוף axonal בתוך השריר יכול להיות שונה בין שרירים. לפיכך, הפעלת יחידות המוטוריות הייתה להשתנות בין עצב ושריר גירוי 51. גירוי עצב מפעיל יחידות מוטוריות על פי עיקרון הגודל, ואילו את סדר הגיוס דוריןגירוי שרירים ישירים G הוא יותר תלוי בארגון המרחבי של סיבי שריר מתחת לאלקטרודות גירוי 50.

היבטי monosynaptic של H-רפלקס יאפשר הערכה אמינה של רגישות בעמוד השדרה עם גירוי עצב. עם זאת, יש לציין כי סינפסה motoneurons IA-אלפא יכולה להיות נתונה להשפעות קליפת המוח רבות, כגון תשומת לב של הנושא 52, סביבה חזותית 53, תנועות ראש 54 או אפילו לסת הידוק 55. גורמים היקפיים יכולים גם להשפיע על משרעת תגובה, כגון משוב מביא משריר מתיחה 56. היציבה של הנושא גם להיות מבוקרת בקפידה במהלך הניסויים ובאמצעות מפגשים ניסיוניים כדי למזער השפעות cortico-השדרה 29. יתר על כן, מפגשי היכרות יכולים להפחית השתנות intersession, במיוחד לנושאי טירון 57.

חוץ מזה physiolog אלהחששות iCal, מאפייני גירוי (למשל עוצמה, מיקום) יכולים להשפיע באופן נרחב את התוצאות. למרות תגובות מקסימום M מגיעות לרמה קרובה עוצמת מקסימלי, H המקסימום מתקבל לעצמה מסוימת. כך, עוצמת הגירוי להשיג H מקסימום הוא רגיש יותר לשינויים בתנאים. כדי להבטיח אמינות טובה בתנאים שונים (למשל שריר טרי או עייף), עוצמת גירוי צריכה להיות מוגדרת עוצמת מקסימום H או מתחת, כאשר תגובת רפלקס טמון בחלק העולה של עקומת הגיוס 58. ואכן, משרעת H-רפלקס ניתן לשנות לעוצמות מעל עוצמת מקסימום H בשל ההתנגשות בין רפלקס ומטחי antidromic (איור 2, מספר 3 'ומספר 2). מומלץ גם שמשרעת H-רפלקס להיות מנורמל לתגובת מקסימום M (יחס מקסימום H / M). הוכח כי שיטה זו מאפשרת לint אמיןER- והשוואות תוך-אישי 59.

במונחים של להסיק הטבע של הפקודה המוטורית, למרות שטכניקת VAL הוכחה להיות טכניקה אמינה להעריך יורד פקודות 40 ומרכזי עייפות 19,60, שיטה זו מציגה כמה מגבלות. ואכן, חלק מהחברים הציעו שVAL מפריז הפעלת שרירים מקסימלי 61-63. זה לא יכול להיות רגיש מספיק כדי לזהות שינויים ברמות ההפעלה במהלך צירים מעל 90% MVC 62. יתר על כן, השימוש בגירוי לזווג להעריך VAL יכול להגדיל אי נוחות לנושאים 64. למרות ההערכה של הפעלת רצון מקסימלי, שיטה זו אינה מספקת מידע על רגישות cortico-השדרה. גירוי מגנטי Transcranial יכול לשמש כדי להעריך את השינויים ברמה זו 65-67.

השימוש בEMG RMS / RMS מקס / M RMS EMG יכול להישאר קבוע ואילו טכניקת אינטרפולציה העווית מדגישה ירידה משמעותית בהפעלת שרירים 68. עם זאת, יחס RMS EMG / RMS Mmax מאפשר הניסוי להעריך את ההפעלה של השרירים הבודדים השונים של אותה קבוצת השרירים (למשל soleus, הגסטרוקנמיוס המדיאלי והגסטרוקנמיוס רוחב לsurae היד האחורי) 17.

תשומת לב מיוחדת צריך לקחת עם ניתוח פרוטוקול גירוי גירוי עצב מלעורית לגבי ונתונים לפרשנות שגויה ולמנוע להתיר השוואה בין מחקרים שונים. מחברים רבים שהוקמו בעבר המלצות מתודולוגיים להקליט ולנתח נתונים מ20,29,34,59 גירוי חשמלי מלעורית.בפרט, שרירים כופפים plantar נראים קבוצת שרירים קשה להתכווץ מקסימלי 69-71. בפועל נדרש על מנת להבטיח שהמשתתפים, במיוחד באוכלוסיות עם פונקציה עצבית-שרירית לקויה, הם מסוגלים להגיע לרמות גבוהות של הפעלה מרצון לפני הבדיקה ניסיונית 72,73. לפיכך, צעדי MVC-תלויים כגון הפעלה מרצון לייצג ערכים שגויים שעשויים לשקף חוסר אימון או מספר מספיק של ניסיונות MVC איזומטרי ולא ירידת ערך או הגבלה של פונקציה עצבית-שרירית. פגישת היכרות צריכה להתבצע לפני כל המחקרים באמצעות גירוי עצב מלעורית ו / או מאמצים מקסימאלי.

גירוי עצבי חשמלי מלעורית ניתן להשתמש כדי להעריך פלסטיות עצבית-שרירית הבאה אקוטית (עייפות) או תרגילים כרוניים (הכשרה / יורד מרכבת). לדוגמא, מצורע et al. 74 נצפו ירידה בCENהפעלת tral (רמת הפעלה מרצון) ופרמטרים שרירי (עווית שיא, M-גל) של השריר ארבע ראשי הבאים תרגיל אופניים ממושך. בעקבות פעילות גופנית כרונית, Duchateau וHainaut 75 נצפו תופעות שונות של הדרכות איזומטרי והדינמיות על נכסי מומנט עווית שיא, המצביעים על כך שרירי שלד מתאים את עצמו באופן שונה לסוג של תוכניות הכשרה. גירוי עצבי חשמלי שימושי גם כדי להעריך עיבודים מקוונים של מערכת העצבית-שרירית בתנאים שונים, כגון תנוחה 27 או משימה נפשית במקביל 21. שיטה זו יכולה לשמש לא רק במחקר בסיסי אלא גם בתחום הקליני 76. ואכן, בגירוי עצבי חשמלי נעשה שימוש כדי לחקור כונן מרכזי במחלות זקנות 77 ושונות כגון מחלת שבץ 78 או פרקינסון 79. פלסטיות עצבית-שרירית גם ניתן להעריך באוכלוסיות פתולוגית במהלך הטיפול / Retraתכנית ining 80.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Biodex dynamometer Biodex Medical System Inc., New York, USA www.biodex.com
MP150 Data Acquisition System Biopac Systems Inc., Goleta, USA
Acknowledge 4.1.0 software Biopac Systems Inc., Goleta, USA www.biopac.com
DS7A constant current high voltage stimulator Digitimer, Hertfordshire, UK www.digitimer.com
Silver chloride surface electrodes Control Graphique Medical, Brie-Comte-Robert, France
Computer
1 Cable for connecting the Biodex to the MP150
1 Cable for connecting the Digitimer to the MP150
1 Cable for connecting the MP150 to the computer

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Desmedt, J. E., Hainaut, K. Kinetics of myofilament activation in potentiated contraction staircase phenomenon in human skeletal muscle. Nature. 217 (5128), 529-532 (1968).
  2. Bouisset, S., Maton, B. Quantitative relationship between surface EMG and intramuscular electromyographic activity in voluntary movement. American Journal of Physical Medicine. 51 (6), 285-295 (1972).
  3. Gabriel, D. A. Effects of monopolar and bipolar electrode configurations on surface EMG spike analysis. Medical Engineering and Physics. 33 (9), 1079-1085 (2011).
  4. Merletti, R., Rainoldi, A., Farina, D. Surface electromyography for noninvasive characterization of muscle. Exercise and Sport Sciences Reviews. 29 (1), 20-25 (2001).
  5. Lepers, R. Aetiology and time course of neuromuscular fatigue during prolonged cycling exercises. Science, & Motricité. 52, 83-107 (2004).
  6. Baudry, S., Klass, M., Pasquet, B., Duchateau, J. Age related fatigability of the ankle dorsiflexor muscles during concentric and eccentric contractions. European Journal of Applied Physiology. 100 (5), 515-525 (2007).
  7. Place, N., Yamada, T., Bruton, J. D., Westerblad, H. Muscle fatigue From observations in humans to underlying mechanisms studied in intact single muscle fibres. European Journal of Applied Physiology. 110 (1), 1-15 (2010).
  8. Scaglioni, G., Narici, M. V., Maffiuletti, N. A., Pensini, M., Martin, A. Effect of ageing on the electrical and mechanical properties of human soleus motor units activated by the H reflex and M wave. The Journal of Physiology. 548 (Pt. 2), 649-661 (2003).
  9. Schieppati, M. The Hoffmann reflex a means of assessing spinal reflex excitability and its descending control in man. Progress in Neurobiology. 28 (4), 345-376 (1987).
  10. Pierrot Deseilligny, E., Burke, D. The circuitry of the human spinal cord: its role in motor control and movement disorders. , Cambridge University Press. (2005).
  11. Duclay, J., Pasquet, B., Martin, A., Duchateau, J. Specific modulation of corticospinal and spinal excitabilities during maximal voluntary isometric shortening and lengthening contractions in synergist muscles. The Journal of Physiology. 589 (Pt. 11), 2901-2916 (2011).
  12. Grosprêtre, S., Papaxanthis, C., Martin, A. Modulation of spinal excitability by a sub threshold stimulation of M1 area during muscle lengthening. Neuroscience. 263, 60-71 (2014).
  13. Mynark, R. G. Reliability of the soleus H reflex from supine to standing in young and elderly. Clinical Neurophysiology. 116 (6), 1400-1404 (2005).
  14. Palmieri, R. M., Hoffman, M. A., Ingersoll, C. D. Intersession reliability for H reflex measurements arising from the soleus peroneal and tibialis anterior musculature. The International Journal of Neuroscience. 112 (7), 841-850 (2002).
  15. Chen, Y. S., Zhou, S., Cartwright, C., Crowley, Z., Baglin, R., Wang, F. Test retest reliability of the soleus H reflex is affected by joint positions and muscle force levels. Journal of Electromyography and Kinesiology. 20 (5), 987-987 (2010).
  16. Lehman, G. J., McGill, S. M. The importance of normalization in the interpretation of surface electromyography A proof of principle. Journal of Manipulative and Physiological Therapeutics. 22 (7), 444-446 (1999).
  17. Lepers, R. Interest and limits of percutaneous nerve electrical stimulation in the evaluation of muscle fatigue. Science, & Motricité. 70 (70), 31-37 (2010).
  18. Merton, P. A. Voluntary strength and fatigue. The Journal of Physiology. 123, 553-564 (1954).
  19. Gandevia, S. C. Spinal and supraspinal factors in human muscle fatigue. Physiological Reviews. 81 (4), 1725-1789 (2001).
  20. Shield, A., Zhou, S. Assessing voluntary muscle activation with the twitch interpolation technique. Sports Medicine. 34 (4), 253-267 (2004).
  21. Rozand, V., Pageaux, B., Marcora, S. M., Papaxanthis, C., Lepers, R. Does mental exertion alter maximal muscle activation. Frontiers in Human Neuroscience. 8, 755 (2014).
  22. Place, N., Maffiuletti, N. A., Martin, A., Lepers, R. Assessment of the reliability of central and peripheral fatigue after sustained maximal voluntary contraction of the quadriceps muscle. Muscle and Nerve. 35 (4), 486-495 (2007).
  23. Kannus, P. Isokinetic evaluation of muscular performance: implications for muscle testing and rehabilitation. International Journal of Sports Medicine. 15, Suppl 1. S11-S18 (1994).
  24. Tucker, K. J., Tuncer, M., Türker, K. S. A review of the H reflex and M wave in the human triceps surae. Human Movement Science. 24 (5-6), 667-688 (2005).
  25. Taylor, N. A., Sanders, R. H., Howick, E. I., Stanley, S. N. Static and dynamic assessment of the Biodex dynamometer. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology. 62 (3), 180-188 (1991).
  26. Sale, D., Quinlan, J., Marsh, E., McComas, A. J., Belanger, A. Y. Influence of joint position on ankle plantarflexion in humans. Journal of Applied Physiology. 52 (6), 1636-1642 (1982).
  27. Cattagni, T., Martin, A., Scaglioni, G. Is spinal excitability of the triceps surae mainly affected by muscle activity or body position. Journal of Neurophysiology. 111 (12), 2525-2532 (2014).
  28. Gerilovsky, L., Tsvetinov, P., Trenkova, G. Peripheral effects on the amplitude of monopolar and bipolar H-reflex potentials from the soleus muscle. Experimental Brain Research. 76 (1), 173-181 (1989).
  29. Schieppati, M. The Hoffmann reflex a means of assessing spinal reflex excitability and its descending control in man. Progress in Neurobiology. 28 (4), 345-376 (1987).
  30. Hermens, H. J., Freriks, B., Disselhorst Klug, C., Rau, G. Development of recommendations for SEMG sensors and sensor placement procedures. Journal of Electromyography and Kinesiology. 10 (5), 361-374 (2000).
  31. Kamen, G., Sison, S. V., Du, C. C., Patten, C. Motor unit discharge behavior in older adults during maximal effort contractions. Journal of Applied Physiology. 79 (6), 1908-1913 (1995).
  32. Neyroud, D., Rüttimann, J., et al. Comparison of neuromuscular adjustments associated with sustained isometric contractions of four different muscle groups. Journal of Applied Physiology. 114, 1426-1434 (2013).
  33. Rupp, T., Girard, O., Perrey, S. Redetermination of the optimal stimulation intensity modifies resting H-reflex recovery after a sustained moderate-intensity muscle contraction. Muscle and Nerve. 41 (May), 642-650 (2010).
  34. Zehr, E. P. Considerations for use of the Hoffmann reflex in exercise studies. European Journal of Applied Physiology. 86 (6), 455-468 (2002).
  35. Gondin, J., Duclay, J., Martin, A. Soleus and gastrocnemii evoked V wave responses increase after neuromuscular electrical stimulation training. Journal of Neurophysiology. 95 (6), 3328-3335 (2006).
  36. Rochette, L., Hunter, S. K., Place, N., Lepers, R. Activation varies among the knee extensor muscles during a submaximal fatiguing contraction in the seated and supine postures. Journal of Applied Physiology. 95 (4), 1515-1522 (2003).
  37. Fuglevand, A. J., Zackowski, K. M., Huey, K. A., Enoka, R. M. Impairment of neuromuscular propagation during human fatiguing contractions at submaximal forces. The Journal of Physiology. 460, 549-572 (1993).
  38. Vandervoort, A. A., McComas, A. J. Contractile changes in opposing muscles of the human ankle joint with aging. Journal of Applied Physiology. 61 (1), 361-367 (1986).
  39. Grosprêtre, S., Martin, A. Conditioning effect of transcranial magnetic stimulation evoking motor evoked potential on V wave response. Physiological Reports. 2 (11), e12191 (2014).
  40. Allen, G. M., Gandevia, S. C., McKenzie, D. K. Reliability of measurements of muscle strength and voluntary activation using twitch interpolation. Muscle and Nerve. 18 (6), 593-600 (1995).
  41. Cooper, M. A., Herda, T. J., Walter Herda, A. A., Costa, P. B., Ryan, E. D., Cramer, J. T. The reliability of the interpolated twitch technique during submaximal and maximal isometric muscle actions. Journal of Strength and Conditioning Research. 27 (10), 2909-2913 (2013).
  42. Froyd, C., Millet, G. Y., Noakes, T. D. The development of peripheral fatigue and short term recovery during self paced high intensity exercise. The Journal of Physiology. 591 (Pt 5), 1339-1346 (2013).
  43. Pierrot Deseilligny, E., Morin, C., Bergego, C., Tankov, N. Pattern of group I fibre projections from ankle flexor and extensor muscles in man. Experimental Brain Research. 42 (3-4), 337-350 (1981).
  44. Brooke, J. D., McIlroy, W. E., et al. Modulation of H reflexes in human tibialis anterior muscle with passive movement. Brain Research. 766 (1-2), 236-239 (1997).
  45. Hultborn, H., Meunier, S., Morin, C., Pierrot Deseilligny, E. Assessing changes in presynaptic inhibition of I a fibres a study in man and the cat. The Journal of Physiology. 389, 729-756 (1987).
  46. Meunier, S., Pierrot Deseilligny, E. Cortical control of presynaptic inhibition of Ia afferents in humans. Experimental Brain Research. 119 (4), 415-426 (1998).
  47. Aymard, C., Baret, M., Katz, R., Lafitte, C., Pénicaud, A., Raoul, S. Modulation of presynaptic inhibition of la afferents during voluntary wrist flexion and extension in man. Experimental Brain Research. 137 (1), 127-131 (2001).
  48. Abbruzzese, G., Trompetto, C., Schieppati, M. The excitability of the human motor cortex increases during execution and mental imagination of sequential but not repetitive finger movements. Experimental Brain Research. 111 (3), 465-472 (1996).
  49. Garland, S. J., Klass, M., Duchateau, J. Cortical and spinal modulation of antagonist coactivation during a submaximal fatiguing contraction in humans. Journal of Neurophysiology. 99, 554-563 (2008).
  50. Rodriguez Falces, J., Place, N. Recruitment order of quadriceps motor units Femoral nerve vs direct quadriceps stimulation. European Journal of Applied Physiology. 113, 3069-3077 (2013).
  51. Rodriguez Falces, J., Maffiuletti, N. A., Place, N. Spatial distribution of motor units recruited during electrical stimulation of the quadriceps muscle versus the femoral nerve. Muscle and Nerve. 48 (November), 752-761 (2013).
  52. Bathien, N., Morin, C. Comparing variations of spinal reflexes during intensive and selective attention (author’s transl). Physiology, & Behavior. 9 (4), 533-538 (1972).
  53. Earles, D. R., Koceja, D. M., Shively, C. W. Environmental changes in soleus H reflex excitability in young and elderly subjects. The International Journal of Neuroscience. 105 (1-4), 1-13 (2000).
  54. Paquet, N., Hui Chan, C. W. Human soleus H reflex excitability is decreased by dynamic head and body tilts. Journal of Vestibular Research Equilibrium, & Orientation. 9 (5), 379-383 (1999).
  55. Miyahara, T., Hagiya, N., Ohyama, T., Nakamura, Y. Modulation of human soleus H reflex in association with voluntary clenching of the teeth. Journal of Neurophysiology. 76 (3), 2033-2041 (1996).
  56. Pinniger, G. J., Nordlund, M. M., Steele, J. R., Cresswell, a GH reflex modulation during passive lengthening and shortening of the human triceps surae. Journal of Physiology. 534 (Pt 3), 913-923 (2001).
  57. Tallent, J., Goodall, S., Hortobágyi, T., St Clair Gibson, A., French, D. N., Howatson, G. Repeatability of corticospinal and spinal measures during lengthening and shortening contractions in the human tibialis anterior muscle). PLoS ONE. 7 (4), e35930 (2012).
  58. Grospretre, S., Martin, A. H. reflex and spinal excitability methodological considerations. Journal of Neurophysiology. 107 (6), 1649-1654 (2012).
  59. Hugon, M. Methodology of the Hoffmann reflex in man. New Developments in Electromyography and Chemical Neurophysiology. 3m, 277-293 (1973).
  60. Bigland Ritchie, B., Zijdewind, I., Thomas, C. K. Muscle fatigue induced by stimulation with and without doublets. Muscle and Nerve. 23 (9), 1348-1355 (2000).
  61. Kent Braun, J. A., Le Blanc, R. Quantitation of central activation failure during maximal voluntary contractions in humans. Muscle and Nerve. 19 (7), 861-869 (1996).
  62. Herbert, R. D., Gandevia, S. C. Twitch interpolation in human muscles mechanisms and implications for measurement of voluntary activation. Journal of Neurophysiology. 82, 2271-2283 (1999).
  63. Miller, M., Downham, D., Lexell, J. Superimposed single impulse and pulse train electrical stimulation A quantitative assessment during submaximal isometric knee extension in young healthy men. Muscle and Nerve. 22 (8), 1038-1046 (1999).
  64. Button, D. C., Behm, D. G. The effect of stimulus anticipation on the interpolated twitch technique. Journal of Sports Science and Medicine. 7 (4), 520-524 (2008).
  65. Goss, D. a, Hoffman, R. L., Clark, B. C. Utilizing Transcranial Magnetic Stimulation to Study the Human Neuromuscular System. Journal of Visualized Experiments. (59), e3387 (2012).
  66. Sartori, L., Betti, S., Castiello, U. Corticospinal excitability modulation during action observation. Journal Of Visualized Experiments: Jove. (82), 51001 (2013).
  67. Rozand, V., Lebon, F., Papaxanthis, C., Lepers, R. Does a mental training session induce neuromuscular fatigue. Medicine and Science in Sports and Exercise. 46 (10), 1981-1989 (2014).
  68. Rozand, V., Cattagni, T., Theurel, J., Martin, A., Lepers, R. Neuromuscular fatigue following isometric contractions with similar torque time integral. International Journal of Sports Medicine. 36, 35-40 (2015).
  69. Belanger, A. Y., McComas, A. J. Extent of motor unit activation during effort. Journal of Applied Physiology. 51 (5), 1131-1135 (1981).
  70. Morse, C. I., Thom, J. M., Davis, M. G., Fox, K. R., Birch, K. M., Narici, M. V. Reduced plantarflexor specific torque in the elderly is associated with a lower activation capacity. European Journal of Applied Physiology. 92 (1-2), 219-226 (2004).
  71. Dalton, B. H., McNeil, C. J., Doherty, T. J., Rice, C. L. Age related reductions in the estimated numbers of motor units are minimal in the human soleus. Muscle and Nerve. 38 (3), 1108-1115 (2008).
  72. Hunter, S. K., Todd, G., Butler, J. E., Gandevia, S. C., Taylor, J. L. Recovery from supraspinal fatigue is slowed in old adults after fatiguing maximal isometric contractions. Journal of Applied Physiology. 105 (4), 1199-1209 (2008).
  73. Jakobi, J. M., Rice, C. L. Voluntary muscle activation varies with age and muscle group. Journal of Applied Physiology. 93 (2), 457-462 (2002).
  74. Lepers, R., Millet, G. Y., Maffiuletti, N. a Effect of cycling cadence on contractile and neural properties of knee extensors. Medicine and Science in Sports and Exercise. 33 (11), 1882-1888 (2001).
  75. Duchateau, J., Hainaut, K. Isometric or dynamic training differential effects on mechanical properties of a human muscle. Journal of Applied Physiology. 56 (2), 296-301 (1984).
  76. Millet, G. Y., Martin, V., Martin, A., Vergès, S. Electrical stimulation for testing neuromuscular function From sport to pathology. European Journal of Applied Physiology. 111, 2489-2500 (2011).
  77. Cattagni, T., Scaglioni, G., Laroche, D., Van Hoecke, J., Gremeaux, V., Martin, A. Ankle muscle strength discriminates fallers from non fallers. Frontiers in Aging Neuroscience. 6, 336 (2014).
  78. Horstman, A. M., Beltman, M. J., et al. Intrinsic muscle strength and voluntary activation of both lower limbs and functional performance after stroke. Clinical Physiology and Functional Imaging. 28 (4), 251-261 (2008).
  79. Sica, R. E., Herskovits, E., Aguilera, N., Poch, G. An electrophysiological investigation of skeletal muscle in Parkinson’s disease. Journal of the Neurological Sciences. 18 (4), 411-420 (1973).
  80. Knikou, M., Mummidisetty, C. K. Locomotor Training Improves Premotoneuronal Control after Chronic Spinal Cord Injury. Journal of Neurophysiology. 111 (11), 2264-2275 (2014).

Tags

Neuroscience גיליון 103 גירוי חשמלי Electromyography גל M רפלקס H שרירי surae Triceps הפעלת שרירים מקסימלי רמת הפעלה מרצון הפקודה מוטורית
הערכה של תפקוד העצבי באמצעות גירוי עצבי חשמלי Percutaneous
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Rozand, V., Grosprêtre, S.,… More

Rozand, V., Grosprêtre, S., Stapley, P. J., Lepers, R. Assessment of Neuromuscular Function Using Percutaneous Electrical Nerve Stimulation. J. Vis. Exp. (103), e52974, doi:10.3791/52974 (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