मानव हरकत अनुकूलन के सामांयीकरण का मूल्यांकन करने के लिए एक विभाजन बेल्ट ट्रेडमिल का उपयोग करना
Summary
हम विभाजन-बेल्ट ट्रेडमिल, जो दो बेल्ट है कि एक अलग गति से प्रत्येक पैर ड्राइव कर सकते है का उपयोग कर मानव हरकत अनुकूलन की जांच के लिए एक प्रोटोकॉल का वर्णन । हम विशेष रूप से एक अलग चलने संदर्भों को अनुकूलित हरकत पैटर्न के सामांयीकरण परीक्षण डिजाइन प्रतिमान पर ध्यान केंद्रित (उदा, चाल गति, चलने के वातावरण) ।
Abstract
हरकत सीखने अंतर्निहित तंत्र को समझना शोधकर्ताओं और चिकित्सकों मोटर पुनर्वास के भाग के रूप में प्रशिक्षण चाल का अनुकूलन में मदद करता है । हालांकि, मानव हरकत लर्निंग का अध्ययन चुनौतीपूर्ण हो सकता है । शैशव और बचपन के दौरान, neuromuscular प्रणाली काफी अपरिपक्व है, और यह संभावना नहीं है कि विकास के प्रारंभिक दौर के दौरान हरकत सीखने वयस्कता के रूप में एक ही तंत्र द्वारा नियंत्रित किया जाता है । समय मनुष्य परिपक्वता तक पहुंचने तक, वे चलने में इतने कुशल है कि यह एक पर्याप्त उपंयास कार्य के साथ आने के लिए मुश्किल है de नोवो हरकत सीखने का अध्ययन । विभाजन-बेल्ट ट्रेडमिल, जो दो बेल्ट है कि एक अलग गति से प्रत्येक पैर ड्राइव कर सकते हैं, दोनों के अध्ययन में सक्षम बनाता है कम (यानी, तत्काल) और दीर्घकालिक (यानी, मिनट से अधिक दिन; मोटर लर्निंग का एक रूप) चाल संशोधनों के जवाब में एक चलने के माहौल में जज्बे को बदलें । व्यक्तियों को आसानी से विभाजित बेल्ट ट्रेडमिल के लिए पिछले जोखिम के लिए जांच की जा सकती है, इस प्रकार यह सुनिश्चित करना है कि सभी प्रयोगात्मक प्रतिभागियों कोई (या समकक्ष) पूर्व अनुभव है । इस पत्र का वर्णन एक ठेठ विभाजन-बेल्ट ट्रेडमिल अनुकूलन प्रोटोकॉल है कि परीक्षण के तरीकों को शामिल हरकत सीखने और अंय चलने संदर्भों को इस सीखने का सामांयीकरण । विभाजन बेल्ट ट्रेडमिल प्रयोग डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण विचार की एक चर्चा इस प्रकार है, ट्रेडमिल बेल्ट गति, बाकी टूटता है, और विरोधियों की तरह कारकों सहित । इसके अतिरिक्त, संभावित लेकिन अध्ययन करने वाले चर (उदा., आर्म मूवमेंट्स, पूर्व अनुभव) को चर्चा में माना जाता है.
Introduction
एक विभाजन बेल्ट ट्रेडमिल दो बेल्ट है कि एक अलग गति से या एक अलग दिशा में प्रत्येक पैर ड्राइव कर सकते है । इस उपकरण के पहले ४५ साल पहले एक उपकरण के रूप में (यानीपैरों के बीच समंवय अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया गया था,1चलने के दौरान अंग समंवय) । यह, और अंय प्रारंभिक अध्ययन मुख्य रूप से एक प्रयोगात्मक मॉडल1,2,3के रूप में बिल्लियों का इस्तेमाल किया, लेकिन कीड़े भी4का अध्ययन किया गया । मानव शिशुओं और वयस्कों में विभाजित-बेल्ट गतिवान की पहली जांच १९८७ और १९९४ में क्रमश:5,6प्रकाशित की गई । दोनों मानव और गैर मानव जानवरों में इन प्रारंभिक अध्ययन ज्यादातर अल्पकालिक जांच की (यानी, तत्काल) अंग समंवय में समायोजन स्थिरता और आगे की प्रगति को बनाए रखने के लिए जब पैर अलग गति पर संचालित कर रहे हैं । एक १९९५ अध्ययन ने कहा कि लंबे समय (विभाजन के कई मिनट)-बेल्ट मानव वयस्कों की क्षमता बिगड़ा चलने के लिए सही ट्रेडमिल बेल्ट गति अनुभव और हर तरफ बराबर गति को समायोजन करने के लिए ध्यान दिया । इससे पता चलता है कि वॉकिंग की ज्ञानेन्द्रिय मैपिंग को7reतुले हुए थे । हालांकि, यह २००५ तक नहीं था कि विभाजन के 10 मिनट में मानव मोटर अनुकूलन के पहले विस्तृत गाढ़ापन रिपोर्ट-बेल्ट ट्रेडमिल घूमना8प्रकाशित किया गया था ।
मोटर अनुकूलन एक त्रुटि चालित प्रक्रिया को संदर्भित करता है, जिसके दौरान अच्छी तरह से सीखा आंदोलनों के ज्ञानेन्द्रिय मैपिंग एक नया, उंमीद के मुताबिक मांग9के जवाब में समायोजित कर रहे हैं । यह मोटर सीखने का एक रूप है कि एक विस्तारित अभ्यास अवधि (मिनट से घंटे) और परिणाम के बाद प्रभाव है, जो आंदोलन पैटर्न में परिवर्तन कर रहे है जब मांग और हटा दिया है और/ उदाहरण के लिए, विभाजन पर चलने बेल्ट शुरू में लोगों को असममित अंग समंवय के साथ चलने का कारण बनता है, एक लंगड़ा जैसी । विभाजित बेल्ट चलने के कई मिनट से अधिक लोगों को उनके चलने समंवय इतना है कि उनकी चाल और अधिक सममित हो जाता है अनुकूलन । जब दो बेल्ट बाद में एक ही गति (यानी बंधे-बेल्ट) को वापस, इस प्रकार सामांय चलने की स्थिति बहाल, लोगों के बाद असममित समंवय के साथ चलने से प्रभाव प्रदर्शित करते हैं । इन के बाद प्रभाव सक्रिय रूप से होगा de-अनुकूलित या बंधे के कई मिनट से अधिक अनसीखे-सामांय समंवय चलने से पहले चलने बेल्ट8बहाल है ।
२००५ Reisman एट अल के बाद । विभाजन बेल्ट का 8 गाढ़ापन विश्लेषण मनुष्यों में घूमना, विभाजित-प्रकाशित अनुसंधान में बेल्ट ट्रेडमिल का उपयोग पिछले दशक की तुलना में लगभग दस गुना बढ़ गया है । क्यों विभाजन बेल्ट ट्रेडमिल एक प्रयोगात्मक उपकरण के रूप में और अधिक लोकप्रिय होता जा रहा है? भाजित-बेल्ट ambulation स्पष्ट रूप से एक प्रयोगशाला कार्य है-निकटतम वास्तविक दुनिया एनालॉग मोड़ या एक तंग सर्कल में चल रहा है, लेकिन विभाजन बेल्ट ट्रेडमिल मोड़ का एक बहुत अधिक अतिवादी संस्करण लाती है, एक पैर के साथ दो प्रेरित किया जा रहा चार-गुना तेजी से दूसरे से । तथ्य यह है कि विभाजन बेल्ट ट्रेडमिल एक अत्यंत असामांय घूमना कार्य है हरकत सीखने का अध्ययन करने के लिए कई लाभ प्रदान करता है । सबसे पहले, यह उंर की परवाह किए बिना ज्यादातर लोगों के लिए उपंयास है और अनुभव चलने की स्वतंत्र; यह विभाजित बेल्ट चलने की नवीनता के लिए प्रयोगात्मक प्रतिभागियों स्क्रीन करने के लिए आसान है । दूसरा, विभाजन बेल्ट ट्रेडमिल जल्दी से हल नहीं कर रहे है कि अंग समंवय में खासी परिवर्तन लाती है । अनुकूलन और de-अनुकूलन के अपेक्षाकृत धीमी दर हमें कैसे अलग प्रशिक्षण उपायों का अध्ययन करने की अनुमति एक छत आ बिना इन दरों में परिवर्तन कर सकते हैं । तीसरा, द गाढ़ापन8,10, काइनेटिक11,12,13,14, electromyographic6,15,16 , और अवधारणात्मक7,17,18,19 संशोधनों कि विभाजन बेल्ट ट्रेडमिल अनुकूलन के साथ होते है अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है, के रूप में इस कार्य के तंत्रिका नियंत्रण है20 ,21,22. दूसरे शब्दों में, विभाजन के लिए रूपांतरों-बेल्ट ट्रेडमिल प्रलेखित किया गया है और कई विभिंन समूहों द्वारा दोहराया, यह एक अच्छी तरह से विशेषता हरकत अधिगम कार्य कर रही है ।
पिछले दस वर्षों में, कई अध्ययनों से कार्य का प्रदर्शन किया है और संदर्भ-विभाजन बेल्ट अनुकूलन के विशिष्ट प्रकृति । के बाद प्रभाव विभाजन बेल्ट अनुकूलन के बाद काफी आयाम में कम कर रहे हैं अगर वे प्रशिक्षण हालत से विभिन्न स्थितियों के तहत परीक्षण कर रहे हैं. उदाहरण के लिए, के बाद प्रभाव अगर व्यक्ति को एक अलग वातावरण में ले जाया जाता है (जैसे, जमीन23घूमना पर छोटे हैं), एक अलग हरकत कार्य करता है (जैसे, पिछड़े चलने या13चल रहा है, 24), या भी एक गति है कि अनुकूलन25के दौरान धीमी बेल्ट की गति से अलग है पर चलता है । हरकत अनुकूलन के सामांयीकरण को नियंत्रित करने के लिए पैरामीटर्स स्थापित करने के प्रयास चल रहे हैं ।
इस पत्र का उद्देश्य विभाजन-बेल्ट ट्रेडमिल का उपयोग करने के लिए मानव हरकत अनुकूलन और अंय चलने संदर्भों (यानी, अलग चलने की गति और वातावरण) को अनुकूलित पैटर्न के सामांयीकरण की जांच के लिए एक प्रोटोकॉल का वर्णन है । जबकि प्रोटोकॉल यहां वर्णित सबसे सीधे है कि Hamzey एट अल में इस्तेमाल से व्युत्पंन है । 25 (चित्रा 1ए), यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस प्रोटोकॉल की पढ़ाई के एक नंबर के द्वारा सूचित किया गया था कि पहले यह8,23,24,26, 27,28. विधि मूल परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए विकसित किया गया था कि ट्रेडमिल के बीच गति चलने में भक्ति को बनाए रखने और जमीनी वातावरण पर विभाजन के सामान्यीकरण में सुधार होगा इन विभिन्न वातावरण में चलने बेल्ट25. प्रोटोकॉल अनुभाग में नीचे, हम कैसे विभाजन के इस संस्करण को दोहराने के निर्देश बेल्ट ट्रेडमिल विधि, नोटों के साथ संकेत मिलता है कि कैसे कुछ प्रोटोकॉल कदम अलग विधि प्रयोजनों के लिए संशोधित किया जा सकता है ।
Protocol
पथरीले ब्रूक यूनिवर्सिटी में इंस्टीट्यूशनल रिव्यू बोर्ड द्वारा सभी प्रक्रियाओं को मंजूरी दे दी गई है ।
1. प्रायोगिक सेट-अप
नोट: विभाजित-बेल्ट ट्रेडमिल प्रयोगों में प्रयुक्?…
Representative Results
Discussion
कई अध्ययनों से अब पता चला है कि लोगों को एक विभाजन बेल्ट ट्रेडमिल पर समंवय चाल अनुकूलन के लिए कदम लंबाई और दोहरे समर्थन अवधि की तरह अंग समंवय मापदंडों में समरूपता बहाल । जब प्राकृतिक चलने की स्थिति विभा…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
यह काम एक अमेरिकी हार्ट एसोसिएशन वैज्ञानिक विकास अनुदान (#12SDG12200001) ई. वासुदेवन द्वारा वित्त पोषित किया गया है । आर Hamzey की वर्तमान संबद्धता यांत्रिक अभियांत्रिकी विभाग, बोस्टन विश्वविद्यालय, बोस्टन, MA, संयुक्त राज्य अमेरिका है । E. Kirk की वर्तमान संबद्धता MGH स्वास्थ्य पेशे विभाग के भौतिक चिकित्सा संस्थान है ।
Materials
| Split-belt treadmill | Woodway | The WOODWAY SPLIT-BELT is an advanced gate measurement and analysis tool used for synchronous or asynchronous running/walking. With its unique and innovative dual belt system, the "SPLIT-BELT," provides infinitely variable speed control of each leg independently. Used for gait rehab, the gas-assisted, fully adjusted handrail options provide more room for therapists and patients. | |
| Codamotion CX1 | Charmwood Dynamics, Ltd, Leicestershire, UK |
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