Summary
이 프로토콜의 목표는 건강 한 인 간에의 위 사지에서 proprioception 일시적으로 방해 하는 실용적인 방법을 설명.
Abstract
Proprioception 운동 신경 제어 모든 참여자의 가장 잘 측정 될 수 있습니다. Proprioception의 새로운 정확 하 고 신뢰할 수 있는 측정 장애, 고유 교육의 결과 측정 하 고 임상 진단을 위해 필요 합니다. 이 간단한, 비-침략 적 방법의 목적은 일시적으로 최저의 상 지 proprioception 개발 및 상 지 proprioception 조치의 테스트에 도움이 될 것 이라고 어느 정도 건강 한 성인에서 것입니다. 최저의 모델 장애인된 proprioception과 인간을 공부 하는 데 다음 두 가지 주요 장점이 있다: 참가자 가용성 및 참가자 전체 장애의 범위를 제어 하는 능력. 허 혈 성 신경 블록 등 cryotherapy, 위 사지의 임시 proprioception 최저의 현재 게시 된 메서드는 침략 적, 허무, 또는 참가자에 대 한 불편 한. 여기, 진동 ulnar 그루브를 통해 상 지 proprioception 줄이기 위해 사용 되었다. 높은 주파수의 진동 입력 pacinian 소 체 유발을 억제 함으로써 고유의 시력을 줄일 수 있습니다. 이 프로토콜에 사용 되는 진동의 효과 두 가지 양적 측정을 사용 하 여 확인 되었다. 이 방법은 관리 간단, 참가자, 편안 하 고 실용적 이었다.
Introduction
모든 참여자의 운동 신경 제어, proprioception 가장 잘 측정 될 수 있습니다. 연구 proprioception 특수 장비를 사용 하 여 측정 최근 달성 신뢰성, 유효성, 및 정밀도; 1 , 2 , 3 proprioception, 가장 일반적인 사지 위치 감각 테스트 되 고,4 의 대비, 임상에서 낮은 해상도, 다른 감각 양식4 에 의해 오염 있고 가난한 또는 게시 psychometric 속성이 없습니다. 5 고유 컨트롤, 장애의 임상 진단을 위해3 의 주변 및 중앙 메커니즘을 명료 하 고 고유 훈련의 결과 측정 proprioception의 새로운 정확 하 고 신뢰할 수 있는 조치 필요 합니다. 2 , 5 , 6 , 7 이 끝으로 일시적으로 손상 간단한, 비-침략 적 방법 또는 '최저' proprioception 필요 합니다.
건강 한 인간에서 고유 최저 연구를 개발 및 표준화 된 조치의 유효성 검사를 유용 sensorimotor 작업에 고유 함수의 역할을 유추할 수 있습니다. 최저의 모델 장애인된 proprioception과 인간을 공부 하는 데 다음 두 가지 주요 장점이 있다. 첫 번째는 참가자 여부; proprioception 장애가 있는 개인은 많은 연구자에 게 쉽게 접근할 수 없습니다. 둘째, proprioception 장애 vivo에서 와 달리 최저 모델 참가자에 걸쳐 장애의 범위를 제어 하는 능력을 허용할 수 있습니다.
위 사지의 임시 proprioception 최저의 현재 게시 된 메서드는 침략 적, 허무, 또는 참가자에 대 한 불편 한. 마 취 주사, 반면 상대적으로 안전 하 고, 기술력을 요구 하 고 간주 될 수 있습니다 침략 일부 연구 참가자. 허 혈 성 신경 블록 원인 불편 그리고 응고 전에 그들의 응용 프로그램 장애에 대 한 화면으로 혈액 검사를 연습. 8 cryotherapy 또한 불편을 초래. Cryotherapy proprioception 영향에 대 한 응용 프로그램의 평균 시간은 20.3 ± 5.3 분9 cryotherapy 제거 되 면, proprioception rewarming에 앞서 측정 하는 간단한 창 남아의 일치 하지 않는 효과에 기여할 수 있는 cryotherapy 관절 위치 감각에. 10 높은 주파수 (300 Hz) 진동 사용 되었다 성공적으로 손가락 움직임 탐지 작업;에 고유의 시력을 줄이기 위해 메커니즘은 다른 진동 민감한 피부 수용 체에서 입력의 pacinian 소 체 유발 저해 보고. 11 최근 soleus 근육 진동 (80 Hz)은 고유 정보를 왜곡 하 여 아이소메트릭 힘 생산 정확도 감소 발견 되었습니다. 그러나 12 , 상 지 proprioception의 임시 최저에 대 한 간단한 비-침략 적 방법 하지 게시 되었습니다.
이 방법의 목적은 건강 한 성인에서 일시적으로 최저의 상 지 proprioception 고주파 진동을 사용 하는 것입니다. 최저 2 측정, 진동 감지 임계값 (VDT) 간단한 Kinesthesia 테스트 (tBKT)의 태블릿 버전을 사용 하 여 확인 되었다. VDT는 psychophysical Aα 구심 축 삭 전송에 맞게 생각 하는 감도의. 13 고유 성능 연구소에서 개발 중인 tBKT를 사용 하 여 정량 했다. 간단한 Kinesthesia 테스트 (BKT),이 리스, 작품에 따라14 테스트 되었지만 국립 보건원 (NIH) 도구 상자 코어 배터리에 포함 되지 않은 실험적인 악기입니다. 15 , 16 는 BKT 3 도달 재판 상 지 각에 대 한 포함 되어 있습니다. TBKT는 위 사지 당 20 도달 시련을 포함 하 고 원래 테스트 동안 psychometric 속성을 개선 하는 목적으로 개발 되 고. tBKT 포함 감각 입력 (대상 위 사지의 심사 지침), 중앙 처리 (대상의 공간적 위치 기억) (지도 제거 된 후 대상 찾으려고 시도), 모터 출력의 측정에 필요한 것으로 생각 하 고 전반적으로 고유 성능입니다. 17 는 VDT와 tBKT 측정, 낮은 및 높은 수준, 각각, somatosensory 계층 구조18 에 나타내고 따라서 단독으로 사용 하거나 측정 보다 proprioception의 더 포괄적인 정량화를 제공 해야 합니다.
2 신경 메커니즘 고주파 진동으로 인 한 감소 된 고유 시력 가장 밀접 하 게 관련이 있습니다. 첫째, Pacinian 미 립 자는 가장 일반적으로 진동 감지와 관련 된 피부 mechanoreceptor. 연속 진동 가능성이이 프로토콜에 사용 되는 Aα에서 단기 요법이 니의 신경 메커니즘에 따라 진동 감지 및 β 섬유 그룹 Pacinian 미 립 자 연관의 수용 체 조정 임계값을 발생 시킵니다. 19 생리는 짧은 기간 동안 동일한 강도와 같은 VDT 테스트에서 사용 된 128 Hz 주파수의 진동 느낌입니다. 둘째, 그것은 Aα 구심 성 섬유를 통해 근육 스핀 들, 고주파 진동 힘 재생산,12 동안 감소 된 정확도 의해 입증으로 왜곡 된 고유 정보 결과 정확 하 게 다음 길이 코드 생각 운동,20,21 및 감소 kinesthesia의 환영. 22
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Protocol
제도적 검토 보드 세인트 Scholastica의 대학에 연구는이 프로토콜 개발 및 테스트를 승인 했습니다.
참고:이 프로토콜에서 사용 하는 진동기의 제조업체의 사양을 표시 '높은' 주파수 11,00 rpm (183.3 Hz) 했다. 이 주파수는 차동 증폭기 2 kHz로 샘플링에의 한 입력을 통해 수집 된 진동 데이터의 샘플을 사용 하 여 확인 되었다. 신호 평균 기간이 이었다 5.56 x 10-3 s 180 Hz에 해당. Raynaud의 질병을 가진 개인, 진동 Raynaud의 현상, 시간, 마지막 분 있으며 마비, 가려움증 또는 통증이 동반 될 수 있습니다 응용 프로그램의 사이트에서 임시 vasoconstriction을 발생할 수 있습니다. 23 그림 1 비슷한이 프로토콜에 사용 되는 진동으로 인 한 Raynaud의 현상의 예를 보여 줍니다. 잠재적인 참가자는이 프로토콜에 참여 하기 전에 Raynaud의에 대 한 상영 한다.
1. proprioception 최저의 프로토콜:
- 펜, 183 Hz 진동기, 2.5-인치 넓은 끈과 고무 밴드를 수집 ( 테이블의 자료를 참조).
- 테스트 중인 상부 말단의 ulnar 홈 내에서 척 골 신경 만져
- 장소는 "x" 마크 피부에 ulnar 홈 상 완 골 팔꿈치 과정 및 척 골의 내측 뼈 사이의 라인에 그냥 뛰어난.
참고: 그림 2 는 팔꿈치의 등에이 위치를 보여 줍니다.
- 장소는 "x" 마크 피부에 ulnar 홈 상 완 골 팔꿈치 과정 및 척 골의 내측 뼈 사이의 라인에 그냥 뛰어난.
- 머리에 뛰어난 마사지의 핸들 표시 된 위치에 진동기의 머리를 배치 합니다.
- 진동기와 참가자의 팔의 핸들 부분 주위 넓은 스트랩을 적용 됩니다.
- 진동기 머리와 참가자의 팔에 진동기 머리를 개최 하 고 참가자의 피부와 고무 밴드는 피부에 대 한 하지만 머리를 유지 하기 위해 적절 한 크기는 보장 진동기 머리 사이 접촉을 유지 하는 목 주위에 고무 밴드를 배치 운동 또는 순환 제한.
- 구 부의 팔꿈치를 똑바르게 하는 참가자를 요구 하십시오. 그는 결박으로 인 한 방해를 받지 않고 느껴야 한다. 이동의 자유 보장 되도록 그 보고 간섭, 띠와 고무 밴드 조정 합니다.
- 높은 진동 설정, (게시 되지 않은 데이터를 기반으로) 2 분 동안 기다립니다.
- Proprioception 성능 측정을 실시 (결과 BKT의 태블릿 버전에서 여기에 표시 됩니다) 테스트 기간 동안 높은 실행 진동기와
- BKT 실시 합니다. 표준 높이 테이블 (29 인치 높이)는 커튼을 사용 하 여 정제에서 가려진 그들의 비전에 표준 높이 자 (18 인치 좌석 높이)에 있는 참가자를 좌석. 참가자에서 앉아.
- 줄의 시작에 다시 (대상) 라인의 끝에 라인의 시작에서, 원심 phalanx에서 개최 참가자 검지 손가락을 안내. 참가자의 손가락을 놓고 터치 대상 지시. 각 상 지 20 시험을 완료 합니다.
- 센티미터에 평균 절대 오차 (목표에서 거리)으로 각 상 지에 대 한 참가자의 점수를 할당 합니다.
- 진동 자극의 제거에 따라 (VDT) 등 psychophysical 조치를 즉시 수행 합니다.
참고: 결과 발표에 VDT 전에 진동 자극의 기간이 이었다 5 ± 1 분.
- Proprioception 성능 측정을 실시 (결과 BKT의 태블릿 버전에서 여기에 표시 됩니다) 테스트 기간 동안 높은 실행 진동기와
2. 진동 검출 임계값 (13에서 적응)
- 수집 128 Hz 튜닝 포크, 초시계, 교과서 (튜닝 포크를 공격 하는 회사는 아직 호환 표면을 제공), 테이블 (29 인치 높이), 표준 자 (18 인치 좌석 높이), 마스킹 테이프와 펜.
- 마스킹 테이프를 사용 하 여 튜닝 포크 삼진에 일관성에 대 한 대상으로 사용 하는 교과서에 1 ½ 인치 x 1 ½ 인치 정사각형을 만듭니다.
- 영구 마커, 컬러 1 m m (이 마크 테스트 하는 동안 응용 프로그램 튜닝 포크의 압력을 표준화 하는 데 사용 됩니다) 튜닝 포크의 줄기의 바닥을 사용 하 여.
- 좌석 테이블에의 자에 있는 참가자. Supinated 테스트 되 고 말단의 팔 뚝을 확장 하 고 완전히 팔꿈치를 포함 한 테이블에서 휴식을 그녀를 요구 하십시오. 사지를 긴장 하도록 요청 합니다.
참고: 시험관 참가자 건너편 장착 한다.
- 원심 팔 뚝 힘 줄, 팔꿈치 주름에 우수한 약 1 cm 이상의 피부에 도트를 표시 합니다.
- 참가자, 참가자의 팔꿈치 사이 가장 가까운 테이블의 가장자리에 책을 배치 합니다.
- 말: "이 진동 감지 수의 테스트입니다. 지금 나 팔 뚝 힘 줄에이 음 차를 넣어 것입니다. 나에 게 당신이 어떤 진동을 느낄 경우 진동의 감각 사라집니다 때 바로 '지금' 말을 말하십시오. 이 절차가 반복 됩니다 3 번 각 팔에. "
- 튜닝 포크의 각 단자의 끝에서 디스크 시작 전에 꽉 있는지 확인 하십시오. 그들은 느슨한 경우 그들은 딸 랑이 하 고 음 차 공명 신뢰할 수 없는 테스트를 만들기의 기간을 줄일 수 있습니다.
- 엄지와 검지 손가락 사이 느슨하게 튜닝 포크의 줄기를 누른 공명 생산을 충분 한 힘을 가진 평방 대상 내 책에 그것을 공격 합니다.
- 눈에 띄는, 직후 튜닝 포크 피부를 우울 하 게 하 고 비전에서 튜닝 포크에 1 mm 밴드를 감추기에 충분 한 압력을 사용 하 여 테스트 위치에 놓습니다.
참고: 그림 3 보여 줍니다 튜닝 포크 원심 팔 뚝에 힘 줄이이 프로토콜에서 사용 하는 테스트 위치. - 참가자는 더 이상 ('지금' 말한다) 진동 느낌까지 참가자의 피부에 튜닝 포크의 위치에서 시간을 계량 초시계를 사용 하 여.
- 눈에 띄는, 직후 튜닝 포크 피부를 우울 하 게 하 고 비전에서 튜닝 포크에 1 mm 밴드를 감추기에 충분 한 압력을 사용 하 여 테스트 위치에 놓습니다.
- 3 재판의 총 같은 팔에 두 번 더 반복 합니다.
- 진동 감지 임계값 (VDT)를 결정 하기 위해 3 재판에서 진동 자극의 실종에 평균 시간을 계산 합니다.
- 엄지와 검지 손가락 사이 느슨하게 튜닝 포크의 줄기를 누른 공명 생산을 충분 한 힘을 가진 평방 대상 내 책에 그것을 공격 합니다.
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Representative Results
여기에 제시 된 프로토콜을 사용 하 여, 우리가 테스트 20 건강 한 성인, 8 남자 (의미 하는 시대 (SD) 32.5 (12.5) = 년; 19 오른쪽 / 왼쪽-손으로 1). 참가자는 아무 알려진된 병 리 위 사지를 포함 했다. Handedness에 딘 버 러 Handedness 인벤토리를 사용 하 여 평가 했다. 24 연구 참가자 아무 부작용을 보고.
각 참가자의 두 위 사지는 VDT와는 tBKT를 사용 하 여 두 개의 별도 세션, 1 주일 간격에서 테스트 되었습니다. VDT, 프로토콜에 설명 된 대로 원심 팔 뚝 힘 줄에 정량 했다. 3 재판의 의미 분석을 위해 사용 되었다. TBKT, 20 시련에 걸쳐 절대 오차 분석을 위해 사용 되었다 의미 합니다. 테스트 세션 2에서 참가자의 임시 proprioception 최저 조건 하에서 동일한 측정 완료. ThePearson 제품-순간 상관 관계 (r) 테스트 재 시험 신뢰성 진동 감지 임계값 (VDT)의 평가. 좋은 관계를 통계적으로 중요 한 중간 오른쪽에 대 한 테스트 시간 점 사이 발견 (r = 0.64, p = 0.002, n = 20) 왼쪽 (r 0.61, p = 0.004, n = = 20) 위 사지 (그림 4). Intraclass 상관 관계 계수 (ICC) 오른쪽 VDT에는 (ICC 1, 3) = 0.77, n = 20, 왼쪽된 VDT 했다 (ICC 1, 3) = 0.76, n = 20. 오른쪽 VDT에 대 한 측정의 표준 오차는 0.96 초, 95 %CI = 6.5-10.3 s, 최소 감지 차이 (MDD)는 2.2 s. 왼쪽된 VDT에 대 한 측정의 표준 오차는 0.83 s, 95 %CI = 6.7-9.9 s는 MDD는 1.9 s. 오른쪽 tBKT에 대 한 intraclass 상관 계수 (ICC)는 (ICC 1, 3) = 0.55, n = 20, 왼쪽된 tBKT 했다 (ICC 1, 3) = 0.72, n = 20.
테스트는 방향 진동을 사용 하 여 그 proprioception 최저 (PK) 검정 proprioception 장애가 발생할 것입니다 가설 쌍 t-테스트 1 주, 2 주 및 VDT와 BKT PK 조건 사이 평균 오차를 비교 하는 데 사용 했다. 제어 조건 하지 통계적으로 다른 (그림 5 및 6) 동안 proprioception 최저의 프로토콜은 VDT와 두 위 사지에 대 한 tBKT에 통계적으로 가난한 점수 결과.
프로토콜에서 발생 proprioception 최저 범위 효과 크기 (코헨의 d)를 계산 하 여 정량 했다. 효과 크기는 VDT에는 d = 오른쪽 위 사지 및 d 4.04 4.24 왼쪽에 대 한 =. D tBKT에 대 한 각각 0.68 및 오른쪽 및 왼쪽, 0.56 =.
그림 1 : Raynaud의 현상. 진동으로 인 한 Raynaud의 현상의 예입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2 : Proprioception 최저에 대 한 진동 사이트. 이 프로토콜에서 진동의 위치 팔꿈치 과정과 중간 뼈 사이의 라인에 단지 뛰어난 ulnar groove 내 팔꿈치의 등에입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3 : 진동 감지 테스트에 대 한 튜닝 포크의 배치에 대 한 사이트입니다. 이 연구는 원심 팔 뚝의 진동 검출 임계값에 대 한 힘 줄 128 Hz 음 차를 사용 하 여 정량 했다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 4 : 주 1와 2 사이 VDT의 상관 관계. 참가자 로부터 데이터를 사용 하 여 1 주일 떨어져 피어슨 제품-순간 상관 관계 (r) 테스트 재 시험 신뢰성 진동 감지 임계값 (VDT)의 평가에 사용 된 정상적인 조건 하에서 테스트. 좋은 관계를 통계적으로 중요 한 중간 오른쪽에 대 한 테스트 시간 점 사이 발견 했다 (r 0.64, p = 0.002 =) 왼쪽 (r = 0.61, p = 0.004) 위 사지.
그림 5 : VDT 주 1, 2와 PK 조건 사이에서 비교. 검정, 쌍체 t-테스트 초에 진동 감지 임계값 (VDT) 주 1, 주 2와 proprioception 최저 (PK) 조건 사이의 평균 시간을 비교 하는 데 사용 되었다 (n = 20). 오차 막대는 표준 편차를 표시합니다. (*) p-< 0.001 값.
그림 6 : BKT 주 1, 2와 PK 조건 사이에서 비교. 검정, 쌍체 t-테스트 태블릿 버전의는 짧은 Kinesthesia 테스트 (BKT) 주 1, 주 2와 proprioception 최저 (PK) 조건 사이 센티미터에 평균 오차를 비교 하는 데 사용 되었다 (n = 20). 오차 막대는 표준 편차를 표시합니다. (*) p-값 < 0.001; (**) p-값 = 0.001; NS = 통계적으로 중요 한.
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Discussion
이 프로토콜에는 상 지에 인간의 proprioception 허물고 방법을 제공 한다. 20 건강 한 참가자에 걸쳐 고유 최저 효과가 컸다 psychophysical 측정 감도의 Aα 구심 축 삭 전송에 맞게 생각 하는 VDT에 의해 측정 된. VDT는 진동, Aα 성의 방전 할 때의 제거를 감소 후 최대한 빨리 측정 했다. 25 오류 visual 폐색 (tBKT)와 대상에 도달에이 프로토콜의 효과 온건 했다. 이 프로토콜 팔꿈치, 도달의 여러 공동 작업에서 하나의 관절에만 단일 진동 자극을 포함 반영 수 있습니다. 허 혈 성 신경 블록, 같은 사용 가능한 다른 방법에 관하여8 여기 설명 하는 방법을 두 가지 주목할 만한 차이점이 있다. 첫째, 피부에 진동의 응용 프로그램은 잘 참가자에 의해 용납 하 고 적용 하 게 쉬운. 둘째,이 방법은 감소 되지만 결 석 하지, 고유 감각. 이 더 밀접 하 게 고유 장애 등26 총 deafferentation를 생성 하는 방법에 비해 신경학 상 조건에 평행선.
이, 작품과 그 다른 연구자의에 따라, 세 가지 요소 고유의 최저 진동 사용에 중요 한 표시: 진동, 타이밍, 그리고 위치의 주파수. 첫째, 높은 주파수 진동 proprioception 장애에 가장 일반적으로 연관 된다. 진동에 의해 proprioception 왜곡 힘 생산 작업에 30 Hz 보다 80 Hz에서 더 중대 했다. 12 더 높은 주파수 진동을 고유 신호,27 건 (80 Hz),25,,2829 환상과 운동 (300 Hz)를 감지 하는 감소 된 기능에 대 한 오류와 관련 된 되었습니다. 11 초 동안 kinesthetic 환상,25,30 고유의 장애에 고주파 진동의 효과의 기간을 설명 저조한;에 진동의 일부 여파 따라서, 대부분 프로토콜 적용 하기 전에 고주파 진동 (0.1 s12 30 s,11 및 프로토콜 2 분이) 움직임을 포함 하는 테스트 중. 마지막으로, 신경, 힘 줄, 또는 근육 배11,진동 소스의 접촉을 유지12 방해한 운동 없이 운동 하는 동안은 절대적으로, 따라서 진동의 작은 경량 소스 최적입니다. Ulnar 그루브는 척 골 신경 및 삼 두 근의 힘 줄의 표면 위치 때문에이 프로토콜에 대 한 선정 되었습니다. 참가자 보고서 일치 하지 않는 경우 진동 수정 프로토콜의 대체 달아서 방법을 사용 하 여와 같은 피부, 진동기의 지속적인 접촉을 보장 하기 위해 필요할 수 있습니다.
이 방법의 작은 한계가 이다 Raynaud의 질병을 가진 개인, 진동 Raynaud의 현상 발생할 수 있습니다. 이 프로토콜을 사용 하는 경우 연구원 Raynaud의 참가자 화면 해야 합니다. 또 다른 한계는 진동으로 인 한 장애 기간은 하지 알은. 비록이 프로토콜에 진동기의 머리 ulnar 홈에 척 골 신경 이상, 그것은 불명 하다 proprioception 변화 진동 척 골 신경의 또는 인접 한 원심 삼 두 근의 힘 줄, 또는 다른 구조에서에서 발생 하는 여부.
메서드를 개발 하 고 테스트 수 미래에 높은 주파수에서 진동 큰 효과 달성 하려고 한 번에 둘 이상의 구조에 적용 됩니다. 최저의 효과의 기간은 관심, proprioception에 진동의 효과 기초 신경 메커니즘의 큰 이해를 이다. 그것은, 테스트 및 구체화 크게 필요한 proprioception, 양적 임상 측정의이 프로토콜 촉진할 것 이다.
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Disclosures
저자는 공개 없다.
Acknowledgments
저자 존 넬슨 박사, 태평양 표준시,이 프로토콜에 사용 하는 진동기의 진동 주파수를 확인 하기 위해 분석을 실시 하기 위한 인정 하 고 싶습니다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Pure Enrichment-Massage Mini with Built in USB Rechargeable Battery | ebay | None | 183 Hz cordless vibrator, 7 inches total length including handle |
| Chattanooga 2.5 inch velcro strap | ebay | None | used to secure vibrator to arm |
| Tuning Fork C128 ENT Surgical Medical Instruments Exam Diagnostic Tools | ebay | None | Used in VDT |
| Handheld Digital stop watch | ebay | None | Used to time VDT |
| Universal Rubber Bands Size 33, 3 1/2 x 1/8 inch | ebay | Universal - UNV00433 | used to secure vibrator head to arm |
| Instructions to build Visual Screen were published here: https://www.jove.com/video/53178/design-fabrication-administration-hand-active-sensation-test |
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