Summary
מטרת פרוטוקול זה היא למדוד את מרכז הלחץ (COP) החלפת באמצעות גיליון חיישן ברזולוציה מרחבית גבוהה כדי לשקף את היציבות המרחבית באחיזה מדויקת. השימוש בפרוטוקול זה יכול לתרום להבנה גדולה יותר של הפיזיולוגיה והפתופיזיולוגיה של ההתפיסה.
Abstract
מטרת הפרוטוקול היא להעריך בעקיפין את הכיוון של כוח האצבע במהלך מניפולציה של אובייקט כף יד בהתבסס על מערכות היחסים הביומכניות שבהן כיוון כוח סטה גורם למרכז הלחץ (COP) החלפת. כדי להעריך זאת, נעשה שימוש בגיליון חיישן לחץ ברזולוציה מרחבית דקה, גמישה וגמישה. המערכת מאפשרת מדידה של מסלול COP בנוסף למשרעת הכוח ורגולציה הזמנית שלה. סדרה של ניסויים מצאה כי אורך מסלול מוגבר שיקף גירעון sensorimotor בחולים שבץ מוחי, כי מסלול COP ירד משקף אסטרטגיה מפצה כדי למנוע אובייקט מחליק אחיזת היד בקשישים. יתר על כן, מסלול COP יכול גם להיות מופחת על ידי הפרעה כפולה למשימה. מאמר זה מתאר את ההליך הניסיוני ודן כיצד אצבע COP תורם להבנה של הפיזיולוגיה ופתופיזיולוגיה של אחיזה.
Introduction
שליטה בכוח היא הבסיס הבסיסי של אחיזה מדויקת. בהשוואה לאחיזה בחשמל, אחיזה מדויקת מעריכה את תפוקת הכוח המינימלית המשקפת את היכולת לטפל באובייקט. מערכות חיישנים מרובות תורמות לאחיזה מדויקת. לדוגמה, במהלך משימת אחיזה והרמה, מידע חזותי מאפשר את תפיסת הגודל והצורה של האובייקט. לאחר שקצות האצבעות נוגעות בעצם, אותות מישוש מועברים לקליפת המוח somatosensory כדי להתאים את כוח האחיזה המדויק. כוח אחיזה (GF) נוצר כאשר קצות האצבעות ליצור קשר עם האובייקט, והוא גדל במהלך הרמת שלב1. כאשר אובייקט מתקרב לגובה המטרה באוויר, צעירים בריאים לייצר GF מינימלי כדי לייעל קלט עורי מן העכות אצבע ולחסוך באנרגיה. מצד שני, מבוגרים משתמשים בכוח אחיזה גדול כדי להימנע מלתת לאובייקט לחמוק אחיזתם2. בחולים שבץ, תחילת כוח האחיזה מתעכבת והיכולת להתאים את שולי הבטיחות נפגעת עקב גירעונות חושיים ומוטוריים. כוח אחיזה מוגזם נחשב לתגובה אסטרטגית כדי לפצות על גירעונות חושיים ומוטוריים3.
הפרוטוקול הסטנדרטי כדי למדוד שליטה GF באחיזה מדויקת הוצע על ידי ג'והנסון ו Westling בשנותה-80 4. הם פיתחו מכשיר לניטור כוחות עומס ואחיזה בו זמנית. מאז, משרעת GF ויסות הזמן שלה שימשו פרמטרים קינטיים טיפוסיים במחקרים רבים על אחיזה מדויקת. פרמטר קינטי נוסף הוא כיוון הכוח5. כיוון הכוח נובע משילוב של כוחות אחיזה והרמה. על מנת לשמור על אחיזה מדויקת יציבה, יש ליצור כוחות אחיזה והרמה מכוונים כראוי בין האגודל לאצבע המורה, וכיוון הכוח המוטה עלול לגרום לחוסר יציבות מרחבית. למרות מכשירים שונים מסוג תא כוח משמשים בהתפיסת מחקרים, מכשירים אלה יש מגבלה במונחים של ניטור שליטה בכוח האחיזה במניפולציה אובייקטים בגדלים וצורות שונים המשמשים חיי היומיום. לפיכך, חיישן גמיש וניתן לניתן לתחביב חיוני כדי לחקור את הקשרים בין בקרת כוח אחיזה לפונקציות יומיומיות.
מטרת פרוטוקול זה היא להעריך בעקיפין את כיוון כוח האצבע במהלך מניפולציה של אובייקט בהתבסס על מערכת היחסים הביומכנית שבה כיוון כוח סטה גורם החלפת מרכז הלחץ (COP). COP הוא המרכז של כל הכוחות, ומייצג איך הכוחות מאוזנים על גיליון החיישנים. השימוש ב-COP להערכת שליטה בכוח האחיזה הוצע לראשונה על ידי Augurelle ואח '6. הם פיקחו על עקירת COP כדי לחקור את התפקיד של משוב עורך ומצאו כי COP סטה התרחש לאחר הרדמה דיגיטלית. עם זאת, עקירת COP היה במעקב רק אנכית במחקר שלהם; לכן, עקירת COP בחלל תלת מימדי לא הוערכה כראוי. כדי לפתור מגבלה זו, נעשה שימוש בגליון חיישן לחץ ברזולוציה מרחבית דקה, גמישה וגמישה7,8, אך ההתקדמות האחרונה ברזולוציה מרחבית (248 נקודות לס"מ2) מאפשרת מדידהשל מסלול COP כפרמטר לכמת את היציבות המרחבית. מאמר זה מתאר את ההליך הניסיוני ודן כיצד COP אצבע תורמת להבנת הפיזיולוגיה והפתופיזיולוגיה של אחיזה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
סדרת המחקרים בעיתון הנוכחי אושרו על ידי ועדת הביקורת האתית של אוניברסיטת גאמה למחקר רפואי הקשור לנושאים אנושיים.
הערה: קריטריוני הכללה עבור המשתתפים היו היכולת להבין את השימוש בכוח מינימלי ואת היכולת לבצע את המשימה באמצעות האגודל והאצבע המורה. קריטריוני אי-הכללה נבחרו בהתבסס על מטרת הניסויים.
1. הכנת ציוד
- חבר שני כבלי מחבר חיישן ליציאות ה-USB של מחשב. הרם את הידית המחוברת למחבר החיישן והכנס את לשונית החיישן לחריץ הכניסה. החזר את הידית המצורפת למיקומו המקורי.
- פתח את תוכנת החיישן במחשב. ודא שמפות הפצת לחצים בזמן אמת מופיעות באופן אוטומטי על הצג כאשר גליונות החיישנים מחוברים כהלכה.
- כוונון לחץ
- הכנס את אזור החישה של גיליון החיישנים אחד אחרי השני לאסדת מדחס.
- הפעל את שסתום האוויר של בקר המדחס והתחיל להפעיל לחץ. הפעילו את הרגולטור והתאינו את ערך הטעינה המתאים (כלומר, 172 kPa) כדי לבדוק את המחוון בבקר. ודא שכל האזור של גליון החיישנים בלחץ שווה על הצג.
- תוך הפעלת לחץ על גליונות החיישנים, בצע שיווי משקל וכייל.
הערה: שיווי משקל הוא פעולה להתאמת התאוות של תאי החיישן באופן שווה. כיול הוא פעולה להמרת הלחץ על גיליון החיישנים (סכום גולמי) ליחידת משקל (גרם או ניוטון) ולהציג אותו. שניהם חייבים להיעשות עבור גליון החיישנים לפני הפעלת איסוף הנתונים עבור כל משתתף.- בחר כלים | שיווי משקל בחלון הראשי של התוכנה. לחץ על שיווי משקל-1 | התחל בתיבת הדו-שיח שיווי משקל. בדוק את תוצאת השיוויון בתיבת הדו-שיח ואשר את חלון השיווי משקל משנה צבע לאפור.
- שמור את הגדרות השיוויון על-ידי לחיצה על שמור קובץ Eq. בתיבת הדו-שיח שיכון. הזן את שם קובץ השיוויון ולחץ על שמירה בתיבת הדו-שיח שמירה בשם.
- לאחר מכן, בצע כיול על-ידי בחירת כלים | כיול. לחץ על הוסף והזן את ערך העומס (134.33 N) בתיבה כוח מוחל.
- לחץ על לחצן התחל בתיבת הדו-שיח. בדוק את תוצאת הכיול בתיבת הדו-שיח כיול ואשר כי הכיול נעשה כראוי; הערך של ניוטון מוצג כ- 134.33 והערך של תאים טעונים תואם לערך של גליונות החיישנים המשמשים אם הכיול נעשה כראוי.
- לאחר מכן, שמור את הגדרת הכיול על-ידי לחיצה על שמור קובץ Cal. הזן את שם קובץ הכיול ולחץ על שמירה בתיבת הדו-שיח שמירה בשם. לאחר שיווי המשקל וה לכיול, כבה את שסתום האוויר בבקר וחלץ את גיליון החיישנים מהדחס.
2. מדידה
- הכנה
- חבר כל התקן והתניע את התוכנה בהתאם לצעדים 1.1. ו-1.2. ודא כי שתי מפות התפלגות לחץ בזמן אמת עבור כל גיליון חיישנים מוצגות כאשר גליונות החיישנים מחוברים באמצעות הכבל בו-זמנית.
הערה: בניסוי זה, יש צורך בשני גליונות חיישנים כדי למדוד את האגודל ואת האצבע המורה, בהתאמה. יש צורך לבצע שיווי משקל וכייל עבור כל אחד מהם בהתאם לנהלים המתוארים בסעיף 1.4. - אחזור קבצי שיווי המשקל וה לכיול שנוצרו בשלבים 1.4.2. ו-1.4.5. כאשר מפת הפצת הלחץ בזמן אמת פעילה, בחר כלים | טען קובץ שיווי משקל. בחר את קובץ השיוויון ולחץ על פתח. לאחר מכן, בחר כלים | טען קובץ כיול. בחר את קובץ הכיול ולחץ על פתח. ודא שמפת התפלגות הלחץ בזמן אמת מוצגת בניוטון לאחר טעינת קובץ הכיול. בצע את האמור לעיל עבור כל אחת משתי המפות.
- חבר את החלקים הרגישים ללחץ של שני גליונות החיישנים לשני צידי קוביית הברזל באמצעות סרט הדבקה דו-צדדי. כדי למנוע נזק לגיונות החיישנים, גזור 3-5 מ"מ של סרט הדבקה והימקו אותם בארבע הפינות בצד החיצוני של קוביית הברזל. ודא שפני השטח של גליון החיישנים נמצאים מבחוץ.
- מניחים את קוביית הברזל מעל מעמד הגדרה על שולחן לפני המדידה.
- לאחר סידור סביבת המדידה, תקן את הגדרות ההקלטה עבור מסגרות הסרט, התקופה והתדירות. בחר באפשרויות | הפקודה פרמטר רכישה. בתיבת הדו-שיח פרמטר רכישת נתונים, הזן 36000 במסגרות הסרט, 0.01 בתקופה ו- 100 בתדירות. לחץ על אישור וסגור את תיבת הדו-שיח.
- חבר כל התקן והתניע את התוכנה בהתאם לצעדים 1.1. ו-1.2. ודא כי שתי מפות התפלגות לחץ בזמן אמת עבור כל גיליון חיישנים מוצגות כאשר גליונות החיישנים מחוברים באמצעות הכבל בו-זמנית.
- הפעלת המדידה
הערה: איור 1 מדגים משימת אחיזה והרמה.- יש למשתתף לשבת מול שולחן ולהתאים את גובה השולחן (כיפוף מפרק הכתף של המשתתף 0° וכיפוף מפרק המרפק 90° מיקום). הגדר את קוביית הברזל ועמוד ההגדרה 30 ס"מ מהמשתתף במישור midsagittal על השולחן. נגבו את תסחי האצבע של המשתתף עם דגימת אלכוהול או מגבת.
- תן למשתתף הוראות מילוליות כדלקמן: "השתמש בכוח מינימלי עם האגודל והאצבע המורה כדי לתפוס את שני צידי קוביית הברזל אליה מחוברים גליונות החיישנים. לאחר מכן, הרם אותו כ-5 ס"מ מעל מעמד ההגדרה, החזק אותו למשך 5-7 שניות ולאחר מכן הזמן אותו בחזרה על מעמד ההגדרה."
- אם המשתתף מוכן, תן לו רמז להתחיל את המשימה ולהתחיל הקלטה על-ידי לחיצה על הקלט בסרגל הכלים. לחץ על מרכז מסלול כוח כדי לפקח על COP בעת ההקלטה. לאחר שהמשימה נגמרת, לחץ על עצור בסרגל הכלים. לאחר ההקלטה, שמור את נתוני הסרט על-ידי בחירה באפשרות קובץ | שמור סרט כ. הזן את שם קובץ הסרט ולחץ על שמור בתיבת הדו-שיח.
הערה: יש לשקול את המשקל של קוביית הברזל, מספר המעליות והמרווח בין המשימות בהתאם למטרת הניסוי וקושי המשימה.
- שנה את תנאי המדידה בהתאם למטרת הניסוי. לדוגמה, כדי לחקור את ההשפעה של הפרעה כפולה של פעילות במשימת אחיזה והרמה, התאם את תנאי המדידה באופן הבא בהתאם לסוג ההפרעה.
- להפרעות יציבה, תעמוד מול טבלה ותתאם את גובה הטבלה. תן למשתתף הוראות מילוליות כדלקמן: "עמוד על רגל אחת, והשתמש בכוח מינימלי עם האגודל והאצבע המורה כדי להרים את קוביית הברזל כ-5 ס"מ מעל מעמד ההגדרה. החזק אותו במשך 5-7 שניות ולאחר מכן הזמן אותו בחזרה על מעמד ההגדרה."
- להפרעות חזותיות, תשב המשתתף מול טבלה ותתאם את גובה הטבלה. תן למשתתף הוראות מילוליות כדלקמן: "עצום את עיניך. השתמש בכוח מינימלי עם האגודל והאצבע המורה כדי להרים את קוביית הברזל כ-5 ס"מ מעל מעמד ההגדרה. החזק אותו ל-5-7 שניות והחזק אותו בחזרה על מעמד ההגדרה." אפשר למשתתפים לגעת בחיישנים מבלי לחרוג מ- 0.5 N לפני שיעצמת את עיניהם.
- להפרעה קוגניטיבית, יש המשתתף לשבת מול שולחן ולהתאים את גובה השולחן. תן למשתתף הוראות מילוליות כדלקמן: "כמשימה חישובית, הפחת באופן רציף 7 מ- 100 בצורה מדויקת ככל האפשר. בעת ביצוע החישוב, השתמש בכוח מינימלי עם האגודל והאצבע המורה כדי להרים את קוביית הברזל כ-5 ס"מ מעל מעמד ההגדרה. החזק אותו ל-5-7 שניות והחזק אותו בחזרה על מעמד ההגדרה."
- להפרעה של תנועת יד פרה-רוחבית(איור 2),יש למשתתף לשבת מול שולחן ולהתאים את גובה הטבלה. מניחים את לוח היתד 30 ס"מ מהמשתתף במישור המידסגיטל ליד קוביית הברזל ולשקול את הגודל והמספר של יתדות כדי להתאים את הקושי במשימה. תן למשתתף הוראות מילוליות כדלקמן: "תמרן את קוביית הברזל בכוח מינימלי באמצעות האגודל והאצבע המורה. הרם והחזק את קוביית הברזל כ-5 ס"מ מעל מעמד ההגדרה ביד אחת, והפוך את היתד ביד השנייה. חזור על הפעולה באמצעות היד הנגדית."
3. ניתוח נתונים
- ניתוח כוח אחיזה
- הפעל את התוכנה במחשב. לחץ על קובץ | פתח אתהסרט , בחר את קובץ הסרט לניתוח ופתח.
- כאשר מופיעה מפת התפלגות הלחץ הרשומה, לחץ על תצוגת חלונות מרובים במפה והפנה לחלון גרף 1. מצא את נקודת הזמן שבה מתחיל להחיל את העומס (כוח האחיזה) בכל מעלית, ושים לב לזמן עם הפניה לגרף זה.
- לאחר מכן, שמור את נתוני כוח האחיזה בתבנית ASCII. בחר קובץ | שמור ASCII לאחר הפעלת חלון גרף 1. בתיבת הדו-שיח גרף אובייקטים 1, בחר חלוניות בשם הקובץ ולחץ על שמור ASCII. בתיבת הדו-שיח , בחר שמור ערכי כוח, לחץ וסביבה. ציין כוח בתיבה ציר Y, זמן בתיבה ציר X ו- Absolute במצב Y. לחץ על אישור בתיבת הדו-שיח של המאפיין. הזן את שם הקובץ ASCII ולחץ על שמור בתיבת הדו-שיח.
- אם יש צורך במידע אודות אזורי המגע בין תיסיסי האצבעות לגליונות החיישנים, ציין אזור איש קשר בתיבה ציר Y ולחץ על אישור. הזן את שם הקובץ ASCII ולחץ על שמור בתיבת הדו-שיח.
- לאחר מכן, פתח את קובץ הסרט. ודא שהקובץ נפתח בתבנית גיליון אלקטרוני ומסגרות, זמן, זמן מוחלט, סכום גולמי וכפה ידועים. עם הפניה לזמן הזכור בשלב 3.1.2., למצוא תא שבו העומס מתחיל להיות מוחל; ערכי העומס מתחילים לגדול ולעגות על 0.5N בשורת הכוח.
- חשב את כוח האחיזה הכולל המשמש בטווח, שהוא סכום הערכים מהתא שהוחל בקו הכוח.
- ניתוח מרכז הלחץ
- הפעל את התוכנה. לחץ על קובץ | פתח את הסרט, בחר את קובץ הסרט לניתוח ולחץ על פתח.
- כאשר מפת התפלגות הלחץ פעילה, לחץ על הפעל קדימה כדי להפעיל את הסרט. ודא שמסלול COP מופיע על מפת חלוקת הלחץ. מצא את המסגרת שבה COP מתחיל להופיע בכל הרמה עם המסגרת הבאה או המסגרת הקודמת, שהן הפקודות לנוע קדימה או אחורה את המסגרות. לאחר מכן, שים לב למספר מסגרת זה.
- לאחר מכן, שמור את נתוני COP בתבנית ASCII. בחר קובץ | שמור ASCII עם מפת ההפצה פעילה. ציין את מרכז הכוח בתיבת הדו-שיח סוג נתונים ואת הסרט כולו בתיבת הדו-שיח טווח סרטים. לחץ על אישור בתיבת הדו-שיח של המאפיין. הזן את שם הקובץ ASCII ולחץ על שמור בתיבת הדו-שיח.
- לאחר מכן, פתח את קובץ הסרט. ודא שהקובץ נפתח בתבנית גיליון אלקטרוני ומסגרת הערות, זמן, זמן מוחלט, שורה, קול וסכום גולמי ידועים. עם הפניה למסגרת הזכורה בשלבים 3.2.2., למצוא תא (1) שבו COP מתחיל להופיע.
- חשב את אורך מסלול COP בין מסגרות. בחר תא (2) לאחר השורה, כולל המסגרת שבה מתחיל ה-COP להופיע. הוסף את נוסחת החישוב הבאה: (=תא שורה (תא שורה (2) -תא שורה (1))^2+(תא Col (2) -תא Col (1)^2). הסכום של אורך מסלול COP בין מסגרות בטווח הוא מסלול COP הכולל בטווח זה.
הערה: בחלון גרף 1, הקו האנכי מציג את ערך העומס (N) והקו האופקי מציג את השעה (s). ערך עומס זה תואם לכוח האחיזה. ניתן להשתמש בנתונים שנשמרו בתבנית ASCII ביישומים כגון גליונות אלקטרוניים ועורכי טקסט. בניסוי זה, המשתתפים הונחו להחזיק את הקוביה עבור 5-7 שניות במשימה, כך שכוח האחיזה ומסלול COP חושבו ונוקלטו עבור 4 שניות מהופעתם הראשונה. בגליון ההתפרשות של נתוני COP, מיקום COP בקואורדינטות ציר X ו- Y מוצג כערך.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
מספר מחקרים הציגו פרוטוקולים ניסיוניים ושני פרמטרים קינטיים (מסלול COP וGF) כדי למדוד את כוח האצבע במהלך מניפולציה של אובייקט. במחקרים קודמים, נמצא כי מסלול COP גדל בחולים שבץ9. בחולים מיאלופתיה צוואר הרחם, GF בקורלציה עם סף הלחץ התועב ותפקוד הגפייםהעליונות 10. בנבדקים צעירים בריאים, GF גדל עם הפרעה קוגניטיבית11. GF מוגזם דומה נמצא בהפרעה תנועת יד פרה דרך. איור 3 מציג את מסלולי COP ואת עקבות GF של האצבע המורה הדומיננטית במשימות יחיד וכפלי עבור מבוגרים צעירים וקשישים מייצגים. GF גדל בהפרעה תנועת יד פרה שנייה. לעומת זאת, מסלולי COP נטו להקטין (נתונים שלא פורסם).
קוריהארה ואח'9 חקרו את תיאום כוח האחיזה של אחיזה בחולים בשבץ מוחי. הם מצאו כי מסלול COP גדל ביד paretic, למרות GFs לא היו שונים באופן משמעותי מהיד הלא פארטית. חולים דימומים הראו מסלולים COP ארוך יותר של האגודל והאצבע המורה בהשוואה לאלה בחולים איסכמיים. הם גם מצאו כי הפרמטרים הקינטיים היו מתואמים לא רק עם תפקוד somatosensory, אלא גם תפקוד קוגניטיבי.
בחולים מיאלופתיה צוואר הרחם, Noguchi ואח '.10 העריך את המאפיינים הקינטיים של כוח אחיזה אצבע בודדים וחקר את הקשר בין כוח האחיזה ותפקוד הגפיים העליונות. הם מצאו כי GF היה קשור לחומרת תפקוד היד. למרות שלא היה מתאם משמעותי בכוח צביטה או כוח אחיזה, היה מתאם חיובי בין GF ותסף הלחץ התועב.
לי ואח',11, חקרו הפרעה כפולה למשימה של אחיזה והרמה. הם דיווחו כי GF גדל בשתי הידיים בעיקר בשל המשימה הקוגניטיבית הכפולה. הם גם מצאו מתאם בין הקושי הנתפס לבין כוח האחיזה המרבי ביד הדומיננטית.
איור 1: משימת אחיזה והרמה. המשתתפים אחזים את הקוביה באמצעות האגודל והאצבע המורה, הרימו אותה כ-5 ס"מ והחזיקו אותה במשך 5-7 ס' אנא לחצו כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
איור 2: הפרעה כפולה למשימה בתנועת יד פרה-שנייה. המשתתפים ביצעו משימת אחיזה והרמה ביד אחת וערכו בו זמנית בדיקת יתד ביד השנייה. לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של נתון זה.
איור 3: מסלולי COP ועקבות GF של האצבע המורה הדומיננטית במשימות בודדות וכפליות עבור מבוגרים צעירים וקשישים מייצגים. לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של נתון זה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
הליך ניסיוני זה מספק ראיות לכך כי גיליון חיישן לחץ גמיש יכול להיות שימושי להערכת יציבות מרחבית במהלך אחיזה מדויקת. כיוון כוח אחיזה שונה מייצג אחיזה בחוסר יציבות מרחבית כגון החלקת אצבע. עם זאת, לכלי כיוון כוח קיימים מסוג תא עומס יש מגבלה במונחים של הבטחת תנועה טבעית של להגיע לאחיזה. כדי לפתור בעיה טכנית זו, מסלול COP של האזור בין תיסת האצבע ומשטח מגע המבוסס על מערכת יחסים ביומכנית היה במעקב. התוצאות מצביעות על כך שהתנופה של COP נגרמת על ידי כיוון כוח סטוי. לפיכך, המחקר מצא כי אורך מסלול COP הוא פרמטר קינטי שימושי להערכת היציבות המרחבית באחיזה מדויקת.
גורם קריטי שהשפיע על תוצאות הניסוי היה ההבנה של כל משתתף בפרוטוקול הניסיוני. אם המשתתפים לא הבינו את מטרת הניסוי, הם נטו להשתמש GF גדול יחסית כדי למנוע חוסר יציבות מרחבית. GF מוגזם בכוונה מפריע ההערכה של אחיזה מדויקת. גורם נוסף המשפיע על התוצאה יכול להיות האזור בין קצה האצבע ומשטח המגע של האובייקט. אם קצה האצבע אינו נמצא במגע כראוי עם פני השטח של האובייקט, COP אינו מוערך כראוי. במהלך ניסויים מעשיים, הבוחן חייב להתאים את המיקום והכיוון של הקוביה. כאשר הקוביה אינה ממוקמת כראוי, קצות האצבע בולטות מקצה הקוביה, או שהמשתתפים נוטים להגדיל את תנועות תא המטען והכתפיים כדי לפצות על כיוון היד לאחיזה.
מגבלה אחת של הפרוטוקול היא הביומכניקה הלא ברורה של COP. החלקה, גליל או סיבוב בין תיסיסי האצבע לאזור המגע יכולים להסביר עקירת COP, וכתוצאה מכך חוסר יציבות מרחבית. הסיבה לכך היא COP מחושב ברזנים X-ו- Y. יתר על כן, מבחינה טכנית קשה לקשר את שני COPs של האצבע האגודל ואינדקס אצבעות. למרות שיש מגבלות, ברור כי ישנם יתרונות להערכת היציבות המרחבית של אחיזה באמצעות מסלול COP.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
המחברים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.
Acknowledgments
אנו מודים מר T. Nishida (טכנאי, המחלקה למכירות, חטיבה של חומרים ביצועי מכשיר, Nitta ושות', בע מ, אוסקה, יפן.) על תמיכה טכנית.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Alcohol swab | Wipe participant’s finger pulps | ||
| Compressor | Nitta Corporation | Apply pressure to the sensor seats | |
| Computer | |||
| Controller of compressor | Nitta Corporation | Use to manupirate the compressor | |
| Double-sides tapes | Use to attach the sensorseats to the iron cube | ||
| Iron cube | 150-250g, 30×30×30 mm | ||
| Sensor connector | Connect the sensorseats to computer. | ||
| Sensor sheet | Pressure Mapping Sensor 5027, Tekscan, South Boston, MA, 50 USA | ||
| Setting stand | Set the iron cube on it during the measurement | ||
| Software; I-SCAN 5027, Ver. 7.51 | Nitta Corporation | ||
| Table | Use for the measurement |
References
- Johansson, R. S., Flanagan, J. R. Coding and use of tactile signals from the fingertips in object manipulation tasks. Nature Reviews Neuroscience. 10 (5), 345-359 (2009).
- Cole, K. J. Grasp force control in older adults. Journal of Motor Behavior. 23 (4), 251-258 (1991).
- Lang, C. E., Schieber, M. H. Stroke. Sensorimotor control of grasping. Nowak, D. A., Hermsdörfer, J. , Cambridge University Press. New York, NY. 296-310 (2009).
- Johansson, R. S., Westling, G. Roles of glabrous skin receptors and sensorimotor memory in automatic control of precision grip when lifting rougher or more slippery objects. Experimental Brain Research. 56 (3), 550-564 (1984).
- Parikh, P. J., Cole, K. J. Handling objects in old age: forces and moments acting on the object. Journal of Applied Physiology. 112 (7), 1095-1104 (2012).
- Augurelle, A. S., Smith, A. M., Lejeune, T., Thonnard, J. L. Importance of cutaneous feedback in maintaining a secure grip during manipulation of hand-held objects. Journal of Neurophysiology. 89 (2), 665-671 (2003).
- Monzée, J., Lamarre, Y., Smith, A. M. The effects of digital anesthesia on force control using a precision grip. Journal of Neurophysiology. 89 (2), 672-683 (2003).
- Fortier-Poisson, P., Langlais, J. S., Smith, A. M. Correlation of fingertip shear force direction with somatosensory cortical activity in monkey. Journal of Neurophysiology. 115 (1), 100-111 (2016).
- Kurihara, J., Lee, B., Hara, D., Noguchi, N., Yamazaki, T. Increased center of pressure trajectory of the finger during precision grip task in stroke patients. Experimental Brain Research. 237 (2), 327-333 (2018).
- Noguchi, N., et al. Grip force control during object manipulation in cervical myelopathy. Spinal Cord. , (2020).
- Lee, B., Miyanjo, R., Tozato, F., Shiihara, Y. Dual-task interference in a grip and lift task. The Kitakanto Medical Journal. 64 (4), 309-312 (2014).
