Method Article

Transkraniyal Manyetik Uyarım, Elektromiyografi, Hareket Yakalama ve Sanal Gerçeklik kullanma İnsan Motor Kontrol incelenmesi için çok fonksiyonlu Kur

DOI:

10.3791/52906

⸱

September 3rd, 2015

 ,  ,  , 
1Department of Human Performance and Applied Exercise Science, Division of Physical Therapy, West Virginia University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Transkraniyal manyetik stimülasyon, elektromiyografi ve 3D hareket yakalama, insanlarda nöromüsküler fonksiyonu araştırmak için yaygın olarak kullanılan non-invaziv tekniklerdir. Bu yazıda, sanal gerçeklik uyaran sunumu ve geri bildiriminin benzersiz bir şekilde eklenmesiyle birlikte bu araçların üçü tarafından oluşturulan verileri eşzamanlı olarak örnekleyen bir protokolü açıklıyoruz.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

İnsanlarda hareketin nöromüsküler kontrolü çalışması sayısız teknolojileri ile gerçekleştirilir. Nöromusküler fonksiyonu araştırmak için Non-invaziv yöntemler transkranial manyetik stimülasyon, elektromiyografi ve üç boyutlu hareket yakalama içerir. Hazır ve uygun maliyetli sanal gerçeklik çözümleri gelişi bir laboratuvar ortamında "gerçek dünya" ortamları ve hareketleri yeniden araştırmacılar yeteneklerini genişletti. Natüralist hareket analizi sağlıklı bireylerde motor kontrolünün daha büyük bir anlayış toplamak değil, aynı zamanda deney ve spesifik motor bozuklukları (örneğin inme) hedefleyen rehabilitasyon stratejilerinin tasarımını izin kalmayacak. Bu araçların kombine kullanımı motor kontrol nöral mekanizmaların giderek daha derin bir anlayış sağlayacaktır. Bu veri toplama sistemleri birleştiren bir anahtar gereklilik çeşitli veri akışları arasındaki ince zamansal yazışma olduğunu. TOnun protokol çok fonksiyonlu bir sistemin genel bağlantı, sistemler arası sinyalizasyon ve kaydedilen verilerin zamansal senkronizasyonu açıklar. Bileşenli sistemlerin eşitleme esas olarak, kolay raf bileşenleri ve en az elektronik montaj becerilerini ile yapılan özelleştirilebilir devre kullanımı ile gerçekleştirilir.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Sanal gerçeklik (VR) hızla insan hareketinin çalışma dahil, alanlarda kullanılmak üzere erişilebilir bir araştırma aracı haline gelmektedir. Üst ekstremite hareketi çalışması, özellikle VR dahil ederek yararlanılmıştır. Sanal gerçeklik kol hareketi kontrolü belirli kinematik ve dinamik özelliklerini incelemek amacıyla tasarlanmış deneysel parametrelerin hızlı özelleştirme izin verir. Bu parametreler, tek tek her bir denek için ayarlanabilir. Örneğin, sanal hedeflerin yerleri konular arasında aynı ilk kol duruşu sağlamak için ölçeklendirilebilir. 5 - Sanal gerçeklik de visuomotor araştırma 1 paha biçilmez bir araçtır deneyler sırasında görsel ger....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Deney katılan tüm katılımcılar West Virginia University Kurumsal Değerlendirme Kurulu (KİK) tarafından onaylanan onam prosedürlerini uğrarlar.

1. Genel Sistem Özellikleri, Tasarım ve Genel Deneysel Görev

Not: Tüm kurulum aşağıdaki ana bileşenden oluşur: EMG ekipman ve dijital toplama (DAQ) ekipman ilişkili; Bir hareket yakalama sistemi (bu protokol etkin LED sistemine sahiptir); Bir figür sekiz-bobin ve stereotaksik yerelleştirme donanımları ile bir TMS ünitesi; VR kulaklık ve ilgili bilgisayar ve yazılım; ve özel bir senkronizasyon devresi. Şekil 1 protokol bileşenleri arasındaki bağlantı özetl....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu kurulum çok sayıda veri akışlarının Senkronizasyon bir üst ekstremite hareketleri sırasında meydana gelen kinematik, sürekli kas aktivitesi (EMG) ve anlık nöromüsküler aktivite (MEP) kaydetmenize olanak verir. Belirli bir hareketin tekrarlanan denemeler tüm hareketi üzerindeki MEP yanıt profillerini yeniden gerekmektedir. Birinden toplanan 4 görüntüler verileri Şekil konu. Şekil 4A gelen senkronizasyon sinyalleri ve olaylar tek bir duruşma sırasında bu veri akımların.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu makalenin amacı, insan hareketinin çalışma ve çeşitli veri akışlarını senkronize etmek için bir yöntem haline VR dahil etmek için bir yöntem tarif etmektir. Sanal Gerçeklik laboratuar ortamında gerçek dünya hareket senaryoları yeniden girişimi araştırmacıların yeteneklerini genişletmek olacaktır. Diğer nöromüsküler kayıt ve uyarıcı metodolojileri ile birleştiren VR kapsamlı insan motor kontrol mekanizmaları çalışmak için güçlü bir araç paketi oluşturur. Titizlikle tasarlanmış deneyler sırasında elde sonuçlanan çok bo.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların beyan edecekleri herhangi bir çıkar çatışması yoktur.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma NIH hibe P20 GM109098, NSF ve WVU ADVANCE Sponsorluk Programı (VG) ve WVU departman start-up fonları tarafından desteklenmiştir.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Transkraniyal manyetik stimülatörMagstimN/ATMS stimülatörü ve bobinleri
Impulse X2PhaseSpaceN/AHareket yakalama sistemi
MA300 Gelişmiş Çok Kanallı EMG SistemiHareket Laboratuvarı SistemleriMA300-28EMG ön yükseltici ve amplifikatör
Norotrode EMG elektrotları MyotronicsN/AEMG elektrotları
BNC-2111 Tek Uçlu, Korumalı BNC Konnektör BloğuUlusal Enstrümanlar779347-01BNC Konnektör Bloğu
NI PXI-1033
Entegre MXI-Express Denetleyicili 5 Yuvalı PXI Kasa		National Instruments779757-01DAQ şasi
NI PXI-6254
16-Bit, 1 MS/s (Çok Kanallı), 1.25 MS/s (1-Kanal), 32 Analog Giriş		Ulusal Enstrümanlar779118-01DAQ kartı
SHC68-68-EPM Kablo (2m)Ulusal Enstrümanlar192061-02Korumalı kablo
DK1 veya DK2Oculus VRN/AOcuclus Rift kulaklık
Vizard 5 LiteWorldVizN/ASanal gerçeklik yazılımı
C1 ve C2 kapasitörlerçeşitliN/Auyacak şekilde ayarlayın
çeşitliN/ADeğerleri uygun şekilde ayarlayın
CD4011 NAND kapısıçeşitliN/ANAND kapısı
2N2222 transistörçeşitliN/ATransistör
NE555 zamanlayıcı devresiçeşitliN/AZamanlayıcı devresi
DB25 ve USB konektörleriçeşitliN/Aparalel ve USB konektörleri
Değerleri R1 ve R2 dirençlerine

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Dounskaia, N., Wang, W., Sainburg, R. L., Przybyla, A. Preferred directions of arm movements are independent of visual perception of spatial directions. Exp. brain Res. 232 (2), 575-586 (2014).
  2. McIntosh, R. D., Mulroue, A., Brockmole, J. R.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Transcranial Magnetic StimulationElectromyographyMotion CaptureVirtual RealityData SynchronizationHuman Motor ControlNeuromuscular ActivityTemporal AlignmentCustom Synchronization CircuitBiomechanical Signals

Related Articles