Uyarılmış Potansiyel Operant Koşullandırma Sistemi (EPOCS): Bir Araştırma Aracı ve Kronik Nöromüsküler Bozukluklar için Ortaya Çıkan Bir Tedavi

Özet

Uyarılmış Potansiyel Operasyonel Koşullandırma Sistemi, sensorimotor fonksiyonun bilimsel olarak araştırılmasına yardımcı olur ve nöromüsküler bozukluklarda sensorimotor rehabilitasyonu etkileyebilecek hedefli nörodavranışsal eğitimi uygulayabilir. Bu makalede, yetenekleri açıklanmakta ve motor fonksiyonda kalıcı iyileşme sağlamak için basit bir spinal refleksin modifiye edilmesindeki uygulaması gösterilmektedir.

Özet

Uyarılmış Potansiyel Operant Koşullandırma Sistemi (EPOCS), nöromüsküler bozukluğu olan kişilerde uyaranla tetiklenen kas tepkilerini operasyonel olarak koşullandırmak için protokoller uygulayan ve uygun şekilde uygulandığında sensorimotor fonksiyonu iyileştirebilen bir yazılım aracıdır. EPOCS, belirli hedef kasların durumunu izler - örneğin, ayakta dururken yüzey elektromiyografisinden (EMG) veya bir koşu bandında yürürken yürüyüş döngüsü ölçümlerinden - ve önceden tanımlanmış koşullar yerine getirildiğinde otomatik olarak kalibre edilmiş stimülasyonu tetikler. Bir kişinin hedeflenen yolun uyarılabilirliğini modüle etmeyi öğrenmesini sağlayan iki tür geri bildirim sağlar. İlk olarak, hedef kasta devam eden EMG aktivitesini sürekli olarak izler ve kişiyi şartlandırmaya uygun tutarlı bir aktivite seviyesi üretmeye yönlendirir. İkincisi, her stimülasyondan sonra yanıt boyutunun anında geri bildirimini sağlar ve hedef değere ulaşıp ulaşmadığını gösterir.

Kullanımını göstermek için, bu makalede, bir kişinin soleus kasındaki Hoffmann refleksinin (spinal stretch refleksinin elektriksel olarak ortaya çıkan analoğu) boyutunu azaltmayı öğrenebileceği bir protokol açıklanmaktadır. Bu yolun uyarılabilirliğinin aşağı koşullandırılması, eksik omurilik yaralanması nedeniyle spastik yürüyüşü olan kişilerde yürümeyi iyileştirebilir. Makale, ekipmanın nasıl kurulacağını göstermektedir; uyarıcı ve kayıt elektrotlarının nasıl yerleştirileceği; ve elektrot yerleşimini optimize etmek, doğrudan motor ve refleks yanıtlarının işe alım eğrisini ölçmek, operant koşullandırma olmadan yanıtı ölçmek, refleksi koşullandırmak ve elde edilen verileri analiz etmek için özgür yazılımın nasıl kullanılacağı. Refleksin birden fazla seansta nasıl değiştiğini ve yürüyüşün nasıl geliştiğini gösterir. Ayrıca, sistemin diğer uyarılmış tepki türlerine ve diğer stimülasyon türlerine, örneğin transkraniyal manyetik stimülasyona motor uyarılmış potansiyellere nasıl uygulanabileceğini tartışır; çeşitli klinik problemleri nasıl ele alabileceği; ve sağlık ve hastalıkta sensorimotor fonksiyon araştırma çalışmalarını nasıl destekleyebileceği.

Giriş

Son on yılda, hedeflenen nöroplastisite stratejileri, nörolojik bozuklukların rehabilitasyonu için yeni bir yaklaşım olarak ortaya çıkmıştır ^1,2. Böyle bir strateji, uyandırılmış bir potansiyelin operasyonel koşullandırılmasıdır. Bu, invaziv olmayan bir şekilde ölçülebilen elektrofizyolojik tepkilerin tekrar tekrar ortaya çıkmasını gerektirir - örneğin, elektroensefalografi (EEG) veya yüzey elektromiyografisi (EMG) - ve kişiye terapist veya araştırmacı tarafından belirlenen bir kriter seviyesine göre her yanıtın boyutu hakkında anında geri bildirim vermek. Zamanla, bu protokol kişiyi tepkilerini arttırmaya veya azaltmaya eğitir ve sonuç olarak, hareket veya uzan ve kavrama gibi bir davranışta önemli olan merkezi bir sinir sistemi bölgesine faydalı bir değişikliği hedefleyebilir. Hedeflenen değişiklik, performansa fayda sağlar ve ek olarak, tüm davranışı geliştiren yaygın faydalı değişime yol açan daha iyi uygulamalara olanak tanır. Örneğin, klonusun lokomotifi bozduğu tamamlanmamış omurilik yaralanması (iSCI) olan kişilerde, bir bacağın soleus kasındaki Hoffmann refleksini azaltan operant koşullandırma, her iki bacaktaki lokomotor kas aktivitesini iyileştirir, böylece yürüme hızını arttırır ve sağ / sol adım simetrisini geri kazandırır 1,3,4,5 . Başka bir örnek, transkraniyal manyetik stimülasyona motor uyarılmış potansiyelin (MEP) boyutunu kalıcı olarak artırabilen, böylece iSCI^6'yı takiben kronik el ve kol bozukluğu olan kişilerde ulaşma ve kavrama işlevini iyileştirebilen eşleştirilmiş darbe stimülasyonudur.

Bu tür protokollerin uygulanması, birden fazla işlevi yerine getirmesi gereken özel amaçlı yazılımlar gerektirir. Özellikle, elektrofizyolojik sinyalleri sürekli olarak elde etmeli, işlemeli ve kaydetmelidir; sinir sisteminin durumunu sürekli olarak izlemeli ve sıkı gerçek zamanlı kısıtlamalar altında stimülasyonu uygun şekilde tetiklemelidir; sürekli an be an geri bildirim, deneme sürümü geri bildirim ve oturum oturum geri bildirim sağlamalıdır; araştırmacı veya terapist tarafından kurulum ve ayarlamaya rehberlik etmek için bir kullanıcı arayüzü sağlamalıdır; ve son olarak, sinyal verilerini ve meta bilgileri standartlaştırılmış bir biçimde depolamalı ve düzenlemelidir.

Uyandırılmış potansiyel çalışan koşullandırma sistemi (EPOCS), bu olağanüstü ihtiyaca cevabımızdır. Kaputun altında, yazılım dünya çapında yüzlerce laboratuvarda kullanılan açık kaynaklı bir nöroteknoloji platformu olan BCI2000'e dayanmaktadır ^7,8. EPOCS'de, BCI2000'in normal kullanıcı arayüzü gizlenir ve uyarılmış potansiyel operasyonel koşullandırma protokolleri için optimize edilmiş aerodinamik bir arayüzle değiştirilir.

Mevcut makale ve beraberindeki video, EPOCS'nin belirli bir protokolde kullanımını göstermektedir: soleus kasındaki Hoffmann (H-) refleksinin boyutunu azaltmak için operant koşullandırma. Bu yanıt, diz sarsıntısı gerilme refleksinin elektriksel olarak ortaya çıkan analoğudur. H-refleks aşağı koşullandırmanın, iSCI ^{9,10,11,12,13'lü} hayvanlarda ve iSCI, multipl skleroz veya inme ^5,14,15'li insanlarda klonusun etkisini azalttığı ve böylece hareketi iyileştirdiği gösterilmiştir. Hayvanlarda ve nörolojik yaralanması olan veya olmayan kişilerde olumsuz yan etki olmaksızın uygulanabilir^16,17.

Çalışan koşullandırma protokolü, her biri birkaç saniye süren birden fazla deneme gerçekleştirerek çalışır. Bir denemenin olay sırası, Şekil 1'de şematik olarak gösterilmiştir ve sayılar aşağıdaki işlevleri gösterir:

1. Sürekli arka plan EMG'si, bipolar yüzey elektrotlarından hedef kas (soleus) ve antagonisti (tibialis anterior) üzerinden kaydedilir. Arka plan seviyesi, sürgülü bir pencerede yüksek geçişli filtrelenmiş sinyalin ortalama düzeltilmiş değeri olarak değerlendirilir.

2. Hedef kastaki arka plan EMG seviyesi, katılımcının ekranında sürekli güncellenen bir çubuğun yüksekliği olarak gösterilir. Bu, katılımcının aktiviteyi belirli bir aralıkta (taranmış bölge) tutmasına yardımcı olur.

3. Yazılım, elektriksel stimülasyon için uygun anı değerlendirir ve uyarıcıyı buna göre tetikler. Temel kriterler, önceki stimülasyondan bu yana en az 5 sn geçmiş olması ve arka plan EMG seviyesinin 2 s boyunca sürekli olarak belirtilen aralıkta kalmış olmasıdır.

4. Sabit akımlı bir stimülatör, tibial sinire transkutan olarak bir elektrik darbesi gönderir (tipik olarak monofazik, 1 ms süreli).

5. Ortaya çıkan uyaran kilitli yanıt kaydedilir. Yazılım, özellikle ilgilenilen iki bileşenin boyutlarını hesaplar: motor aksonun doğrudan uyarılmasından kaynaklanan kas aktivasyonunu yansıtan önceki M-dalgası; ve daha sonra omurilikteki bir refleks yayı aracılığıyla iletilen sinyali yansıtan H-refleksi 18,19,20,21,22. EPOCS bunları sırasıyla referans yanıt ve hedef yanıt olarak ifade eder.

6. Mevcut deneme için H-refleks boyutu, başarılı veya başarısız bir denemeyi tanımlayan istenen bir kriter seviyesine göre ikinci bir çubuğun yüksekliği olarak görüntülenir. Aşağı koşullandırma için, H refleks boyutu kriterin altına düşerse çubuk koyu yeşildir veya düşmediyse parlak kırmızıdır (yukarı koşullandırma için tam tersi). Aynı zamanda, kümülatif başarı oranının sayısal gösterimi buna göre güncellenir. Birlikte, bu grafik gösterim öğeleri, edimsel koşullanmanın dayandığı anında pozitif veya negatif takviyeyi sağlar²³.

Şekil 1: Soleus H-refleksinin aşağı koşullandırılması sırasında EPOCS'nin temel işlevselliğinin şematik gösterimi. Katılımcı, arka plan EMG seviyesini, en son H-refleks boyutunu, mevcut 75 çalıştırmada şimdiye kadar tamamlanan deneme sayısını ve çalışma için başarılı denemelerin çalışma oranını gösteren büyük bir monitör ekranını görüntüler. Bir denemedeki olayların sırası, Giriş'te açıklandığı gibi 1-6 sayılarıyla gösterilir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Bir insan H-refleks koşullandırma protokolü tipik olarak 6 temel seanstan oluşur, bunu 3 seans / hafta oranında 10 haftaya yayılmış 24-30 şartlandırma seansı ve sonraki 3-6 ay boyunca birkaç takip seansı^{izler 14,16}. Her seans 60-90 dakika sürer.

Bu protokolü ve diğer ilgili protokolleri desteklemek için EPOCS, her biri ana penceresinin sekmelerinden biri tarafından sunulan Stimulus Test, Gönüllü Kasılma, İşe Alım Eğrisi, Kontrol Denemeleri ve Eğitim Denemeleri başlıklı beş farklı çalışma moduna sahiptir.

Stimulus Test modunda, yazılım her birkaç saniyede bir, hedef kasın durumuna bağlı olmayan bir uyaranı tetikler. Yanıt sinyalleri her uyarandan sonra ekranda gösterilir. Bu, operatörün elektrot bağlantılarının ve EMG sinyalinin kalitesini doğrulamasını sağlar; uyarıcı ve kayıt elektrotlarının konumunu optimize etmek; ve bireyin tepki morfolojisini oluşturmak.

Gönüllü Kasılma modunda, yazılım arka plan EMG seviyesini ölçer ve gösterirken, katılımcının elektriksel stimülasyon yokluğunda kası mümkün olduğunca kasılmaya teşvik edilir. Bazı protokollerde, maksimum gönüllü kasılmadaki EMG seviyesi (MVC), arka plan EMG kriterlerini ayarlamak için yararlı bir referanstır. Burada gösterilen protokolde, bu gerekli değildir, çünkü stabil bir ayakta durma duruşu, soleus kasının aktivitesini yeterince standartlaştırır.

İşe Alım Eğrisi modunda, stimülasyon, doğru aralıkta kalan arka plan EMG seviyesine (ekranda sürekli olarak gösterilen) bağlıdır; yanıt sinyalleri her uyarandan sonra ekranda gösterilir; ve yanıtların sırası bir çalıştırmanın sonunda analiz edilebilir. Bu, operatörün ilgilenilen yanıtların göründüğü zaman aralıklarının başlangıcını ve bitişini belirlemesini sağlar; şartlandırma çalışmalarından önce ve sonra stimülasyon yoğunluğu ve tepki boyutu arasındaki ilişkiyi belirlemek; ve şartlandırma için kullanılacak stimülasyon yoğunluğunu belirlemek.

Kontrol Denemeleri modunda, stimülasyon arka plan EMG seviyesine bağlıdır (ekranda sürekli olarak gösterilir), ancak hedef yanıt boyutu hakkında hiçbir geri bildirim verilmez. Yanıt boyutlarının sırası ve dağılımı analiz edilebilir. Bu mod, yanıt boyutunun temel ölçümlerini toplamak için veya bir çapraz veya denekler arası deneysel tasarımda çalışan koşullandırmaya karşı karşılaştırma için bir kontrol koşulu olarak kullanılabilir. Her seansın başında çalışma koşullandırması için performans kriterini belirlemek için bir temel oluşturabilir.

Son olarak, Eğitim Denemeleri modunda, stimülasyon arka plan EMG seviyesine bağlıdır (ekranda sürekli olarak gösterilir) ve yukarıda açıklandığı ve Şekil 1'de gösterildiği gibi hedef yanıt boyutu gösterilerek deneme denemesi takviyesi de sağlanır. Bu, çalışma koşullandırmasının gerçekleştirildiği moddur.

Bir sonraki bölüm, nörolojik yaralanma olmayan yetişkin bir katılımcıda soleus H-refleksini aşağı koşullandırma protokolünü göstererek okuyucuya beş mod boyunca rehberlik edecektir.

Protokol

Burada açıklanan tüm prosedürler Stratton VA Tıp Merkezi'nin kurumsal inceleme kurulu tarafından onaylanmıştır (onay numarası 1584762-9). Videodaki katılımcı, bu yayında görüntülerinin ve EMG sinyallerinin kullanımı için bilgilendirilmiş onay vermiştir.

NOT: Kalın harflerle yazılan terimler, donanımda ve/veya yazılım grafik kullanıcı arabiriminde görünmesi gereken etiketleri belirtir.

1. Yazılım kurulumu

1. En son yazılım yükleyicisini edinme talimatları için https://neurotechcenter.org/epocs'a gidin. İndirilen yükleyiciyi kullanarak yazılımı yükleyin.
2. Sayısallaştırıcı için gerekli sürücülerin ve üreticinin yazılımının yüklendiğinden emin olun. Özellikle, NI-DAQmx yüklemesinin 64 bit desteği içerdiğinden emin olun.
3. NI-MAX uygulamasını başlatın, Cihazlar ve Arabirimler altında kullanılacak cihazı seçin ve adının Dev1 olduğundan emin olun. Ardından, > Yapılandırma Durumları altında, 0 satır 7 numaralı bağlantı noktası için Satır Durumu onay kutusunun işaretli olmadığından (sıfırlandığından) emin olun. Ayrıca, varsa karşılık gelen Tristate onay kutusunu sıfırlayın.
4. Program Ekle veya Kaldır aracını kullanarak, gerçek zamanlı sinyal işlemede aksaklıklara yol açabileceğinden, arka planda işlemci kaynaklarını zaman zaman tüketebilecek gereksiz yazılımları kaldırın. Bilgisayarın üreticisi tarafından sağlanan yazılım güncelleştirme/sorun giderici paketlerini kaldırdığınızdan emin olun, çünkü bunların ciddi performans sorunlarına neden olduğu bilinmektedir.
   NOT: Yukarıdaki yazılım kurulum adımlarının, belirli bir donanım yapılandırması için yalnızca bir kez gerçekleştirilmesi gerekir.

2. Donanım kurulumu

1. Giriş ve çıkışı aşağıda açıklandığı gibi koordine etmek için sayısallaştırıcıyı ayarlayın.
   1. Kısa bir katı çekirdekli yalıtımlı tel parçası kullanarak, dijital çıkış portu 0 line 7 (eski ekipmanlarda P0.7 veya muhtemelen DIO7 olarak işaretlenmiş) için yay terminalini KULLANICI çıkışı için yay terminaline yamalayın.
   2. USER çıkışına dişi/erkek/dişi BNC tee konnektörü takın. KULLANICI çıkışını uyarıcının harici tetikleyici giriş portuna bağlayın.
   3. Birinci ve ikinci güçlendirilmiş EMG sinyal kablolarını sırasıyla veri toplama kartının birinci ve ikinci analog giriş kanallarına bağlayın. Bunlar eski ekipmanlarda AI0 ve AI1 veya muhtemelen ACH0 ve ACH1 olarak işaretlenmiştir. KULLANICI çıkışından üçüncü analog giriş kanalına (AI2 veya ACH2 işaretli) ek bir bağlantı kurun.
2. Sabit akım uyarıcısını aşağıda açıklandığı gibi ayarlayın.
   NOT: Protokolü çeşitli uyarıcı markalarına ve modellerine genellenebilir hale getirmek için, bu makalede, belirli uyarıcı modellerinin otomatik kontrolü seçeneğinden yararlanmak yerine manuel uyaran yoğunluğu kontrolü açıklanmaktadır.
   1. Stimülatörü açın ve 1 ms monofazik darbeler verecek şekilde yapılandırın. DS8R modeli için, uyaran yoğunluğunun arka analog giriş üzerinden değil, ön panel veya USB arayüzü tarafından kontrol edildiğinden emin olun. Uzun çıkış kablosunu takın ve uyarıcı elektrot pedlerine bağlanacak çıtçıtlı uçlara bağlayın.
3. Analog amplifikatörü aşağıda açıklandığı gibi en az iki EMG kanalı sunacak şekilde ayarlayın.
   1. Amplifikatörü açın. Tüm kanal GAIN değerlerinin varsayılan değeri olan 500'de olduğundan ve karşılık gelen DEĞİŞKEN düğmelerinin minimum değeri olan 1'e çevrildiğinden emin olun.
   2. Uzun kabloyu kullanarak taşınabilir üniteyi amplifikatöre bağlayın. Taşınabilir ünitenin pil takımına iki adet kare 9 V pil takın. Portatif üniteyi ve pil takımını katılımcının beline bağlayın.

3. Stimülasyon hazırlama ve elektrotların kaydedilmesi

1. Önceki katılımcıya özgü elektrot konumlarını mümkün olduğunca yakından yeniden oluşturmak için daha önce not edilmiş yer işaretlerini veya ölçümleri kullanın. Fazla yağı çıkarmak için alkollü pedlerle silerek elektrotların takılacağı cildi hazırlayın, ardından ölü deriyi çıkarmak için bir kağıt havluyla silin.
2. Tibial siniri tam olarak uyarmak için stimülasyon elektrotlarını, ortak peroneal sinir üzerinde minimum etkiyle pozisyonda takın. Daha büyük (22 mm x 35 mm) elektrodu anot olarak kullanın ve siyatik sinirin tibial ve ortak peroneal sinirlere dallandığı popliteal fossanın tepesine yerleştirin. Katotu (22 mm x 22 mm) dizin kıvrımına, doğrudan anotun altına, elektrot merkezleri arasında 3-4 cm'lik bir mesafe ile yerleştirin.
3. EMG kayıt elektrotlarını hedef kastaki (soleus) bipolar montaja aşağıdaki gibi takın.
   1. Doğru yeri belirlemek için, önce gastroknemius kasını palpe ederek bulurken, katılımcı ayak parmaklarının üzerinde durmak ve doğal olarak ayakta durmak arasında geçiş yapar.
   2. İlk elektrodu gastroknemius kas karnının distal sınırının hemen altına yerleştirin. İkinci elektrotu, elektrot merkezleri arasında 5 cm'lik bir boşluk bırakacak şekilde birincinin altına yerleştirin. Her iki elektrodu da Aşil tendonu ile aynı hizada tutun.
4. EMG kayıt elektrotlarını antagonist kastaki (tibialis anterior) bipolar bir montaja takın. Bunu yapmak için, katılımcı ayak parmaklarını kaldırırken (dorsiflexes) palpe ederek kası tanımlayın. Elektrotları kas göbeğine, fibüler kafadan ayak bileğine kadar yaklaşık 1 / 3'ünde, elektrot merkezleri arasında 5 cm'lik dikey bir ayrımla yerleştirin.
5. Patellaya bir toprak elektrodu takın.
6. EMG amplifikatör uçlarını aşağıdaki gibi bağlayın. Yeşil bantlı aktif elektrodu taşınabilir ünitedeki kanal 1'e takın ve kırmızı klipsleri hedef-kas elektrotlarına (soleus) ve yeşil klipsi toprak elektroduna bağlayın. Siyah bantlı aktif elektrodu taşınabilir ünitedeki kanal 2'ye takın ve klipsleri antagonist-kas elektrotlarına (tibialis anterior) bağlayın.
7. Pil takımını taşınabilir birime bağlayın.
8. Stimülasyon çıtçıtını stimülasyon elektrotlarına bağlayın.

4. EPOCS yazılımını kullanma

1. Monitörü hem araştırmacının hem de konunun (veya terapistin ve hastanın) açıkça görebileceği şekilde konumlandırın.
2. Bir EPOCS oturumu başlatın.
   NOT: Bir seans, tipik olarak 60-90 dakika süren laboratuvar veya kliniğe yapılan bir ziyaret olarak tanımlanır.
   1. Uygulamayı başlatmak için EPOCS simgesini çift tıklatın. Katılımcı kimlik kodunu girin (veya daha önce kullanılan kimlikler listesinden seçim yapın).
   2. Bu, mevcut bir oturumun devamıysa, örneğin bir kesintinin ardından yazılımın yeniden başlatılması gerekiyorsa, Oturuma Devam Et'e basın. Bu, yalnızca belirtilen katılımcı için son 3 saat içinde bir oturum başlatılmışsa kullanılabilir.
   3. Aksi takdirde, Yeni Oturum Başlat'a basın. Bu, tarih ve saat damgalı ve katılımcı kimliğiyle işaretlenmiş yeni bir veri klasörü oluşturacaktır.
3. Elektrot konumunu ve temas kalitesini doğrulayın ve gerektiğinde ayarlayın.
   1. Uyaran Testi sekmesinin görüntülendiğinden emin olun.
   2. Stimülasyon > Ayarlar'da, Uyaran Testi için Min. Aralığı'nı 3 sn olarak yapılandırın. Bunun, genellikle 5 sn civarında daha uzun olacak olan Normal Kullanım için Minimum Aralıktan ayrı olarak yapılandırıldığını unutmayın. Digitimer Link ayarını devre dışı bırakın.
      NOT: Etkinleştirildiğinde, Digitimer Link seçeneği, belirli uyarıcı modellerini kullanırken stimülasyon yoğunluğunun yazılım kontrolüne izin verir. Mevcut protokol bunun yerine, birden fazla uyarıcı marka ve modele uygulanabilir olan uyaran yoğunluğunun manuel kontrolünü göstermektedir.
   3. Stimülatör kontrol panelinde, uyaran yoğunluğunu 5 mA'ya ayarlayın ve stimülasyonu etkinleştirin.
   4. Katılımcıdan, gerekirse elleri bir yürüteç üzerindeki ağırlığını kısmen destekleyerek ayakta durmasını isteyin.
   5. Katılımcıyı stimülasyon beklemesi için uyarın, ardından yeni bir çalıştırma başlatmak için Başlat'a basın (yani, sinyalleri sürekli olarak yeni bir dosyaya kaydetmeye başlamak için). Çalıştırmalar sırayla numaralandırılır ve dosyaları asla birbirlerinin üzerine yazılmaz.
   6. Her stimülasyon tekrarına deneme denir. Her denemede ortaya çıkan EMG yanıtları hemen gösterilir. Hedef kasta (üst, mavi iz) ve antagonist kasta (alt, kırmızı iz) ortaya çıkan M-dalgası ve H-refleksini değerlendirin. Gerekirse, yanıtlar net bir şekilde görünene kadar akımı kademeli olarak 10 mA veya daha fazlasına yükseltin.
   7. Uyarım için en uygun yeri (yani, en büyük H-refleksini veren yeri) bulmak için, katotu medial olarak ve daha sonra yanal olarak tam elektrot genişliğinde hareket ettirdikten sonra uyarılan potansiyelleri karşılaştırın, ardından medial olarak ve sonra yanal olarak yarım elektrot genişliği ve son olarak tam bir elektrot genişliği yukarı ve sonra aşağı.
   8. Gelecekteki oturumlarda yeniden konumlandırmaya yardımcı olmak için elektrotların konumunu işaretleyin, not edin ve fotoğraflayın. Mümkünse, baldırın ve dizin arkasının alçı dökümünü yapın ve alçıda izlerin tam olarak yeniden uygulanmasına izin veren delikler açın.
   9. Elektrotlar için en uygun konumlar bulunduktan sonra, yeniden konumlandırılan elektrotları taze elektrotlarla değiştirin.
4. Tek koşullandırma için, Gönüllü Kasılma sekmesini atlayın.
5. Maksimum M-dalgası ve H-refleks boyutlarını ölçün (M_.max ve H_.max) işe alım eğrisini, yani uyaran yoğunluğu ve tepki arasındaki ilişkiyi çizerek. İşe alım eğrisini, her oturumdaki kontrol veya eğitim denemelerinden önce ve sonra aşağıdaki gibi ölçün. İlk oturumda, şartlandırma süreci boyunca kullanılmak üzere uygun bir stimülasyon yoğunluğunun seçimine rehberlik etmek için işe alım eğrisini kullanın.
   1. İşe Alım Eğrisi sekmesine geçin.
   2. EMG > Ayarlar'da, stimülasyonu etkinleştirmek için hedef ve antagonist arka plan EMG değerlerinin içinde kalması gereken aralıkları yapılandırın. Soleus için, maksimum gönüllü kasılmanın ölçülmediğini varsayarsak, aralıkların ayakta durma sırasında doğal ağırlık taşımanın yarattığı EMG seviyelerini kapsadığından emin olun. Katılımcının her bir uyaranı tetiklemek için EMG'yi aralıkta ne kadar süre tutması gerektiğini belirlemek için Arka Plan Bekletme Süresi'ni 2 sn olarak ayarlayın.
      NOT: Karşılık gelen bir kısıtlama getirilmeyecekse üst veya alt sınırlar boş bırakılabilir.
   3. Stimülatöre etkinleştirin ve yoğunluğu işe alım eğrisi ölçümünde kullanılacak minimum değere ayarlayın: 5 mA. (Bu değer bir örnektir ve duruma göre seçilmelidir - bkz. tartışma.)
   4. Bu katılımcının ilk seansıysa, EMG'yi aşağıda açıklandığı gibi gerekli süre boyunca doğru aralıkta tutma pratiği yapmalarına izin verin.
      1. Katılımcı ayakta dururken Başlat'a basın. Katılımcıya, hedef kastaki arka plan EMG seviyesinin, hedef aralığı gösteren gölgeli bir bölgeye karşı çubuğun yüksekliği olarak gerçek zamanlı olarak nasıl gösterildiğini gösterin.
      2. Katılımcıya, her iki kastan (hedef ve antagonist) gelen aktivitenin, çubuğu parlak kırmızıdan daha koyu yeşile çevirmek için gerekli aralıklarda olması gerektiğini açıklayın (antagonist aktivite seviyesi doğrudan gösterilmese de).
      3. Arka plan aralıklarını ayarlamak için, Durdur tuşuna ve ardından Ayarlar tuşuna basın; tıklayın, sonra yeni numaraları girin, Tamam'a basın, sonra tekrar Başlat'a basın. Alıştırma çalıştırması tamamlandığında Durdur'a basın.
   5. İşe alım eğrisini ölçmek için, katılımcı ayakta dururken Başlat'a basın. H-refleksi seçilen başlangıç yoğunluğunda zaten görülebiliyorsa, H-refleksi artık görülmeyene kadar akımı kademeli olarak azaltın. Ardından, Durdur'a basın ve çalıştırmayı başlatmak için Başlat'a yeniden basın.
   6. Denemeler Tamamlandı sayacına çok dikkat edin. Her dört denemeden sonra, stimülasyon yoğunluğunu manuel olarak 2 mA arttırın. (Bu değer bir örnektir ve duruma göre seçilmelidir - bkz. tartışma.) Katılımcının rahatsızlık bildirmemesi koşuluyla, M-dalgası boyutu bir platoya ulaşana kadar devam edin. İşiniz bittiğinde Durdur'a basın ve katılımcıyı dinlenmek için oturmaya davet edin.
   7. Her deneme için kullanılan uyaran yoğunluğu değerlerini not edin. Yazılı kayıtları, pencerenin sağ üst köşesinde gösterilen çalıştırma numarasıyla ilişkilendirin. Herhangi bir çalıştırmanın sonunda, bu bilgileri Günlük sekmesi aracılığıyla diğer notlarla birlikte oturum günlüğüne manuel olarak girin.
      NOT: Stimülasyon yoğunluğu manuel olarak kontrol ediliyorsa, bu bilgiler yazılım tarafından kaydedilmeyecektir.
   8. Analiz penceresini açmak ve M ve H dalgalarının aşağıdaki gibi tanımlanmasına izin vermek için Analiz düğmesine basın. Analiz penceresinin üst bölmesinde, son çalıştırmadaki her denemeden gelen hedef-kas sinyallerinin uyaran kilitli bindirmesini inceleyin.
   9. Kahverengi referansın başlangıcını ve sonunu ve yeşil hedef aralıklarını ayarlamak için fareyi kullanın (H-refleks çalışma koşullandırma protokolünde, bunlar sırasıyla M-dalgası ve H-refleksine karşılık gelir). Aralıklar doğru olduğunda, bu kişiselleştirilmiş aralık ayarlarını gelecekteki analizler için kaydetmek üzere kırmızı İşaretli Zamanlamaları Kullan düğmelerine basın.
   10. Analiz penceresinin alt yarısındaki Sıra bölmesinde, elde edilen işe alım eğrisini değerlendirin. Ayarları tepeden tepeye veya ortalama düzeltilmiş genliği görüntülemek ve ardışık denemelerden elde edilen sonuçları bir araya getirmek için ayarlayın. Uyaran akımı her dört denemede bir artırıldığından, Havuza Denemeler: 4'ü belirtin. Elde edilen M max ve H_max'i kaydedin.
   11. Bu katılımcının ilk seansıysa, hedef kas EMG kayıt konumlarını aşağıdaki gibi optimize edin.
       1. Soleus elektrotlarını medial olarak yarım elektrot genişliğinde (veya kas yeterince genişse tam elektrot genişliğinde) hareket ettirin. Ardından, tam bir işe alım eğrisi toplamak ve elde edilen M max ve H_max'i kaydetmek için yukarıdaki adımları tekrarlayın.
       2. Soleus elektrotlarını orijinal konumlarından yanal olarak aynı mesafeye hareket ettirin ve M max ve H_max'i tahmin etmek için tekrar bir işe alım eğrisi ölçümü yapın. H_max'ı en üst düzeye çıkaran elektrot konumlandırmasını benimseyin ve 4.3.8 adımındaki gibi konumlarını işaretleyin, not edin ve fotoğraflayın.
   12. Maksimuma yakın bir H-refleksi ortaya çıkaran bir uyaran yoğunluğu seçin - ideal olarak H-refleksi işe alım eğrisinin yükselen (sol) eğiminde - ancak görünür bir M-dalgası olması gerektiği kısıtlamasıyla. Bu uyaran yoğunluğu değerini uyarıcıya ayarlayın ve gelecekteki oturumlar için not edin. Ayrıca, karşılık gelen M-dalgası boyutuna dikkat edin (tartışmaya bakın).
6. H-refleks boyutlarının dağılımını yanıt geri bildirimi vermeden aşağıdaki gibi ölçün.
   1. Control Trials sekmesine geçin.
   2. Katılımcı ayakta dururken Başlat'a basın. Daha önce olduğu gibi, katılımcıya, arka plan kas aktivitesi seviyesini gerekli aralıkta tutmak için yükselen ve düşen çubuk tarafından sağlanan geri bildirimi kullanmasını söyleyin.
   3. Bu bir başlangıç veya takip seansıysa, seçilen uyaran yoğunluğunda art arda 75 deneme yapın. Bu bir koşullandırma seansıysa, sadece 20 deneme yapın. Öngörülen deneme sayısından sonra, çalıştırmayı sonlandırmak için Durdur'a basın.
   4. Basın Analizi. Daha önce olduğu gibi, üst paneldeki deneme yanıtı dalga formlarının bindirmesini ve aşağıdaki yanıt boyutlarının sırasını değerlendirin. Dağıtım adlı yeni bir sekme de varsayılan olarak Sıra'nın üstünde etkinleştirilir. H-refleks boyutlarının dağılımını gösterir ve sağdaki özet istatistikleri gösterir.
   5. Özet istatistikleri oturum günlüğüne eklemek için Günlük Sonuçları'na basın.
   6. Bu bir temel oturumsa, her biri 75 denemeden oluşan toplam 3 çalıştırma için yukarıdaki adımları tekrarlayın. Ardından, adım 4.8'deki kapanış işe alım eğrisi ölçümüne atlayın.
   7. Bu bir koşullandırma oturumuysa, Hedef Yüzdelik Dilim'i 66 olarak ayarlayın. Yukarı ve aşağı koşullandırma kriteri seviyeleri, medyan ile birlikte, dikey kırmızı çizgilerle gösterilir. Up-Condition veya Down-Condition (Yukarı Koşul) veya Down-Condition (Aşağı Koşul) düğmesine basarak koşullandırma için bir ölçüt seçin. Bu protokol için Down-Condition tuşuna basın. Bu eylem otomatik olarak günlüğe kaydedilir ve analiz penceresi kapanır.
      NOT: Bir aşağı koşullandırma protokolünde, 66'lık bir Hedef Yüzdelik değer, başarılı bir denemenin, yanıt boyutunun daha önce ölçülen dağılımın alt% 66'sında olduğu bir deneme olarak tanımlandığı anlamına gelir; tersine, up-conditioning'de başarı, dağılımın en üstteki %66'sında bir yanıt boyutu üretmek anlamına gelir.
7. Operant koşullandırmayı aşağıda açıklandığı gibi gerçekleştirin.
   1. Eğitim Denemeleri sekmesine geçin.
   2. Katılımcı ayakta dururken Başlat'a basın.
   3. Katılımcı daha önce görmediyse, dikkatini ekranın ortasındaki yeni geri bildirim çubuğuna çekin. Taranan hedef aralığına göre en son H-refleks boyutunu gösterdiğini açıklayın. Yanıt hedef aralıkta kalırsa, deneme başarılı sayılır ve çubuk koyu yeşil olur. Aralığın dışında kalırsa, deneme başarısız sayılır ve çubuk daha parlak kırmızı olur.
   4. Koşu boyunca, katılımcıyı mümkün olduğunca başarılı denemeler yapması için motive edin. Yapılan denemelerin sayısı ve şu ana kadar yapılan çalışmalarda başarılı olan denemelerin oranı ekranın sağında gösterilir. 75 denemeden sonra, çalıştırmayı sonlandırmak için Durdur'a basın.
   5. Analiz düğmesine basın. Analiz penceresi, kontrol denemeleri için olduğu gibi görünüyor. Yine, M dalgalarının istenen boyutta sabit kaldığını doğrulamak için Sıra sekmesini kullanın.
   6. Daha önce olduğu gibi, Dağıtım sekmesi seçiliyken, bir sonraki çalıştırma için çalışan koşullandırma ölçütünü güncelleştirmek üzere Aşağı Koşul düğmesini kullanın. Her biri 75 denemeden oluşan toplam 3 çalışma için operasyonel koşullandırma prosedürünü 2 kat daha tekrarlayın.
8. Seansın sonunda, 4.5.1.-4.5.6 numaralı adımlarda olduğu gibi başka bir işe alım eğrisi ölçümü yapın.
9. Oturumu aşağıda açıklandığı gibi bitirin.
   1. Günlük sekmesine ek oturum notları yazın. Günlük, oturuma özgü veri dizinindeki tarih damgalı düz metin dosyasına doldurulurken otomatik olarak kaydedilir. Pencereyi kapatın. Veriler ve günlükler zaten kaydedilmiş olacaktır.
   2. Önceden kaydedilmiş veriler için analiz penceresini yeniden ziyaret etmek üzere EPOCS Çevrimdışı Analiz simgesini çift tıklatın ve çözümlenecek çalıştırmanın veri dosyasını seçin. Ham sinyallerin işlenmesini bekleyin (bu işlem 1 dakika veya daha fazla sürebilir).
      Not: Veriler, BCI2000 biçiminde .dat dosyaları olarak kaydedilir. Dosya adı, oturumun tarihini ve saatini, katılımcı kimliğini, modu (uyaran testi için ST, gönüllü kasılma için VC, işe alım eğrisi için RC, kontrol denemeleri için BT ve eğitim denemeleri için TT) ve sıralı çalıştırma numarasını gösterir.

5. Birden fazla tekrar seansı gerçekleştirme

1. Toplam 6 temel seans, 24 kondisyon seansı (veya nörolojik bozukluğu olan kişiler için 30) ve 4 takip seansı planlayın. Temel ve koşullandırma oturumlarını haftada 3 seans hızında planlayın, her seans 90 dakikadan fazla sürmez. Günlük varyasyonun etkilerini en aza indirmek için tüm seansların günün aynı saatinde yapılmasını sağlayın.
2. 6 temel oturumun her birinde, ilk İşe Alım Eğrisi koşusunu, 3 75 Kontrol Denemesi çalıştırması ve son bir İşe Alım Eğrisi çalıştırması gerçekleştirin.
3. 24 (veya 30) koşullandırma oturumunun her birinde, ilk İşe Alım Eğrisi koşusunu, 20 Kontrol Denemesinin 1 koşusunu, 75 Eğitim Denemesinin 3 koşusunu ve son bir İşe Alım Eğrisi çalışmasını gerçekleştirin.
4. Son kondisyon seansından 10-14 gün, 1 ay, 2 ay ve 3 ay sonra 4 takip seansı yapın. Çalışmanın hedeflerine bağlı olarak, bunlar temel oturumlarla veya koşullandırma oturumlarıyla aynı olabilir.

Sonuçlar

Şekil 2 , yukarıdaki protokolün M-dalgası ve H-refleks işe alım eğrilerinin ölçülmesinde ve H-refleks boyutlarının sabit stimülasyon yoğunluğunda dağılımının ölçülmesinde etkinliğini göstermektedir. Ayrıca, nörolojik olarak bozulmamış katılımcılarda H-refleks boyutunu değiştirmede ve eksik omurilik yaralanması olan katılımcılarda lokomotor fonksiyonun iyileştirilmesinde çoklu seans protokolünün genel etkinliğini göstermektedir.

Şekil 2A , H-refleks çalışma koşullandırması sırasında İşe Alım Eğrisi modunda gerçekleştirilen bir çalıştırmanın ardından analiz penceresinin ekran görüntüsünü göstermektedir (bkz. protokol adım 4.5.). Pencerenin alt yarısında (Sıra bölmesi), yatay eksen deneme numarasını gösterir - bu nedenle uyaran yoğunluğu soldan sağa doğru artar. H-refleks boyutu (yeşil daireler) yükselir ve uyaran yoğunluğunun bir fonksiyonu olarak düşer, oysa M-dalgası boyutu (kahverengi üçgenler) yükselir ve daha sonra doyurulur. Şekil 2B, H-refleks çalışma koşullandırması sırasında Kontrol Denemeleri veya Eğitim Denemeleri modunda gerçekleştirilen bir çalıştırmanın ardından analiz penceresinin ekran görüntüsünü göstermektedir (bkz. protokol adım 4.6. ve adım 4.7.). Alt panelde ("Dağılım" bölmesi), H-refleks boyutlarının histogramı, sonraki yukarı veya aşağı koşullandırma için uygun bir kriter seviyesinin seçilmesini kolaylaştırır. Şekil 2C'de, nörolojik olarak bozulmamış katılımcılarda H-refleks boyutu, 6 temel seans, 24 koşullandırma seansı ve 4 takip seansında seans numarasının bir fonksiyonu olarak çizilmiştir. Veriler, 2'si hem yukarı hem de aşağı kondisyon kollarına katılan 15 katılımcıdan (8 erkek, 7 kadın) toplanmıştır. Katılımcılar 21-55 yaşları arasındaydı. Tüm katılımcılar bilgilendirilmiş onam verdi. Protokol, New York Eyaleti Sağlık Bakanlığı'nın kurumsal inceleme kurulu (IRB) tarafından onaylandı (onay numarası 05-058). Thompson ve ^ark.16 daha fazla ayrıntı sağlar. Şekil 2D, eksik omurilik yaralanmasını takiben kronik alt ekstremite bozukluğu olan katılımcılarda soleus H-refleks aşağı koşullandırmanın yararlı etkisini göstermektedir. Başarılı koşullandırma, yürüme simetrisinde ve yürüme hızında taban çizgisine göre bir iyileşme ile ilişkiliydi. Veriler, bilgilendirilmiş onam veren 28-68 yaşları arasındaki 13 katılımcıdan (9 erkek, 4 kadın) toplanmıştır. Protokol, Helen Hayes Hastanesi IRB tarafından onaylandı (onay numarası 07-07). Thompson ve ^ark.14 daha fazla ayrıntı sağlar.

Şekil 2: Temsilci sonuçları . (A) İşe alım eğrisi analiz penceresinin ekran görüntüsü. (B) Kontrol Denemeleri veya Eğitim Denemeleri analiz penceresinin ekran görüntüsü. (C) Yaralanmamış katılımcılarda soleus H-refleksinin yukarı ve aşağı koşullandırılmasının zıt etkileri. Kırmızı yukarı doğru üçgenler, N = 6'dan 6'dan ortalama H-refleks boyutunu gösterir (8 üzerinden); mavi aşağı doğru üçgenler, N = 8 başarılı bir şekilde koşullandırılmış katılımcılardan (9 üzerinden) ortalama tepkiler gösterir. Hata çubukları standart hatayı gösterir. Bu görüntü Thompson et ^al.16'dan değiştirilmiştir. (D) Eksik omurilik yaralanması sonrası kronik bozukluğu olan kişilerde soleus H-refleks aşağı koşullandırmasının yürüme hızı ve yürüme simetrisi üzerine terapötik etkisi. Çubuklar, H-refleksleri başarılı bir şekilde aşağı koşullandırılmış olan N = 6 katılımcılar için, kontrol koşulundan N = 4 katılımcıya (edimsel koşullandırma yok) ve aşağı koşullandırma protokolünün refleks boyutunu azaltamadığı N = 3 katılımcılara karşı kontrast sonuçları. Hata çubukları standart hatayı gösterir. Her yıldız işareti, eşleştirilmiş bir t-testinde 0,05'in altında bir p-değerini gösterir ve koşullandırma öncesi ölçümlerle karşılaştırır. Bu görüntü Thompson ve ^ark.14'ten değiştirilmiştir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Tartışma

Yukarıda tarif edilen protokol, nörolojik bozukluğu olmayan tipik bir yetişkinde soleus H-refleks aşağı koşullandırılmasını göstermek için uygundur. Kesin parametre değerleri kişiden kişiye ve özellikle bozulmanın bir fonksiyonu olarak değişebilir. Katılımcının işe alım eğrisi, videoda yaklaşık 25 mA'lık uyarıcı bir akımda M_maksimuma ulaşırken, başka bir kişi 50 mA veya daha fazlasına ihtiyaç duyabilir, bu nedenle akım, işe alım eğrisi ölçümü sırasında daha büyük adımlarda artırılacaktır. Ayrıca daha uzun bir nabız süresi gerektirebilirler. Üçüncü bir kişi daha hassas olabilir ve daha küçük akım ayarları gerektirebilir. Protokolün ayrıca koşullandırılan kaslara göre uyarlanması gerekir. Örneğin, fleksör carpi radialis kası^24,25'i hedeflerken^, genellikle daha düşük bir akım ayarı kullanılır; Gönüllü Kasılma modu, arka plan-EMG sınırları için bir ölçek oluşturmak için kullanılmalıdır; ve hem elektrot yerleşiminin optimizasyonu sırasında hem de duruşun optimizasyonu sırasında daha fazla özen gösterilmelidir, bu da daha sonra denemeler boyunca sabit tutulmalıdır.

Protokol, uyarıcı akım ayarı ile sinire gerçekte verilen akım miktarı arasındaki ilişkideki değişikliklere duyarlıdır - bu, duruştaki küçük değişikliklerden, katılımcının hidrasyonundan ve yapışkan elektrot jelinin kurumasından etkilenebilir. H-refleks koşullandırmasında, bu sorun, etkili stimülasyon yoğunluğunun bir göstergesi olarak M-dalgası boyutu kullanılarak hafifletilebilir. Uyaran tarafından uyarılan soleus motoneuron efferent aksonların sayısını yansıtır. Bu nedenle, eğer M-dalgası boyutu sabit tutulursa, uyaran tarafından uyarılan birincil afferent aksonların sayısının, yani H-refleksini ortaya çıkaran aksonların sayısının da sabit tutulduğu anlamına gelir (ayrıca bakınız Crone ve ^ark.26). Bu nedenle, bu M-dalgası yazılımdaki referans yanıtı olarak adlandırılır. Bu nedenle, adım 4.5.12. hedef M-dalga boyutunun kaydedilmesi gerektiğinden bahseder. Aslında bu yanıt boyutunu kabaca sabit tutmak, nominal akımı kesinlikle sabit tutmaktan daha önemlidir. Analiz penceresinin Sıra sekmesi, her çalıştırmada M-dalgası sabitliğinin geriye dönük olarak doğrulanmasını sağlar; soleus H-refleks koşullandırması için, bu genellikle herhangi bir sorunu düzeltmek için yeterlidir. Daha fazla kontrol için, deneme deneme manuel ayarlamaya rehberlik eden gerçek zamanlı M dalgası analizlerini görüntülemek üzere bilgisayara ikinci bir monitör takılabilir. Bu kontrol görevinin otomasyonu devam eden bir projedir²⁷.

Günlük varyasyon ayrıca bir kişinin elektrofizyolojik tepkilerini de etkileyebilir 28,29,30,31. Bu nedenle tüm seansların günün aynı saatinde, yani aynı 3 saatlik zaman dilimi içerisinde yapılması önerilir.

Çalışma koşullandırmasının başarısı, operatör tarafından H-refleksini tanımlamak için seçilen zaman aralığının doğruluğuna duyarlı olabilir; özellikle, aralık çok geniş olmamalıdır. Doğru aralık tanımı için ayrıntılı yönergeler geçerli makalenin kapsamı dışındadır. Bu aynı zamanda yazılımın gelecekteki sürümlerinde otomatikleştirilecek bir işlevdir.

Protokoldeki kritik bir adım, operatörün her sabit deneme sayısından sonra uyarıcı akımını manuel olarak tekrar tekrar arttırdığı 4.5.6. adımdır. Buradaki denemeleri yanlış saymak veya mevcut kadranı yanlış ayarlamak, ortaya çıkan işe alım eğrisinin bozulmasına neden olabilir. Bu kullanıcı hatası olasılığı, belirli bir uyarıcı modeli için mevcut ayarın otomasyonuna izin veren Digitimer Link seçeneği etkinleştirilerek azaltılabilir.

Bu makale, EPOCS'nin potansiyel klinik uygulamalarının en gelişmiş olanı olduğu için H-refleks koşullandırmasına odaklanmıştır. Mevcut yazılım, araştırmacılara bu protokolü geniş klinik yayılıma doğru ilerletmek için devam eden çabalarda yardımcı olmaktadır³². H-refleks koşullandırmasının ötesinde, EPOCS mevcut haliyle daha çeşitli stimülasyon yöntemlerine ve uyarılmış tepkilere de uygulanabilir. Örneğin,^{aynı zamanda 33,34,35} şartlandırılabilen bir gerilme refleksi ortaya çıkaran mekanik bir cihazı eşit derecede iyi tetikleyebilir. Yaklaşım, bireyin bozukluklarına uyarlanabilir; bir kişide, soleus H-refleksinin aşağı koşullandırılması, spastik hiperrefleksiyi azaltarak hareketi iyileştirir¹⁴; bir diğerinde, tibialis anterior MEP'nin yukarı koşullandırılması, ayak düşmesini hafifleterek hareketi iyileştirir³⁶.

Protokolün ticari bir uygulamasını üretmek için çabalar devam ederken, orijinal yazılım, hedeflenen nöroplastisite alanını genişletmek için gerekli esnekliği sağlamak için bir araştırma aracı olarak paralel olarak korunacaktır. Bu esneklik, EPOCS'nin dayandığı yaygın ve köklü BCI2000 yazılım platformunun modülerliği ve genişletilebilirliği ile sağlanır. Bu, bir yazılım mühendisinin minimum müdahalesiyle, sistemin daha da çeşitli araştırma amaçları için yeniden yapılandırılabileceği anlamına gelir. Örneğin, hareket sırasında koşullandırma için ek biyosinyal kanalları veya daha sonraki analizler için ek sensörler (örneğin, ayak pedalı anahtarları ve hareket izleme sensörleri) kaydedecek şekilde yapılandırılabilir. Ayrıca, stimülasyon için ek tetikleyici kriterleri göz önünde bulundurmak (örneğin, yürüyüş döngüsünün yalnızca belirli bir bölümünde stimülasyonu tetiklemek) veya başarılı veya başarısız denemelerde ek takviye uyaranlarını tetiklemek üzere programlanabilir. Örnek özelleştirme dosyaları verilmiştir.

Hedeflenen nöroplastisite hala emekleme aşamasındadır. Henüz keşfedilmemiş yollarının, hem yeni terapötik yaklaşımlar geliştirmek (yukarıda tartışıldığı gibi) hem de hastalığın doğal tarihini ve hem sağlıkta hem de hastalıkta merkezi sinir sistemi fonksiyon mekanizmalarını aydınlatmak için büyük faydalar sağlaması beklenmektedir 2,32,37. Bu nedenle, EPOCS'yi bu terapötik ve bilimsel potansiyeli gerçekleştirmek için kilit bir araç olarak sürdürmeye ve desteklemeye kararlıyız.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi

Ad	Şirket	Katalog numarası	Yorumlar
Alkollü bezler	herhangi bir		Cilde uygulama için
BNC kablosu (uzun) x 1	herhangi bir		Erkek BNC'den erkek BNC'ye, sayısallaştırıcıdan stimülatöre ulaşacak kadar uzun
BNC kablosu (orta) x 2	herhangi bir		Erkek BNC'den erkek BNC'ye, amplifikatörden sayısallaştırıcıya ulaşacak kadar uzun
BNC kablosu (kısa) x 1	herhangi biri		Erkek BNC'den erkek BNC'ye, kısa (iki sayısallaştırıcı bağlantı noktası arasında yama yapmak için)
BNC tee konektörü	herhangi		Dişi-erkek-dişi BNC ayırıcı
Bilgisayar		Lenovo ThinkStation P340	Özellikle bir USB sayısallaştırıcı kullanılıyorsa (PCI yuvası gerekmez) çok çeşitli bilgi işlem donanımı uygundur.  Windows 7+ çalıştırmalıdır. Standart klavyeyi dahil et & fare.
Sabit akım stimülatörü	Digitimer Ltd.	DS8R	DS8R, EPOCS otomasyon desteğine sahiptir. Manuel olarak kontrol edilirse,  diğer sabit akım stimülatörleri, harici bir TTL tetikleyicisine sahip olmaları ve 1 'lik bir darbe süresine ulaşabilmeleri koşuluyla kullanılabilir; ms veya daha fazla.
Sayısallaştırıcı (seçenek A)	National Instruments	USB-6212	entegre BNC konektörlü USB sayısallaştırıcı.
Sayısallaştırıcı (seçenek B)	National Instruments	PCIe-6321	PCIe sayısallaştırıcı— boş bir PCI yuvası, ayrıca kablo ve BNC terminal bloğu olan masaüstü bilgisayar gerektirir (aşağıda)
Sayısallaştırıcı kablosu (yalnızca B seçeneği için)	National Instruments	SHC68-68-EPM	PCIe sayısallaştırıcıyı BNC terminal bloğuna bağlar
Sayısallaştırıcı terminal bloğu (yalnızca B seçeneği için)	National Instruments	BNC-2090A	19 inç rafa monte edilebilir BNC terminal bloğu
EMG amplifikatör sistemi	Bortec Biomedical Ltd.	AMT-8	Analog amplifikatör + taşınabilir ünite + uzun iletim kablosu + pil takımı + iki adet 500 kazançlı aktif elektrot kablosu (1 bipolar, topraklı 1 bipolar)Katılımcının
istenen izleme mesafesinden net bir şekilde görebileceği kadar büyük	herhangi birini		izleyin
NeuroPlus elektrotları (22  x  22  mm) x 6	Vermont Tıp A.Ş.	A10040-60	Tek kullanımlık kendinden yapışkanlı gümüş/gümüş klorür 22  x  22  mm  yüzey-EMG elektrotları. Seans başına 6 gereklidir (katılımcının ilk seansında 11)
NeuroPlus elektrot (22  x  35  mm) x 1	Vermont Tıp A.Ş.	A10041-60	Tek kullanımlık kendinden yapışkanlı gümüş/gümüş klorür 22 x 35 mm yüzey-EMG elektrodu. Seans başına 1 gereklidir.
çıtçıt uç x 2	herhangi bir	EDR1220	Kablo: 1,5 mm DIN'den düğmeye geçme
Tel	herhangi bir		8– 10 cm uzunluğunda tek damarlı yalıtımlı tel