Name: İnsan Üst Ekstremite Kaslarında Hızlı Visuomotor Tepkiler uyandırmak için Yükselen Bir Hedef Paradigma (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-08-25T13:15:00.000+00:00
Duration: 9 min 27 s
Description: Öğrenin, EMG kullanarak insan üst ekstremite kaslarında hızlı visuomotor tepkileri nasıl uyandıracağınızı. Bu yöntem, görsel girdileri motor çıktılara dönüştüren sinir mekanizmalarını incelemek için güvenilir bir çerçeve sunar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu çalışma, Kanada Doğa Bilimleri ve Mühendislik Araştırma Konseyi'nden (NSERC; RGPIN 311680) ve Kanada Sağlık Araştırma Enstitüleri'nden (CIHR; MOP-93796). RAK, Ontario Lisansüstü Bursu ile desteklendi ve ALC bir NSERC CREATE bursu ile desteklendi. Bu el yazmasında açıklanan deneysel cihaz Kanada Yenilik Vakfı tarafından desteklenmiştir. Ek destek Kanada İlk Araştırma Mükemmellik Fonu (BrainsCAN) geldi.

<ol><li>Veerman, M. M., Brenner, E., Smeets, J. B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+latency+for+correcting+a+movement+depends+on+the+visual+attribute+that+defines+the+target%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">The latency for correcting a movement depends on the visual attribute that defines the target.</a> Experimental Brain Research. 187 (2), 219-228 (2008).</li>
<li>Soechting, J. F., Lacquaniti, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modification+of+trajectory+of+a+pointing+movement+in+response+to+a+change+in+target+location%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Modification of trajectory of a pointing movement in response to a change in target location.</a> Journal of Neurophysiology. 49 (2), 548-564 (1983).</li>
<li>Day, B. L., Lyon, I. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Voluntary+modification+of+automatic+arm+movements+evoked+by+motion+of+a+visual+target%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Voluntary modification of automatic arm movements evoked by motion of a visual target.</a> Experimental Brain Research. 130 (2), 159-168 (2000).</li>
<li>Gaveau, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automatic+online+control+of+motor+adjustments+in+reaching+and+grasping%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">Automatic online control of motor adjustments in reaching and grasping.</a> Neuropsychologia. 55 (1), 25-40 (2014).</li>
<li>Day, B. L., Brown, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence+for+subcortical+involvement+in+the+visual+control+of+human+reaching%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+A+Journal+of+Neurology%22%5BJournal%5D)">Evidence for subcortical involvement in the visual control of human reaching.</a> Brain A Journal of Neurology. 124, Pt 9 1832-1840 (2001).</li>
<li>Pruszynski, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stimulus-locked+responses+on+human+arm+muscles+reveal+a+rapid+neural+pathway+linking+visual+input+to+arm+motor+output%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Stimulus-locked responses on human arm muscles reveal a rapid neural pathway linking visual input to arm motor output.</a> European Journal of Neuroscience. 32 (6), 1049-1057 (2010).</li>
<li>Corneil, B. D., Olivier, E., Munoz, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visual+responses+on+neck+muscles+reveal+selective+gating+that+prevents+express+saccades%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Visual responses on neck muscles reveal selective gating that prevents express saccades.</a> Neuron. 42 (5), 831-841 (2004).</li>
<li>Wood, D. K., Gu, C., Corneil, B. D., Gribble, P. L., Goodale, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transient+visual+responses+reset+the+phase+of+low-frequency+oscillations+in+the+skeletomotor+periphery%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Transient visual responses reset the phase of low-frequency oscillations in the skeletomotor periphery.</a> European Journal of Neuroscience. 42 (3), 1919-1932 (2015).</li>
<li>Gu, C., Wood, D. K., Gribble, P. L., Corneil, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Trial-by-Trial+Window+into+Sensorimotor+Transformations+in+the+Human+Motor+Periphery%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">A Trial-by-Trial Window into Sensorimotor Transformations in the Human Motor Periphery.</a> Journal of Neuroscience. 36 (31), 8273-8282 (2016).</li>
<li>Kozak, R. A., Kreyenmeier, P., Gu, C., Johnston, K., Corneil, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stimulus-locked+responses+on+human+upper+limb+muscles+and+corrective+reaches+are+preferentially+evoked+by+low+spatial+frequencies%5BTitle%5D)+AND+%22eNeuro%22%5BJournal%5D)">Stimulus-locked responses on human upper limb muscles and corrective reaches are preferentially evoked by low spatial frequencies.</a> eNeuro. 6 (5), (2019).</li>
<li>Kowler, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cognitive+expectations%2C+not+habits%2C+control+anticipatory+smooth+oculomotor+pursuit%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Research%22%5BJournal%5D)">Cognitive expectations, not habits, control anticipatory smooth oculomotor pursuit.</a> Vision Research. 29 (9), 1049-1057 (1989).</li>
<li>Goonetilleke, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cross-species+comparison+of+anticipatory+and+stimulus-driven+neck+muscle+activity+well+before+saccadic+gaze+shifts+in+humans+and+nonhuman+primates%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Cross-species comparison of anticipatory and stimulus-driven neck muscle activity well before saccadic gaze shifts in humans and nonhuman primates.</a> Journal of Neurophysiology. 114 (2), 902-913 (2015).</li>
<li>Franklin, D. W., Reichenbach, A., Franklin, S., Diedrichsen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temporal+evolution+of+spatial+computations+for+visuomotor+control%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Temporal evolution of spatial computations for visuomotor control.</a> Journal of Neuroscience. 36 (8), 2329-2341 (2016).</li>
<li>Krekelberg, B., Vatakis, A., Kourtzi, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Implied+motion+from+form+in+the+human+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Implied motion from form in the human visual cortex.</a> Journal of Neurophysiology. 94 (6), 4373-4386 (2005).</li>
<li>Gribble, P. L., Everling, S., Ford, K., Mattar, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hand-eye+coordination+for+rapid+pointing+movements%3A+Arm+movement+direction+and+distance+are+specified+prior+to+saccade+onset%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Hand-eye coordination for rapid pointing movements: Arm movement direction and distance are specified prior to saccade onset.</a> Experimental Brain Research. 145 (3), 372-382 (2002).</li>
<li>Paré, M., Munoz, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Saccadic+reaction+time+in+the+monkey%3A+advanced+preparation+of+oculomotor+programs+is+primarily+responsible+for+express+saccade+occurrence%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Saccadic reaction time in the monkey: advanced preparation of oculomotor programs is primarily responsible for express saccade occurrence.</a> Journal of Neurophysiology. 76 (6), 3666-3681 (1996).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

İnsanlar, gerektiğinde, en az afferent ve efferent iletim gecikmelerine yaklaşan gecikme gevemelerinde hızlı, görsel güdümlü eylemler üretme kapasitesine sahiptir. Biz daha önce hızlı visuomotor yanıtlar 6 için yeni bir önlem olarak üst ekstremite uyarıcı kilitli yanıtları (SLR) tarif ettik6,9,10. Görme uyarıcıdan etkilenen üst ekstremite kas alımının ilk yönü için deneme-by-deneme kriter sağlamada yararlı iken, ekstremite SLR t...

Cep telefonumuzda bir mesaj fark ettiğimizde, telefonumuzu kaldırıp mesajı okumak için görsel olarak yönlendirilmiş bir erişim gerçekleştirmemiz istenir. Telefonun şekli ve boyutu gibi görsel özellikler, hedefe başarılı bir şekilde ulaşmamızı sağlayan motor komutlarına dönüştürülür. Bu tür visuomotor dönüşümler yüksek derecede kontrol sağlayan laboratuvar koşullarında incelenebilir. Ancak, yanıt süresinin önemli olduğu senaryolar vardır, örneğin, düşerse telefonu yakalamak. Hızlı visuomotor davranışların laboratuvar çalışmaları genellikle, hedef konumundaki bazı değişikliklerden sonra uçuş ortasında devam eden hareketlerin değiştirildiği yer değiştirmiş hedef paradigmalarına dayanır (örn. bkz. ref.1,2). Bu tür online düzeltmeler oluşabilir iken <150 ms3, bu kol düşük geçiş filtreleme özellikleri nedeniyle tek başına kinematik kullanarak hızlı visuomotor çıkış tam zamanlamasını tespit etmek zordur, ve hızlı visuomotor çıkış zaten orta uçuş bir hareket yerini çünkü. Bu tür komplikasyonlar hızlı visuomotor yanıtların altında yatan substratlar hakkında belirsizliğe yol açar (gözden geçirilmek üzere ref.4'e bakınız). Bazı çalışmalar, fronto-parietal kortikal alanlar yerine superior kolikulus gibi subkortikal yapıların çevrimiçi düzeltmeler başlatabileceğini düşündürmektedir5.
Altta yatan nöral yüzeylere ilişkin bu belirsizlik, en azından kısmen, hızlı visuomotor sistemin çıkışı için güvenilir bir biyomarker eksikliği nedeniyle olabilir. Son zamanlarda statik duruşlardan oluşabilen ve elektromiyografi (EMG) ile kaydedilen hızlı visuomotor yanıtların bir ölçüsünü tanımladık. Uyarıcı kilitli yanıtlar (SLR) gönüllühareketöncesinde EMG aktivitesizaman kilitli patlamaları 6,7, sürekli gelişen ~ 100 ms uyarıcı başlangıcından sonra. Adından da anlaşılacağı gibi, SLR uyarıcı başlangıçlı tarafından uyarılmış, nihai bir hareket8 tevkif veya ters yönde hareket etse bile devam9. Ayrıca, dinamik bir paradigma hedef deplasman tarafından uyarılmış SLR kısa gecikme online düzeltmeler ile ilişkilidir10. Böylece, SLR sistematik kısa gecikme RTs dahil hızlı visuomotor sistemin çıktısını incelemek için objektif bir önlem sağlamak, onlar statik bir duruş oluşturulan olabilir ve hızlı visuomotor yanıtın ilk aşaması ile ilgisi olmayan diğer EMG sinyalleri ayrıştırılmış.
Bu çalışmanın amacı, SLR'leri sağlam bir şekilde ortaya çıkan görsel güdümlü bir erişim paradigması sunmaktır. SLR araştıran önceki çalışmalarda katılımcılar arasında daha az% 100 algılama oranları bildirdin, hatta daha invaziv intramüsküler kayıtları kullanırken6,8,9. Düşük algılama oranları ve invaziv kayıtlara duyulan güven, hastalıkta veya yaşam süresi boyunca hızlı visuomotor sisteme yönelik gelecekteki araştırmalarda SLR önlemlerinin kullanışlılığını sınırlar. Bazı denekler sadece SLR ifade olmayabilir, uyaranlar ve davranış paradigmaları daha önce kullanılan SLR uyandırmak için ideal olmayabilir. SLR geçmiş raporlar genellikle katılımcıların statik doğru görsel güdümlü ulaşır oluşturmak paradigmalar kullanmış, aniden görünen hedefleri6,9. Ancak, hızlı bir visuomotor sistem büyük olasılıkla bir hızla düşen veya uçan bir nesne ile etkileşim gerekir senaryolarda gerekli olan, statik uyaranyerine hareket daha iyi slr uyandırmak eğer merak bir yol açan. Bu nedenle, göz hareketlerini incelemek için kullanılan hareketli bir hedef paradigma adapte ettik11, ve bir pro / anti görsel güdümlü erişim görevi ile birleştirilmiştir SLR9. Daha önce kullanılan paradigmaların sonuçları ile karşılaştırıldığında6,8,9, ortaya çıkan hedef paradigmasında ki SLR'lerin daha erken evrimleştiği, daha yüksek büyüklüklere ulaştığı ve katılımcı örneğimizde daha yaygın olduğu bulunmuştur. Genel olarak, ortaya çıkan hedef paradigma, nesnel EMG önlemlerinin yüzey kayıtları, klinik popülasyonlar içinde ve yaşam süresi boyunca güçbirlaltı çalışması yla güvenilir bir şekilde yapılabildiği kadar hızlı visuomotor yanıtların ekspresyonunu teşvik etmektedir. Ayrıca, ortaya çıkan hedef paradigma birçok farklı şekilde değiştirilebilir, duyusal içine daha ayrıntılı araştırmalar teşvik, bilişsel, ve hızlı visuomotor yanıtları değiştirmek veya değiştirmek motor faktörler.

<table><tbody><tr><td>Bagnoli-8 Masaüstü Yüzey EMG Sistemi</td><td>Delsys Inc.</td><td></td><td>Başka bir uzanma aparatı kullanılabilir</td></tr><tr><td>Kinarm Uç Nokta Robotu</td><td>Kinarm, Kingston, Ontario, Kanada</td><td></td><td>Başka bir uzanma aparatı kullanılabilir</td></tr><tr><td>MATLAB (versiyon R2016a) Stateflow ve Simulink uygulamaları</td><td>MathWorks, Inc., Natick, Massachusetts, Amerika Birleşik Devletleri</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PROPixx projektör VPIXX</td><td>Saint-Bruno, QC, Kanada</td><td></td><td>Bu, Kinarm için özel olarak oluşturulmuş bir eklentidir. Diğer ekranlar kullanılabilir. Çözünürlük: 1920 x 1080. Standart görüntüleme monitörleri de kullanılabilir.</td></tr></tbody></table>

İnsan Üst ekstremite kaslarında hızlı visuomotor tepkiler uyandırmak için yükselen bir hedef paradigma

An Emerging Target Paradigm to Evoke Fast Visuomotor Responses on Human Upper Limb Muscles

Görülen bir nesneye ulaşmak için görsel bilgilerin motor komutlarına dönüştürülmesi gerekir. Nesnenin rengi, şekli ve boyutu gibi görsel bilgiler işlenir ve çok sayıda beyin alanına entegre edilir, daha sonra sonuçta motor çevreye aktarılır. Bazı durumlarda, bir reaksiyon mümkün olduğunca hızlı gereklidir. Bu hızlı visuomotor dönüşümler, ve altta yatan nörolojik yüzeyler, güvenilir bir biyomarker yoksun olduğu gibi insanlarda kötü anlaşılmaktadır. Uyarıcı kilitli yanıtlar (SLR) kısa gecikme (<100 ms) elektromiyografik (EMG) aktivitesi nin ilk dalgasını temsil eden ve görsel uyarıcı sunumundan etkilenen ilk kas alımını temsil eder. SLR hızlı visuomotor dönüşümlerin ölçülebilir bir çıkış sağlar, ancak SLR sürekli geçmiş çalışmalarda tüm konularda gözlenmemiştir. Burada, sürekli olarak sağlam SLR'leri çağrıştıran bir engelin altında hareket eden bir hedefin ani ortaya çıkışını içeren yeni, davranışsal bir paradigma tanımlıyoruz. Statik uyaranlar kullanılarak SLR'ları araştıran önceki çalışmalarla karşılaştırıldığında, bu ortaya çıkan hedef paradigmasıyla uyarılmış SLR'ler daha büyüktü, daha erken evrimleşmiş ve tüm katılımcılarda mevcuttu. Erişim reaksiyon süreleri (RTs) da ortaya çıkan hedef paradigma hızlandırıldı. Bu paradigma, çeşitli duyusal, bilişsel ve motor manipülasyonların hızlı visuomotor tepkiler üzerindeki etkisinin sistematik olarak incelenmesine izin verebilecek çok sayıda modifikasyon fırsatı sağlar. Genel olarak, sonuçlarımız ortaya çıkan bir hedef paradigmasının hızlı bir visuomotor sistem içinde sürekli ve sağlam bir aktivite yitirme yeteneğine sahip olduğunu göstermektedir.

Uyarıcı kilitli tepkiler (SLR) hareket başlangıcı ile ilişkili kas işe büyük vole önce de gelişmeye uyarıcı başlangıçlı kilitli kas aktivitesi zaman kısa patlamalar vardır. SLR'nin zamana kilitlenmiş yapısı, reaksiyon süresi (RT) için sıralanmış tüm denemeleri görüntülerken ~100 ms'de görülebilen bir kas aktivitesi 'bantlama'yı üretti(Şekil 1a, gri kutularla vurgulanmıştır). Şekil 1a'dagösterildiği gibi, SLR'ler hedef konuma bağlıydı, sağ pektoralis'teki SLR'ler...

Burada sunulan görsel güdümlü ulaşır sırasında insan üst ekstremite kasları üzerinde sağlam hızlı visuomotor tepkiler ortaya çıkarır bir davranış paradigmasıdır.

İnsan Üst Ekstremite Kaslarında Hızlı Visuomotor Tepkiler uyandırmak için Yükselen Bir Hedef Paradigma

To reach towards a seen object, visual information has to be transformed into motor commands. Visual information such as the object&#8217;s color, shape, ...

Beynin görsel girdiyi hızlı bir şekilde motor çıktıya nasıl çevirebildiğiyle ilgileniyoruz. Ve burada, ölçülebilir ve güvenilir hızlı görsel-motor tepkileri ortaya çıkaran yeni ortaya çıkan hedef paradigmayı açıklıyoruz. Paradigma tarafından listelenen hızlı görselomotor tepkiler, görsel uyaran başlangıcına bağlı kısa kas aktivitesi patlamaları olan uyaran kilitli tepkileri içerir.Hızlı görsel-motor tepkileri güvenilir bir şekilde ortaya çıkaran bir paradigmaya sahip olmak, yaşam boyu ve Parkinson hastalığı gibi nörolojik bozukluklarda altta yatan nöral mekanizmaların incelenmesini güçlendirir. Ortaya çıkan hedef paradigmanın birçok yönü, hızlı görsel-motor sistemi etkileyen duyusal, bilişsel ve motor faktörleri daha iyi anlamak için değiştirilebilir. İncelenmekte olan ulaşma hareketinde yer alan hedeflenen üst ekstremite kasına elektromiyografi veya EMG sensörleri uygulayarak başlayın.İlgilenilen kası işe almak için bilinen bir eylem talep ederek hedef kası görselleştirin. Pektoralis majör kasının klaviküler başı için, katılımcıdan dirseklerini yanlarından gevşetmesini ve avuçlarını birbirine itmesini isteyin. Hedef kası görselleştirmek zorsa, katılımcının istenen eylemi tekrar tekrar gerçekleştirmesini sağlarken ilgi alanını palpe edin.Elektrot yerleştirme için kasta kayda değer değişiklikler olan hedef alanlar. Elektrotların yerleştirileceği cilt bölgelerini temizlemek için alkollü bezler kullanın ve yüzey sensörlerine yapıştırıcılar ve elektrot jeli uygulayın. Katılımcıdan kas alımı ile ilgili eylemi tekrar gerçekleştirmesini isteyin ve sensörleri kas göbeğinin üzerine yapıştırın ve hedeflenen kasın liflerinin yönüne paralel olarak uzanacak şekilde konumlandırın.Toprak elektrodunu, ulaşan kolun karşı tarafında köprücük kemiğine yerleştirin, ardından sensörleri ve topraklama elektrotlarını tıbbi bantla çevredeki cilde sabitleyin. Deney boyunca EMG toplanmasına izin vermek için EMG sistemini açın. Sisteme bağlı bir masaüstü monitör veya osiloskop ile EMG sinyalinin kalitesini kontrol edin.Katılımcının, ilgilenilen kasın tercih edilen yönüne doğru veya tersine bir uzanma hareketi yapmasını sağlayın ve EMG aktivitesinin sırasıyla arttığından veya azaldığından emin olun. Daha sonra, katılımcıyı yatay bir düzlemde hareketlere ulaşmaya ve manipülanduma kuvvet uygulanmasına izin veren robotik bir uzanma aparatına yerleştirin. Katılımcıyı deney koltuğuna oturtun ve deney boyunca duruş değişikliklerini en aza indirmek için konforlarını en üst düzeye çıkarın.Katılımcının üst ekstremitesine uygulanan robotik uzanma aparatı tarafından üretilen ilk denemeyi ve kuvveti başlatan ilgili yazılımda başlat'a tıklayın. Katılımcıya, gerçek zamanlı imleci veya RTC'yi bir ila 1,5 saniyelik bir süre boyunca başlangıç konumuna getirerek ilk denemeyi başlatması için sözlü olarak talimat verin. Tıkayıcı, konuya yaklaşan denemenin bir profesyonel veya anti-reach gerektirdiğini bildirmek için renk değiştirir.Katılımcının, tıkayıcının rengine bağlı olarak görsel olarak yönlendirilen bir erişim sağlayıp sağlayamadığını belirleyin. Tıkayıcı yeşil olduğunda, katılımcı RTC ile hareketli hedefi durdurur. Tıkayıcı kırmızı olduğunda, katılımcı RTC'yi hedeften uzaklaştırır.Ters çevrilmiş Y'nin tepesinde sabit ve katılımcı tarafından görülebilen hareketli hedefin, ters çevrilmiş Y'nin yolu boyunca katılımcıya doğru hareket etmeye başladığından emin olun.Hareket eden hedef tıkayıcının arkasına geçtiğinde, y ekseni boyunca saniyede 30 santimetre sabit bir hızla hareket etmeli ve katılımcı tarafından görünmez olmalıdır. Bu aralık sırasında katılımcı, el pozisyonunu hayal edilen başlangıç pozisyonunda tutmalıdır. Hareketli hedef, tıkayıcının uzunluğunun yarısına ulaştığında, ek bir X hızı bileşeni ile ters çevrilmiş Y çıkışlarından biri boyunca çatallanır.Hedef, yaklaşık yarım saniyelik sabit bir gecikme için kaybolur ve gecikme, tıkayıcının boyutuna ve hedefin hızına bağlıdır. Hareketli hedef tıkayıcının kenarına ulaştığında, yazılımın tam hedef ortaya çıkana kadar onu görünmez tuttuğundan ve ancak o zaman katılımcıya sunduğundan emin olun. Hedef, katılımcının eli başlangıç pozisyonunda kalırken ters çevrilmiş Y yollarından birinde rastgele bir tarafa sunulmalıdır.Hızlı görsel-motor tepkilerin doğru bir şekilde ölçülmesini sağlamak için hedefin ortaya çıkma zamanının tam olarak bilinmesi gerekir. Burada, katılımcı tarafından görülmeyen başka bir görsel uyaranı, hedefin tam olarak ortaya çıktığı anda ekranın köşesinde bulunan bir fotodiyota sunuyoruz. Bu fotodiyot, kas aktivitesinin ve reaksiyon sürelerinin hizalanması için analog bir sinyal sağlar.Katılımcının uzanma davranışına bağlı olarak, bu yazılım, denemeler arası aralık boyunca oklüder üzerine yazılmış metin olarak geri bildirim sağlar. Geri bildirim, doğru müdahale için isabet, yanlış erişim yönü için yanlış yol veya denemeler arası aralıkta tespit edilen ne doğru ne de yanlış yanıtlar için ıskalama diyor. Hareketli hedef ve başlangıç konumu, katılımcının uzanma davranışı tamamlandıktan 200 milisaniye sonra ilgili orijinal konumlarında yeniden görünür.Katılımcı RTC'yi başlangıç konumuna getirdiğinde bir sonraki denemeyi başlatın. Kayıtların tutarlılığını sağlamak için katılımcının her blok arasındaki hareketini en aza indirin. Katılımcının bir sonraki bloğa başlamaya hazır olduğuna dair sözlü onaydan sonra, bir sonraki bloğu başlatın ve katılımcı performansını ve EMG çıktısını izlemeye devam edin.Uyaran kilitli yanıtlar veya SLR'ler hedef konuma bağlıydı, sağ pektoralis majördeki SLR'ler sırasıyla sola veya sağa doğru hedef sunumu takiben kas alımında bir artış veya azalmadan oluşur. SLR'leri tespit etmek için, ortalamadan daha erken veya daha geç reaksiyon sürelerine sahip denemelerde ayrı zaman serisi alıcı çalışma karakteristiği analizleri yapıldı. Bu analiz, elektromiyografi başlangıcının uyarana mı yoksa hareket başlangıcına mı değişmez olduğunu gösterdi, bu da reaksiyon süresinin bir fonksiyonu olarak çizilen erken ve geç ayrım zamanlarını birleştiren çizginin eğimi ile belirlendi.Sabit bir nesneye veya hareketli bir hedefe doğru ulaşan iki denekten elde edilen veriler burada gösterilmektedir. Birinci katılımcı, statik paradigmada bir SLR sergilemez, ancak ortaya çıkan hedef paradigmada net bir SLR görülebilir. SLR, ortaya çıkan hedef paradigmadaki katılımcı için ortalama elektromiyografi izlerinde de belirgindi.İkinci katılımcı hem statik hem de yeni ortaya çıkan hedef paradigmalarda bir SLR sergilerken, ortaya çıkan hedef paradigmada SLR'nin büyüklüğü çok daha büyüktü. Ortalama olarak, SLR büyüklüğü, statik paradigmaya kıyasla ortaya çıkan hedefte önemli ölçüde daha büyüktü. Buna karşılık, tespit edilen SLR'lerin gecikmesi iki paradigma arasında farklılık göstermedi.SLR'ler, ortaya çıkan hedef paradigmadaki beş katılımcının hepsinde tespit edildi, ancak statik hedefleri olan bir paradigmadaki yalnızca üç katılımcıda tespit edildi. Anti-reach durumundaki SLR büyüklükleri, pro-reach durumundakine kıyasla sessizdi. Paradigma, hızlı görsel-motor tepkileri etkileyen duyusal, bilişsel veya motor faktörleri daha iyi anlamak için değiştirilebilir.Gelecekteki deneyler hedef hızı değiştirebilir, oklüder'ın arkasındaki zamanı değiştirebilir veya katılımcıların hangi eli hareket ettireceklerini seçmelerini gerektirebilir. Yaşlı katılımcılarda ve Parkinson hastalığı olan hastalarda hızlı görsel-motor sistemi incelemek için ortaya çıkan hedef paradigmanın ortaya çıkardığı güvenilir yanıtları kullanmaya başladık.

an-emerging-target-paradigm-to-evoke-fast-visuomotor-responses-on

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Sinirbilim

Kaynak: Kuhn, Y. et al. Primer motor korteks içindeki intrakortikal inhibisyon, dikkat odağını değiştirerek modüle edilebilir. J. Vis. Uzm. (2017)Bu video, motor nöron aktivitesini modüle etmek ve elektromiyografi (EMG) yoluyla kas tepkilerini ölçmek için transkraniyal manyetik stimülasyonun (TMS) kullanımını göstermektedir. Motor sıcak noktanın yerini belirlemek, stimülasyon eşiklerini belirlemek ve eşik altı TMS'nin (subTMS) kortikal inhibisyon üzerindeki etkilerini değerlendirmek için...

İnsanlarda Kas Tepkisini Modüle Etmek için Transkraniyal Manyetik Stimülasyon

Bu çalışmada katılımcılar eylem sekanslarını gözlemlerken kortikospinal uyarilebilirliği araştırmak için birincil motor korteks üzerinde tek darbeli transkraniyal manyetik stimülasyon, nöronavigasyon ve el kaslarının elektromiyografik aktivitesinin kaydı kullanılmıştır.

Eylem Gözlemi Sırasında Kortikospinal Uyarilebilirlik Modülasyonu

Bu ventral görsel akışından yukarıdan aşağıya sinyaller hareketini nasıl etkilediğini belirsizdir. Biz 3D derinlik inversiyon illüzyonun bir hedefe doğru motor davranışlarını test etmek için bir paradigma geliştirdi. Önemli farklılıklar hayali ve veridical izleme koşullarında kasıtlı, amaca yönelik hareketler ve otomatik eylemler hem de bildirilmiştir.

Motor Davranış Top-down Görsel Süreçlerin Etkisi keşfedin Yöntemleri

Tek taraflı Serebral Palsili birkaç çocuk, etkilenen üst ekstremitelerinin korunmuş kapasitesini göz ardı ediyor gibi görünüyor. Bu Gelişimsel Göz Ardı literatürde kapsamlı bir şekilde tanımlanmıştır, ancak ilgili bilişsel süreçler incelenmemiştir. Üst ekstremite kontrolünün altında yatan bilişsel faktörleri incelemek için, olayla ilgili potansiyel bir protokol geliştirilmiştir.

Hedef-cevap Görevleri sırasında olaya ilişkin Potansiyeller Tek Taraflı Serebral Palsili Çocuklarda Üst Ekstremite Kullanım Bilişsel Süreçler Eğitim için

İnsan motor kontrolünü incelemek için transkraniyal manyetik stimülasyonun (TMS) kullanılması, TMS dağıtımını kontrol etmek ve aynı anda insan davranışını kaydetmek için veri toplama sistemlerinin entegrasyonunu gerektirir. Bu makale, TMS aracılığıyla insan hareketini araştırmak amacıyla veri toplama sistemlerini entegre etmek için ayrıntılı bir metodoloji sunmaktadır.

Çoklu Veri Toplama Sistemleri Birleştirilmesi kortikospinal Çıkışı ve Multi-segment Biyomekanik Eğitim için

Burada sunulan bir protokol esnek Reach-to-kavramak görev gerçekleştirmek için bir maymun kılavuzluk otomatik bir cihaz oluşturmak için. Cihaz, 3D uzayda rasgele bir konumda birden fazla nesne sunmak için bir 3B translasyonel cihazı ve tornalama tablosunu birleştirir.

3B çalışma alanında graspable nesneleri sunmak için bir cihazın tasarımı ve kullanımı

Burada, kullanıcının postural pertürbasyon sonrası dengeyi kurtarmak için uygun fiyatlı ve/veya kısıtlamaları seçici olarak değiştirmesine olanak tanıyan bir protokol sunuyoruz.

Reaktif Dengede Yanıt İnhibisyonu ve Eylem Seçimini Vurgulamak Için Modifiye Yalın ve Serbest Bırakma Tekniği

Bu çalışma, seçici sinir transferi cerrahisinden sonra protez fonksiyonunu geliştirmek için bir protokol sunmaktadır. Rehabilitasyon girişimleri hasta bilgilendirme ve seçimi, yara iyileşmesinin desteklenmesi, üst ekstremitenin duyusal-motor alanlarının kortikal olarak yeniden aktivasyonu, seçici kas aktivasyonunun eğitimi, günlük yaşamda protez kullanımı ve düzenli takip değerlendirmelerini içerir.

Selektif Sinir Transferleri Geçiren Üst Ekstremite Amputelerine Yönelik Tedavi Müdahaleleri

Ulaşmak, insanların çevre ile etkileşime girmesini sağlayan temel bir beceridir. Birçok çalışma, çeşitli metodolojiler kullanarak ulaşma davranışını karakterize etmeyi amaçlamıştır. Bu makale, görev performansına ulaşırken insanlarda kortikospinal uyarılabilirlik durumunu değerlendirmek için transkraniyal manyetik stimülasyonun açık kaynaklı bir uygulamasını sunmaktadır.

Hedefe Yönelik Ulaşma Davranışı Sırasında Kortikospinal Uyarılabilirliğin Değerlendirilmesi

Makale, doğal parmak hareketi sırasında el elektromiyografisi (EMG) ve görsel parmak takibini aynı anda kaydetmek için kapsamlı bir protokol sunmaktadır. Görsel veriler, parmak hareketi tanıma için doğru EMG tabanlı hesaplama modellerinin geliştirilmesi için temel gerçek olarak hizmet etmek üzere tasarlanmıştır.

Yüksek Çözünürlüklü Yüzey Elektromiyografisi ve Bilgisayarlı Görü ile Dinamik Parmak Hareketlerini Yakalama

Öğrenin, EMG kullanarak insan üst ekstremite kaslarında hızlı visuomotor tepkileri nasıl uyandıracağınızı. Bu yöntem, görsel girdileri motor çıktılara dönüştüren sinir mekanizmalarını incelemek için güvenilir bir çerçeve sunar.

İnsan Üst Ekstremite Kaslarında Hızlı Visuomotor Tepkiler uyandırmak için Yükselen Bir Hedef Paradigma

Daha fazla video keşfet