軸方向および近位筋のトーンを測定する方法

Published 12/14/2011
0 Comments
  CITE THIS  SHARE 
Medicine
 

Summary

我々は、アクティブな姿勢メンテナンス時トニック筋活動の調節を研究するデバイス(ツイスター)を開発しました。ツイスターは、体軸のねじれの間に立っている被験者のねじれ抵抗と筋肉の反応を測定します。デバイスは、柔軟に、トランク、および/または腰を首全体トニックコントロールのさまざまな側面を研究するように構成することができます。

Cite this Article

Copy Citation

Gurfinkel, V. S., Cacciatore, T. W., Cordo, P. J., Horak, F. B. Method to Measure Tone of Axial and Proximal Muscle. J. Vis. Exp. (58), e3677, doi:10.3791/3677 (2011).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

トニック筋肉活動の制御には、よくわかっていないままです。異常な音が一般的にリラックスした手足1の受動抵抗を測定することにより、臨床的に評価されている間、システムは、反重力のサポートの自然な、アクティブな状態にあるトニック筋肉の制御を研究するために利用できません。我々は、アクティブな姿勢維持(すなわち姿勢緊張)の間に軸方向および近位筋の緊張調節を研究するデバイス(ツイスター)を開発しました。 Twisterは、首、トランクまたはヒップの領域をねじるように、姿勢時の縦軸について互いに相対的軸ボディ領域を回転します。このねじれは、重力に体の関係を変更せずに、軸方向筋の長さの変化を課します。ツイスターは、姿勢のサポートを提供しないため、トーンは重力トルクを打ち消すために安定化する必要があります。我々は、このトニックの長さの変化するすべての筋肉の状態を反映するねじれへの反抗トルクによる規制だけでなく、の筋電図での定量化関連する筋肉。トーンが長期的な低レベルの筋活動によって特徴づけされているので、強壮剤のコントロールは、高速の"相性"の応答を想起させることなく、筋肉の長さの"トニック"変化を生み出すゆっくりとした動きで研究されている。ツイスターは、このような軸方向の回転を遅くする姿勢の変化、体のセグメント間で強壮作用だけでなく、知覚のしきい値の共収縮、トニック変調などの筋緊張のさまざまな側面を、研究するために再構成することができます。ツイスターは、軸方向および近位姿勢のトーンに対する病気の影響の定量的な測定を提供し、介入の有効性を評価するために使用することができます。

Protocol

Discussion

それは、ツイスターは、強壮剤、コントロール内のアドレス数多くの質問を使用することができることは私達の意見である。日付に、ツイスターは7などの出版物6-11,14にリードしている。おそらく、ツイスターの最も重要な特徴は、音色の統合、運動測定を提供することである。トーンのこのトルクの測定値は、運動学、逆動力学や筋電図的なアプローチによって提供され、音に関する多くの質問に答える必要がありますされていません。また、ツイスターは、実質的な自然反重力や姿勢の動作に干渉しないでユニークであり、そしてトニックではなく、一過性摂動を提供します。

ツイスターの1つの潜在的な使用は、姿勢のトーンで病気の強壮効果の定量化です。内因性および反射剛性が十分に高速な摂動を用いて多くの神経や筋骨格系の条件のために研究されていますが、姿勢のトーンで多くの疾患の定量的な効果は十分に特徴付けされません。特に、ツイスターはuをすることができます体軸に沿ってこのような剛性7,10,14、筋緊張低下、ジストニア、および姿勢トーンの大きさ、分布および対称性で背中と首の痛みなどの疾患の影響を定量化するsedは。また、例えば、軸方向の運動感覚を、測定するために使用することができ、筋肉のproprioceptorsと11 perceptuomotorの対称性に基づく身体の回転の知覚、たとえば、軸ねじれ14時の直進の表現。最後に、ツイスターは、軸方向の姿勢緊張8これらの措置に関する介入の効果を研究するために使用することができます。

我々は、ツイスターを作製するエンジニアリング会社を雇うのコストは約3万ドル米国でいると推測される。原材料の価格が低いですが、かなりの製作が必要とされるこのデバイスは、おそらく、このコストのほんの一部のために社内で製造することができる。その使用を通して、ツイスターは大きく進化し続けている。ツイスターで対応することができる多くの基本的な質問があります。我々は、このを願っています報告書は、他の研究者が強くねじるデバイスを構築するか、またはそうでなければこの基本が理解不十分な領域の研究を刺激するのに役立ちます。

Disclosures

著者らは、開示することは何もない。

Acknowledgements

我々は、ツイスターの設計と製作における役割のためにユージンGurfinkelとマークチャップマンに感謝します。ツイスターの開発は、P. CordoとV. GurfinkelとT.カッチャトーレにF32 ​​HD - 008520の健康補助R01 AR - 31017の国民の協会によって資金を供給された。 T.カッチャトーレもこの原稿を書くためのサポートのために医学研究評議会、英国に感謝します。

References

  1. Foster, M. A Text Book of Physiology. The Central Nervous System. Vol. III, 6th edn, (1892).
  2. Zatsiorsky, V. M. Kinetics of human motion. Human Kinetics. (2002).
  3. Kumar, S. Ergonomics and biology of spinal rotation. Ergonomics. 47, 370-415 (2004).
  4. Kumar, S., Panjabi, M. M. Vivo axial rotations and neutral zones of the thoracolumbar spine. Journal of spinal. 8, 253-263 (1995).
  5. Lamoth, C. J. Pelvis-thorax coordination in the transverse plane during walking in persons with nonspecific low back. Spine. 27, E92-E99 (2002).
  6. Gurfinkel, V. Postural muscle tone in the body axis of healthy humans. Journal of Neurophysiology. 96, 2678-2687 (2006).
  7. Wright, W. G., Gurfinkel, V. S., Nutt, J., Horak, F. B., Cordo, P. J. Axial hypertonicity in Parkinson's disease: direct measurements of trunk and hip torque. Exp. Neurol. 208, 38-46 (2007).
  8. Cacciatore, T. W., Gurfinkel, V. S., Horak, F. B., Cordo, P. J., Ames, K. E. Increased dynamic regulation of postural tone through Alexander Technique training. Human movement science. 30, 74-89 (2011).
  9. Franzen, E., Gurfinkel, V. S., Wright, W. G., Cordo, P. J., Horak, F. B. Haptic touch reduces sway by increasing axial tone. Neuroscience. 174, 216-223 (2011).
  10. Franzen, E. Reduced performance in balance, walking and turning tasks is associated with increased neck tone in Parkinson's disease. Exp. Neurol. 219, 430-438 (2009).
  11. Wright, W. G. Axial kinesthesia is impaired in Parkinson's disease: Effects of levodopa. Exp. Neurol. (2010).
  12. Sinkjaer, T., Toft, E., Andreassen, S., Hornemann, B. Muscle stiffness in human ankle dorsiflexors: intrinsic and reflex components. J Neurophysiol. 60, 1110-1121 (1988).
  13. Sherrington, C. On plastic tonus and proprioceptive reflexes. Quart. J. Exper. Physiol. 2, 109-156 (1909).
  14. Wright, W. G., Gurfinkel, V., King, L., Horak, F. Parkinson's disease shows perceptuomotor asymmetry unrelated to motor symptoms. Neurosci. Lett. 417, 10-15 (2007).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Video Stats