Methode, um Tone von Axial-und der proximalen Muskulatur messen

Published 12/14/2011
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Medicine
 

Summary

Wir haben ein Gerät (Twister), die Verordnung der tonischen Muskelaktivität während der aktiven Körperhaltung Wartung Studie entwickelt. Twister Maßnahmen Verwindungssteifigkeit und muskulös Reaktionen im Stehen Probanden während Verdrehung der Körperachse. Das Gerät kann flexibel konfiguriert werden, um verschiedene Aspekte der tonischen Kontrolle über den Hals, Rumpf und / oder Hüften zu studieren.

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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).

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Abstract

Die Steuerung der tonischen Muskelaktivität ist noch wenig verstanden. Während abnormal Ton ist häufig klinisch durch die Messung der passive Widerstand der gelösten Gliedern 1 beurteilt, sind keine Systeme zur Verfügung zu tonischer Muskel-Steuerung in einem natürlichen, aktiven Zustand des Anti-Schwerkraft-Unterstützung zu studieren. Wir haben ein Gerät (Twister), um Tonic Regulierung der axialen und proximalen Muskeln während der aktiven Körperhaltung Wartung (dh Haltungstonus)-Studie entwickelt. Twister dreht Achskörper Regionen relativ zueinander um die vertikale Achse während der Standphase, um den Hals, Rumpf oder Hüfte Regionen drehen. Diese Verdrehung auferlegt Längenänderungen auf axialen Muskulatur, ohne dass der Körper die Beziehung zur Schwerkraft. Weil Twister bietet keine Haltungsschäden zu unterstützen, müssen Ton reguliert die Schwerkraft Drehmomenten entgegenzuwirken. Wir quantifizieren diesem Tonikum Regulierung durch die unruhigen Drehmoment verdrehen, die den Zustand aller Muskeln unterziehen Längenänderungen sowie durch Elektromyographie der reflektiertrelevanten Muskeln. Weil Ton langlebige Low-Level-Muskel-Aktivität gekennzeichnet ist, ist tonisch-Steuerung mit langsamen Bewegungen, die "Tonic" Veränderungen in Muskellänge produzieren studiert, ohne evozieren schnellen "phasischen" Antworten. Twister kann neu konfiguriert werden, um verschiedene Aspekte des Muskeltonus, wie Co-Kontraktion, Tonic Modulation Haltungsveränderungen, Tonic Interaktionen über Körpersegmente sowie Wahrnehmungs-Schwellenwerte axiale Rotation langsam zu studieren. Twister kann auch verwendet werden, um eine quantitative Messung der Auswirkungen der Krankheit auf die axialen und proximalen Haltungstonus stellen und bewerten die Wirksamkeit der Intervention sein.

Protocol

Discussion

Es ist unsere Meinung, dass Twister-Adresse viele Fragen in Tonic-Steuerung eingesetzt werden kann. Bis heute hat Twister führen zu 7 solcher Publikationen 6-11,14. Der wohl wichtigste Merkmal der Twister ist, dass es eine integrierte, kinetische Messung der Ton bietet. Dieses Drehmoment Maß Ton ist nicht durch kinematische, inverse Dynamik oder elektromyographische Ansätze zur Verfügung gestellt, und es ist notwendig, um viele Fragen zu beantworten Ton. Auch Twister einzigartig in nicht wesentlich stören natürliche Schwerkraft oder Haltungsschäden Verhalten und bietet ein Tonikum, anstatt eine phasische Störung.

Ein möglicher Einsatz von twister ist die Quantifizierung der Tonika Auswirkungen der Krankheit auf Haltungstonus. Während die intrinsische und Reflex-Steifigkeit wurde auch bei vielen neurologischen und Muskel-Skelett-Bedingungen mit schnellen Störungen untersucht, die quantitative Wirkung vieler Krankheiten auf Haltungstonus nicht gut charakterisiert. Insbesondere kann Twister used, um die Auswirkungen von Störungen, wie Steifigkeit 7,10,14, Hypotonie, Dystonie und Rücken-und Nackenschmerzen auf die Größe, Verteilung und Symmetrie der Haltungstonus entlang der Körperachse zu quantifizieren. Es kann auch verwendet werden, um eine axiale kinesthesis, z. B. gemessen werden; Wahrnehmung des Körpers Rotation auf Muskel-Propriozeptoren und 11 perceptuomotor Symmetrie, z. B. beruht; Darstellung geradeaus bei axialer Verdrehung 14. Schließlich können Twister verwendet werden, um die Wirkung der Intervention auf diese Maßnahmen von axialen Haltungstonus 8-Studie werden.

Wir schätzen die Kosten für die Anmietung ein Ingenieurbüro für Twister fertigen beträgt ca. 30.000 $ US. Dieses Gerät kann wahrscheinlich in-house für einen Bruchteil dieser Kosten gefertigt werden, da der Preis von Rohstoffen ist gering, aber signifikant Herstellung erforderlich ist. Im Laufe ihrer Nutzung, ist Twister deutlich und entwickelt dies auch weiterhin tun. Es gibt viele grundlegende Fragen, die mit Twister angesprochen werden kann. Wir hoffen, dass dieseBericht wird dazu beitragen, andere Forscher bauen Twisting Geräte oder anderweitig zu stimulieren Erforschung dieser grundlegenden, aber schlecht verstanden Bereich.

Disclosures

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Acknowledgements

Wir möchten Eugene Gurfinkel und Mark Chapman für ihre Rolle in der Konstruktion und Herstellung von Twister danken. Die Entwicklung der Twister wurde vom National Institutes of Health gewährt R01 AR-31017 P. Cordo und V. Gurfinkel und F32 HD-008520 bis T. Cacciatore finanziert. T. Cacciatore möchte auch den Medical Research Council, UK für die Unterstützung dieses Manuskript schreiben zu bestätigen.

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