JoVE Logo

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

A method is described in which 3-4 month old infants learn a task by discovery and their leg movements are captured to quantify the learning process.

Abstract

إجراءات مهمة محددة تبرز من حركة عفوية في مرحلة الطفولة. وقد اقترح أن إجراءات مهمة محددة تبرز من خلال عملية التعلم الاكتشاف. هنا يتم وصف أسلوب الذي الرضع بعمر 3-4 أشهر تتعلم مهمة قبل اكتشاف وألقت القبض على حركات الساق لتحديد عملية التعلم. هذه المهمة التعلم اكتشاف يستخدم لتنشيط المحمول الرضع التي تدور وتلعب الموسيقى على أساس عمل المحطة محدد من الأطفال الرضع. الرضع مستلق تفعيل المحمول عن طريق تحريك أقدامهم عموديا عبر عتبة افتراضية. هذا نموذج فريد من نوعه في أنه الرضع اكتشاف مستقل أن الإجراءات ساقهم تفعيل المحمول، يتم تعقب حركات الساق الرضع "باستخدام نظام التقاط الحركة مما يسمح لتقدير حجم عملية التعلم. على وجه التحديد، وكميا التعلم من حيث مدة التنشيط المحمول، وتباين الموقف من المؤثرات نهاية (أقدام) التي تنشط المحمول، والتغيرات في الفخذ الركبة COORDINAأنماط نشوئها، والتغييرات في الورك والركبة عزم العضلات. توضح هذه المعلومات التنقيب الرضع والاستغلال على التفاعل بين الشخص والبيئة القيود التي تدعم عمل مهمة محددة. بحث لاحق باستخدام هذه الطريقة يمكن تحقيق العاهات كيف محددة من مجموعات مختلفة من الأطفال المعرضين للخطر لاضطرابات الحركة تؤثر على عملية التعلم بالاكتشاف للعمل مهمة محددة.

Introduction

إجراءات مهمة محددة تبرز من الحركات العفوية في مرحلة الطفولة. وقد اقترح أن إجراءات مهمة محددة تبرز من خلال عملية 1،2 التعلم الاكتشاف. اكتشاف المهام من قبل الأطفال الرضع لأنها عفوية التحرك واستكشاف الإجراءات التي تنتج آثار جديدة في البيئة. إجراءات مهمة محددة تظهر وكأنها الرضع استغلال الصلات بين أفعالهم وآثارها على العالم من حولهم. ومع ذلك، لا يعرف إلا القليل عن العمليات الدقيقة التي الرضع استكشاف واستغلال لتعلم لتعديل حركاتهم العفوية لتنفيذ إجراءات مهمة محددة. هنا يتم وصف أسلوب الذي الرضع بعمر 3-4 أشهر تتعلم مهمة قبل اكتشاف وألقت القبض على حركات الساق لتحديد عملية التعلم.

figure-introduction-760

الشكل 1: الرضع تنشيط الركل مهمة النقالة. مركز ينبعث منها ضوء الصمام الثنائي (LED) التي تعلق على جسم جامد من كل قدم (دائرة صفراء) ينشط المحمول عندما يعبر عتبة الظاهرية (خط متقطع أحمر). إعادة طبع بإذن من سارجنت وآخرون. 3

هذه المهمة التعلم اكتشاف يستخدم لتنشيط المحمول الرضع التي تدور وتلعب الموسيقى على أساس عمل المحطة المحددة للرضع 3. الرضع وضعت مستلق تحت المحمول تفعيلها عن طريق تحريك أقدامهم عموديا عبر عتبة الظاهرية (الشكل 1). هذا نموذج فريد من نوعه في أنه الرضع اكتشاف مستقل أن الإجراءات ساقهم تفعيل المحمول، يتم تعقب حركات الساق الرضع "باستخدام نظام التقاط الحركة مما يسمح لتقدير حجم عملية التعلم.

ويتضمن البروتوكول التجريبي يومين من جمع البيانات. يوم 1 يتكون من حالة أساسية 2 دقيقة في الرضيع الذي يبدأ من تلقاء أنفسهم ولكن الإجراءات ساقهلا يمكن تفعيل الرضع المحمول، تليها 6 دقائق حالة الاستحواذ في الإجراءات التي الرضيع الساق تفعيل الرضع المحمول في حالة الرضيع يتحرك قدميه عموديا لعبور عتبة افتراضية. هذا البروتوكول يسمح لتقدير حجم الأعمال الساق عفوية الرضع وكذلك الكمي لمختلف جوانب الحركات الرضع استكشاف العلاقة بين الإجراءات الساق وتفعيل الرضع المحمول. في يوم 2، بالإضافة إلى حالة أساسية 2 دقيقة و 6 دقائق حالة الشراء، يتم إضافة شرط انقراض 2 دقيقة في الإجراءات التي الرضيع الساق لا تفعيل الرضع المحمول. وهذا يسمح لتقدير حجم كيف الرضع تتغير الإجراءات ساقهم عندما يتم التوقف عن الاستجابة البيئية تعلمت بالفعل.

في النماذج السابقة الرضع النقالة، وتواتر حركة الساق 4-6، والورك والركبة زوايا محددة 7،8، أو ركل لوحة 9 كانت reinforcإد مع حركة النقالة. تم تحديد أداء كل يوم حيث أن زيادة هذه الإجراءات الساق خلال الاستحواذ أو الانقراض حالة بالمقارنة مع حالة الأساس 4-9. التعلم عبر أيام كان يعرف بأنه زيادة في هذه الإجراءات الساق خلال خط الأساس أو الاستحواذ حالة من يوم 2 أو 3 والشرط الأساس من يوم 1 5،6. وتوضح هذه النماذج النقالة السابقة التي الرضع تزيد من وتيرة الإجراءات الساق التي عززت تفعيل المحمول، إلا أنها لا توفر معلومات عن حركة الخيارات الرضع لديهم المتاحة لهم عندما تعلم المهمة. على سبيل المثال، إذا تم تعزيز معدل الركل والرضع اظهار الاداء والتعلم عندما يزيد معدل الركل بهم إما عند التعامل مع الهاتف الجوال أو الهاتف النقال عندما لم يعد ينشط. هذا يدل على أن الأطفال الرضع يمكن صقل معدل الركل، ولكن من غير المعروف إذا الرضع يمكن صقل نمط أو عزم الدوران الإنتاج التنسيق ساقهم إلى generatالإجراءات الساق الإلكترونية التي ليست ضمن المفضل حركة ذخيرتهم.

هذا النموذج المحمول هي فريدة من نوعها في ذلك الرضع مطلوبة لإثبات عمل المحطة أكثر دقة لتفعيل المحمول مما كانت عليه في النماذج النقالة السابقة. في هذا النموذج المحمول، ويتم احتساب ارتفاع كل قدم فوق الطاولة خلال الشرط الأساس 2 دقيقة باستخدام بيانات الموقع من التي ينبعث منها ضوء الصمام الثنائي (LED) تعلق على كل قدم. ثم يتم وضع عتبة افتراضية موازية لطاولة في الارتفاع الذي يقع ضمن النطاق العلوي من ارتفاع كلا القدمين أثناء حالة خط الأساس. خلال الاستحواذ، تدور المحمولة وتلعب الموسيقى إذا إما القدم يعبر عتبة. بعد 3 ثوان، توقف النقالة وينشط إلا إذا كان الرضيع يتحرك القدم تحت عتبة، ثم ينتقل القدم عموديا ومرة ​​أخرى تعبر العتبة. لتفعيل المحمول لأكبر قدر من الوقت، تحتاج الرضع لتحريك القدم فوق عتبة والحفاظ عليه ضد المرقإيتي لمدة 3 ثوان، ثم التحرك بسرعة القدم تحت عتبة ومرة أخرى تحريكه فوق عتبة والاحتفاظ بها هناك لمدة 3 ثوان، الخ. وهذا يتطلب عمل المحطة أكثر دقة من مجرد زيادة معدل الركل.

figure-introduction-4551

الشكل 2: بيانات الموقع التي لم تتم تصفيتها من المؤثرات نهاية (أقدام) من الرضع تمثيلي بيانات الموقع غير مرشح من يوم 2 لرضيع يبلغ من العمر 3 أشهر الذين تظاهروا التعلم القائم على معايير التعلم الفردية. الخط الأحمر هو بيانات موقف ض تنسيق من الصمام الثنائي الباعثة للضوء (LED) وضعت في القدم اليمنى. الخط الأزرق هو البيانات الموقف من LED على القدم اليسرى. خط أسود سميك هو الجدول. خط منقط هو عتبة افتراضية وضعت 14 سم فوق الطاولة كما فردي المقررة لكل الرضع على أساس ارتفاع لها خلال الركل الأساسحالة من يوم 1. X-محور هو الوقت المسمى بنسبة 2 فترات دقيقة. لاحظ كيف الرضيع يتحرك قدميه خلال خط الأساس عندما لا يتم تنشيط الهاتف النقال وخلال ثانية 30 الأول من الاستحواذ 1، ثم قال انه يحتفظ باستمرار كلا القدمين من على الطاولة ويتحرك قدميه حق حول عتبة 5½ دقيقة المقبل حتى المحمول لم يعد ينشط خلال حالة انقراض.

الميزة الثانية الفريدة لهذا النموذج المحمول هو أن يتم متابعة عمل كل الرضيع الساق باستخدام أحدث ما وصلت إليه تقنيات التقاط الحركة لتحديد كيفية الرضع استخدام خيارات حركتهم لتعلم المهمة. يتم تضمين بيانات الموقع التي لم تتم تصفيتها من الصمام في كل قدم الذي ينشط النقال من الرضع ممثل واحد في الشكل 2. لاحظ كيف الرضيع يتحرك قدميه على ارتفاعات مختلفة فوق الطاولة خلال خط الأساس والجزء الأول من الشراء، ولكن بعد ذلك يتحرك كلا القدمين حق حول عتبة خلال ما تبقى من كوندي اكتسابنشوئها حتى الهاتف النقال لم يعد ينشط خلال الانقراض. هذا هو واحد من العديد من الاستراتيجيات الحركة المحتملة لإنجاز المهمة التعلم الاكتشاف. استراتيجيات يمكن قياسها كميا عن طريق حساب الكينماتيكا وحركية ثلاثية الأبعاد باستخدام بيانات الموقع تم الحصول عليها من نظام التقاط الحركة. على وجه التحديد، وكميا في العملية التعليمية من حيث النسبة المئوية لتعزيز العمل الساق (٪ RLA)، أي ما يعادل مدة التنشيط المحمول، وموقف الفرق من المؤثرات نهاية (أقدام) التي تنشط الهاتف النقال، وأنماط التنسيق الهيب الركبة والورك والركبة العزم المشتركة.

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

Protocol

وافق مجلس المراجعة المؤسسية في جامعة جنوب كاليفورنيا هذه الدراسة.

1. نظام إعداد

  1. إعداد نظام التقاط الحركة. يرجى ملاحظة: هذه الخطوات هي مختلفة لكل نظام التقاط الحركة.
    1. محاذاة أنظمة اثنين من أجهزة الاستشعار التقاط الحركة إلى أن من أجهزة الاستشعار واحد تنسيق بالنقر على "إجراء التسجيل الجديد" في برنامج التقاط الحركة، ودخول وقت جمع 30 ثانية، والنقر فوق "تسجيل"، وتحريك الكائن تسجيل في حجم القبض لمدة 30 ثانية. عند اكتمال التسجيل بنجاح، ومراقبة جذر يعني مربع (RMS) خطأ تسجيل على شاشة الكمبيوتر.
    2. محاذاة تنسيق نظام عالمي لجدول الاختبار باستخدام كائن التسجيل بالنقر على "إجراء محاذاة الجديد" في برنامج التقاط الحركة.
      1. تحديد المنشأ عن طريق وضع obje تسجيلط م في الزاوية اليمنى العليا من جدول الاختبار والنقر على "رقمنة" في برنامج التقاط الحركة. تعريف Z المحور من خلال وضع الكائن التسجيل في أعلى مربع والنقر على "رقمنة". وZ المحور هو عمودي على الطاولة.
      2. تعريف Z الطائرة / Y + طريق تحريك الكائن التسجيل في مربع على طول الجدول والنقر على "رقمنة". المحور Y موازية لطول الجدول وX-محور موازية للعرض الجدول.
    3. توصيل المصابيح في منافذ القوية اثنين وأدخل عدد من المصابيح في ميناء القوية ضمن برنامج نظام التقاط الحركة (24 لمنفذ القوية 1 و 20 لمنفذ القوية 2). انظر الشكل 3 للعدد وموقع كل LED. حدد طريقة عرض البيانات المفقودة لتوفير شريط يشبه الرسم البياني عرض المصابيح التي تتبع في الوقت الحقيقي.
      figure-protocol-1912 الشكل 3. التنسيب من المصابيح. ستروب 1 يتكون من الهيئات الجامدة (4 المصابيح في كل هيئة جامدة) عن اليمين والفخذ الأيسر، وساق، والقدم. ستروب 2 يتكون من الأجسام الصلبة لليمين واليسار الحوض، علامات القص، والمصابيح الفردية.
  2. إعداد برنامج حاسوبي المحمول الرضع.
    1. إدخال عدد الدقائق لكل حالة. لليوم 1، 2 مدخلات للمرحلة 1 (2 دقيقة الأساس، حالة غير التعزيز)، و 6 للمرحلة 2 (اكتساب 6 دقائق، حالة التعزيز)، و0 للمرحلة 3 (0 دقيقة الانقراض، وحالة غير التعزيز).
    2. ليوم 2، ومدخلات 2 للمرحلة 1 (الأساس)، و 6 للمرحلة 2 (الاستحواذ)، 2 للمرحلة 3 (الانقراض)، وتحقق "استخدام Zmin كما افتراضي" بحيث عتبة حسابها خلال خط الأساس من Day1 سيكون العتبة المستخدمة في حالة اكتساب يوم 2.
    3. اختيار "StreamframesAllFrames" وفوق "إرسال" لتمكينالبرنامج المحمول لاستخدام البيانات من نظام التقاط الحركة لتفعيل المحمول الرضع على أساس معايير محددة.
  3. إعداد كاميرات الفيديو.
    1. بدء برنامج كمبيوتر الفيديو لأشرطة الفيديو ثلاثة متزامنة (يمين الوحشي، يسار، إطلالة جانبية علوية).
    2. بدء تشغيل كاميرا الفيديو إضافية على رأس الرضيع لتسجيل تعابير الوجه ونظرات العين.

2. إعداد الرضع

  1. وصف التجربة إلى أولياء الأمور وإطلاعهم على التفاعل بأقل قدر ممكن مع الرضيع.
    ملاحظة: أخبر والدي أنه لو لم يصبح الرضيع صعب في كافة مراحل التجربة، يجب على الآباء الجلوس بجانب الرضيع خارج وجهة نظرهم، ولكن إذا صار الرضيع صعب هناك تطور التفاعل مع الطفل.
    1. أولا، اطلب من الوالد يقول: "كل شيء على ما يرام، وأنا هنا"، في لهجة مطمئنة.
    2. الثانية، اطلبالوالد على الوقوف في وجهة نظر الرضيع بينما طمأنة الرضع.
    3. ثالثا، يطلب من الوالدين إما لعقد واحد من يد الرضيع أو إعطاء الرضيع مصاصة.
      يعطى أقل قدر من التفاعل بين الوالدين ضروري للحفاظ على الهدوء والرضع في حالة تأهب وانتهت في أسرع وقت ممكن: ملاحظة.
  2. خلع ملابسه الرضيع، وضع الرضع تحت الرضع المحمول، وتأمين الرضيع إلى جدول باستخدام الشريط الفيلكرو وضعت في انحاء الجذع.
  3. بعد تأمين الرضع الى طاولة المفاوضات، وضع علامات القص والحوض والفخذ، الساق، والأجسام الصلبة القدم على الرضع.

3. الرضع موبايل تعلم العمل

  1. كل يوم، والشروع في مهمة التعلم المتنقلة بشكل متزامن بدء نظام الحركة الطبيعية، برنامج كمبيوتر المحمول وكاميرات الفيديو.
    1. على كل أيام من دقيقة 0-2، وحالة أساسية، ومراقبة الرضع الركل من تلقاء أنفسهم.
    2. في يوم 1 خلال 2 ميلن حالة الأساسية، ومراقبة كبرنامج المحمول الرضع يحسب باستمرار عتبة لتفعيل المحمول على أساس ض البيانات من أحد المصابيح على هيئة جامدة من كل قدم. سبيل المثال، علامة 9 في القدم اليمنى وعلامة 21 في القدم اليسرى. علامة 9 هو مركز الصمام في القدم اليمنى هيئة جامدة دائري باللون الأصفر في الشكل 1. ماركر 21 هي مركز الصمام على هيئة جامدة القدم اليسرى.
    3. في نهاية خط الأساس 2 دقيقة، سيقوم البرنامج المحمول تعيين عتبة على ارتفاع الانحراف المعياري واحد (SD) فوق متوسط ​​ارتفاع كلا القدمين أثناء حالة أساسية 2 دقيقة.
    4. على كل أيام من دقيقة 2-8، وحالة الاستحواذ، ومراقبة كما تدور النقالة الرضع وتلعب الموسيقى عندما LED وضعت على أي سفح يعبر عتبة حسابها خلال حالة 2 دقيقة أساسية من يوم 1.
      ملاحظة: سوف تستمر تفعيل المحمول لطالما قدم فوق عتبة افتراضية لمدة أقصاها 3 ثانية. بعد 3 ثوان، موسوف الصفراء تنشيط فقط إذا كان الرضيع يتحرك القدم تحت عتبة افتراضية، ثم ينتقل القدم عموديا ومرة ​​أخرى يعبر عتبة. هذه "المادة 3 ثانية" تشجع الحركات الاستكشافية الساق نشطة مقابل عقد قدم فوق العتبة.
    5. في يوم 2 من 8-10 دقيقة، وحالة انقراض، ومراقبة كما الرضيع يبدأ من تلقاء أنفسهم دون تعزيز المحمول.
  2. بعد يتفاعل الطفل مع الهاتف النقال، وجمع معايرة محاكمة ثابتة لتحديد تنسيق النظام المحلي لكل شريحة الساق وتعريف تكوين مرجعية لكل جزء الجسم في الفضاء.
    1. إصلاح عشرة المصابيح الفردية على المستوى الثنائي على جلد الرضيع باستخدام الياقات رسم القلب على الوجهين في المواقع التالية: خط الوسط الجانبي من الجذع تحت الضلع العاشر، المدور الكبير من الفخذ، جانبي الركبة خط المشترك، الكاحل الكعب الوحشي، ونهاية البعيدة لل 5 مشط عشر.
    2. عقد السفلى الرضيع فيو، الوضعية التشريحية تمديدها لمدة 5 ثوان. يتم تعريف جميع الزوايا مشتركة في هذا الموقف معايرة ك 0 درجة.
  3. في يوم 2، وجمع البيانات الجسم البشري.
    1. تزن كل الرضع على نطاق والكهربائية الرقمية.
    2. أخذ القياسات التالية: الطول الكلي للرضيع. محيط في منتصف الجزء الرفيع من الفخذ، الساق، والقدم. عرض الركبة (في الركبة خط مشترك)، الكاحل (في الكعبي)، والقدم (على رؤساء مشط القدم)؛ وطول الفخذ (المدور الكبير إلى الركبة خط مشترك)، عرقوب (الركبة خط مشترك لالكعب الوحشي)، والقدم (الكعب الإنسي لأول المفصل المشطي السلامي).

تحليل 4. البيانات

  1. تحليل الأداء والتعلم من خلال حساب RLA٪ خلال كل فترة 2 دقيقة التجربة باستخدام برنامج اللغة الحوسبة مخصصة مثل ماتلاب. حساب مدة مرة واحدة أو كل من المصابيح في كل قدم المنشطة التي كانت المتحرك فوق العتبة. منذلا تفعيل المحمول بعد انقطاع دام 3 ثانية، طرح مدة الزمنية التي كانت واحدة أو كلا المصابيح فوق عتبة أكبر من فاصل 3 ثانية.
    1. قياس أداء المجموعة في كل يوم من خلال تحليل إحصائي ما إذا كان RLA٪ خلال أي واحدة من فترات اكتساب دقيقة الثلاث، 2 يتجاوز إلى حد كبير من خط الأساس فاصل 2 دقيقة 3،4،7،9،10.
    2. تصنيف الرضع الفردية بأنها أنجزت المهمة كل يوم إذا كان RLA٪ خلال أي فترة واحدة اكتساب 2 دقيقة يساوي أو أكبر من 1،5 أضعاف RLA٪ في خط الأساس فاصل 2 دقيقة 3،4،6،9،10.
    3. قياس التعلم في مجموعة عبر أيام عن طريق تحديد إحصائيا ما إذا كان RLA٪ خلال كامل اكتساب 6 دقيقة شرط يوم 2 يتجاوز RLA٪ خلال حالة خط الأساس يوم 1 3،6.
    4. تصنيف الرضع الفردية للمتعلمين إذا كان RLA٪ خلال كامل 6 دقائق حالة اكتساب يوم 2 يساوي أو GREالعاطر من 1.5 مرة من حالة أساسية من يوم 1 3،6،11.
  2. تحليل الإثارة والاهتمام من قبل الترميز أشرطة الفيديو خلال كل فترة 2 دقيقة من التجربة. يتم تعريف نطاق والإثارة على النحو التالي: نعسان = 1، في حالة تأهب وغير نشطة = 2، في حالة تأهب ونشطة = 3، روائح = 4، والبكاء = 5 3،8،11. يتم تعريف نطاق الاهتمام على النحو التالي: 0 = لا تبحث في الهاتف النقال، 1 = النظر في المحمول 3،8.
  3. بيانات موقف العملية واستخراج ركلات باستخدام برامج ماتلاب المخصصة.
    1. ملفات البيانات موقف الحمل أنتج من نظام التقاط الحركة في برنامج ماتلاب مخصصة لأقحم البيانات المفقودة موقف (بحد أقصى 20 لقطة متتالية) باستخدام شريحة مكعب.
    2. تحميل الملفات محرف في برنامج ماتلاب مخصصة ل(أ) بيانات موقف مرشح باستخدام النظام الرابع بترورث مع تردد قطع من 5 هرتز كما هو محدد من تحليل طيف الطاقة، و (ب) حساب زوايا المشتركة التالية: ثني الورك / الإرشاد، واختطاف الورك/ التقريب، الورك الدوران الخارجي / الداخلي، ثني الركبة / تمديد، الكاحل قلب / انقلاب للخارج، عطف ظهري الكاحل / plantarflexion كما هو موضح في 12.
    3. تحميل ملفات زاوية في برنامج ماتلاب المخصصة لاستخراج الركلات. تحديد بداية ركلة باعتبارها بداية لحركة الساق المستمرة التي تجاوزت الورك أو الركبة زاوية مشتركة التغيير 11.5 درجة (0.2 راديان) إما إلى انثناء أو تمديد 3،9،13-15. تحديد نهاية ركلة كإطار التمديد الذروة بعد حركة انثناء أو انثناء الذروة بعد حركة تمديد 3،9،14.
  4. لجميع الركلات، حساب المعلمات الحركية باستخدام برامج ماتلاب المخصصة.
    1. حساب التباين الموقف في ض الاتجاه (العمودي والتوجيه مهمة محددة) من الصمام في كل قدم أن تنشيط المحمول 3.
    2. حساب الورك الانحناء / الإرشاد وثني الركبة / الارتباطات المشتركة ملحق باستخدام معاملات ارتباط بيرسون (ص) عند مستوى الصفر تأخربين الورك والركبة الرحلات زاوية مشتركة. لمقارنة الارتباط (ص) بين الأطفال الرضع، وتحويل الهيب الركبة الارتباطات زاوية مشتركة لفيشر Z عشرات 3،9،15.
    3. الوقت تطبيع البيانات زاوية مشتركة، ثم حساب الورك الانحناء / الإرشاد وثني الركبة / تمديد المرحلة النسبية مستمرة (CRP) من الزاوية بيانات الموقع / سرعة 16،17. تحليل نتائج حساب CRP في نقاط زمنية الخمسة التالية: (أ) بداية من ركلة، (ب) ذروة سرعة الجزء الأول، (ج) عكس مشترك، (د) ذروة سرعة الجزء الثاني، و (ه ) نهاية ركلة 3.
  5. لجميع الركلات، وتحديد ركلات عدم الاتصال عن طريق عرض بيانات الفيديو متزامن. حساب المعلمات الحركية لركلات عدم الاتصال باستخدام برامج ماتلاب المخصصة.
    1. حساب كتلة قطعي ومركز للكتلة من المعادلات المعدلة للرضع من طراز Hatze في الجسم البشري للبالغين 18. حساب حظات 3D من الجمودالفخذ، الساق، وشرائح القدم من المعادلات المعدلة للرضع من طراز جنسن أنثروبومتري للبالغين 19.
    2. حساب على الشروط الواردة في المعادلة التالية للحركة باستخدام نظرية المسمار التلاعب المكانية 20.
      figure-protocol-12664
      مشتق باستخدام نهج لاغرانج، حيث M (θ) هو مصفوفة الجمود، figure-protocol-12808 وكوريوليس والطرد المركزي مصفوفة عزم الدوران، N (θ) والجاذبية (GRA) العزم وT العضلات (موريشيوس) عزم الدوران.
    3. حساب عزم الدوران مشتركة باستخدام بيانات 3D الحركية من ركلات عدم الاتصال، هيئة شريحة المعلمات بالقصور الذاتي، والمعادلة البيولوجية والميكانيكية للحركة.
    4. تقسيم صافي (صافي) من عزم الدوران عند كل وصلة إلى مساهمات (MDT)، GRA، التي تعتمد على الحركة وMUS عزم دوران 21. NET عزم الدوران يتناسب طرديا مع التسارع في كل مفصل.يرتبط MDT عزم الدوران إلى العزم السلبي المرتبطة التفاعلات الميكانيكية بين قطاعات مترابطة الانتقال للطرف. يرتبط GRA عزم الدوران إلى قوة سلبية الجاذبية تعمل لأسفل على أطرافهم. ويشمل MUS عزم الدوران قوات من تقلصات العضلات النشطة والسلبية لتشوهات العضلات والأوتار والأربطة والأنسجة حول المفصل أخرى.
    5. لالورك والركبة على حدة، حساب عزم الاندفاع كما حجم مساهمة كل عزم الدوران تقسيم (MUS، GRA، MDT) إلى صافي عزم الدوران. حساب الدافع الإيجابي أو السلبي عزم الدوران (عزم الدوران * الوقت) خلال فترات فيه عزم دوران الركبة MUS تصرف في نفس الاتجاه المعاكس أو مقارنة مع الركبة NET عزم الدوران. تنفيذ هذا الحساب نفسه مع GRA الركبة وعزم الدوران MDT وMUS الورك، GRA، وعزم الدوران MDT. لالورك والركبة بشكل منفصل، باختصار كل الدوافع الإيجابية والسلبية لكل مكون عزم الدوران إلى تسفر عن مقياس لحجم مساهمة كل IMPULS عزم الدوران تقسيمه (MUS، GRA، MDT) إلى صافي عزم الاندفاع.

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

النتائج

يمكن قياس عملية التعلم من الأطفال الصغار من حيث RLA٪، موقف الفرق من المؤثرات نهاية (أقدام)، والورك الركبة معاملات زاوية الارتباط، والورك والركبة العزم المشتركة. ويقدم كل مستوى من مستويات تحليل معلومات فريدة حول كيفية الرضع استكشاف العلاقة بين الإجراءات الساق وتفعيل ?...

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

Discussion

تصميم المهام اكتشاف والتعلم للأطفال الصغار

المهام اكتشاف والتعلم للأطفال الصغار يجب أن تكون مصممة بعناية للتأكد من أن الأطفال يكتشفون مستقل للطوارئ. في العديد من النماذج النقالة في بداية حالة الاستحواذ، وترد الرضع إما أن المحم?...

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

Disclosures

أعلنت أي تضارب في المصالح.

Acknowledgements

وأيد هذا البحث من قبل ترويج للدراسات الدكتوراه (PODS) الأول والثاني جوائز من مؤسسة للعلاج الطبيعي ومنح اعتماد-A-دوك من قسم التربية والتعليم في الجمعية الأمريكية للعلاج الطبيعي لباربرا سارجنت.

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

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Optotrak Certus Position Sensor, Far Focus, with standNorthern Digital Inc8800852
Optotrak Data Acquisition Unit II (ODAU II)Northern Digital Inc8800767
Optotrak Vinten Stand, Certus with Quick Fix AdapterNorthern Digital Inc8800855.002
Certus S-Type, Standard ConfigurationNorthern Digital Inc8800761
Marker (7 mm) pair, c/w RJII connector and 8 ft cableNorthern Digital Inc8001029.001
AC Line Cord, Medical Grade, North AmericaNorthern Digital Inc7500010
Cubic Reference Emitter Kit - CertusNorthern Digital Inc8800768
3 Pylon IEEE 1394 camerasBaslerA6021c
Vixia HG10 camcorderCanon2183B001
Adhesive DisksMVAP Medical SuppliesE401-500
Reversible head supportEddie Bauer52556
Softstrap StrapSammons PrestonA34960
Digital Pediatric ScaleHealthometerModel 524KL

References

  1. Gibson, E. J., Pick, A. D. An Ecological Approach to Perception, Learning and Development. , Oxford University Press. New York, NY. (2000).
  2. Thelen, E., Smith, L. B. A Dynamic Systems Approach to the Development of Cognition and Action. , MIT Press. Cambridge, MA. (1994).
  3. Sargent, B., Schweighofer, N., Kubo, M., Fetters, L. Infant exploratory learning: influence on leg joint coordination. PLoS One. 9 (3), e91500(2014).
  4. Rovee-Collier, C. K., Gekoski, M. J. The economics of infancy: A review of conjugate reinforcement. Adv Child Dev Behav. Reese, H. W., Lipsitt, L. P. 13, Academic. 195-255 (1979).
  5. Heathcock, J. C., Bhat, A. N., Lobo, M. A., Galloway, J. C. The performance of infants born preterm and full-term in the mobile paradigm: learning and memory. Phys. Ther. 84 (9), 808-821 (2004).
  6. Haley, D. W., Weinberg, J., Grunau, R. E. Cortisol, contingency learning, and memory in preterm and full-term infants. Psychoneuroendocrinology. 31 (1), 108-117 (2006).
  7. Angulo-Kinzler, R., Ulrich, B. D., Thelen, E. Three-month-old infants can select specific leg motor solutions. Motor Control. 6 (1), 52-68 (2002).
  8. Tiernan, C. W., Angulo-Barroso, R. M. Constrained motor-perceptual task in infancy: effects of sensory modality. J. Mot. Behav. 40 (2), 133-142 (2008).
  9. Chen, Y., Fetters, L., Holt, K., Saltzman, E. Making the mobile move: constraining task and environment. Infant Behav. Dev. 25 (2), 195-220 (2002).
  10. Ohr, P. S., Fagen, J. W. Conditioning and long-term memory in three-month-old infants with Down syndrome. Am. J. Ment. Retard. 96 (2), 151-162 (1991).
  11. Thelen, E., Hidden Ulrich, B. D. skills: A dynamical system analysis of treadmill stepping in the first year. Monogr Soc Res Child Dev. 56 (1), 1-98 (1991).
  12. Soderkvist, I., Wedin, P. Determining the movements of the skeleton using well-configured markers. J. Biomech. 26 (12), 1473-1477 (1993).
  13. Schneider, K., Zernicke, R. F., Ulrich, B. D., Jensen, J. L., Thelen, E. Understanding movement control in infants through the analysis of limb intersegmental dynamics. J. Mot. Behav. 22 (4), 493-520 (1990).
  14. Jensen, J. L., Schneider, K., Ulrich, B. D., Zernicke, R. F., Thelen, E. Adaptive dynamics of the leg movement patterns of human infants: I. the effects of posture on spontaneous kicking. J. Mot. Behav. 26 (4), 303-312 (1994).
  15. Fetters, L., Sapir, I., Chen, Y. P., Kubo, M., Tronick, E. Spontaneous kicking in full-term and preterm infants with and without white matter disorder. Dev. Psychobiol. 52 (6), 524-536 (2010).
  16. Emmerick, R., Wagenaar, R. Effects of walking velocity on relative phase dynamics in the trunk in human walking. J. Biomech. 29 (9), 1175-1184 (1996).
  17. Kelso, J. A., Scholz, J. P., Schoner, G. Nonequilibrium phase transitions in coordinated biological motion: critical fluctuations. Physics Letters A. 134 (6), 8-12 (1986).
  18. Schneider, K., Zernicke, R. F. Mass, center of mass, and moment of inertia estimates for infant limb segments. J. Biomech. 25 (2), 145-148 (1992).
  19. Sun, H., Jensen, R. Body segment growth during infancy. J. Biomech. 27 (3), 265-275 (1994).
  20. Murray, R. M., Li, Z., Sastry, S. S. A Mathematical Introduction to Robotic Manipulation. , CRC Press. Boca Raton, FL. (1994).
  21. Galloway, J. C., Koshland, G. F. General coordination of shoulder, elbow and wrist dynamics during multijoint arm movements. Exp. Brain Res. 142 (2), 163-180 (2002).
  22. Angulo-Kinzler, R. Exploration and selection of intralimb coordination patterns in 3-month old infants. J. Mot. Behav. 33, 363-376 (2001).
  23. Fetters, L., Chen, Y. P., Jonsdottir, J., Tronick, E. Z. Kicking coordination captures differences between full-term and premature infants with white matter disorder. Hum. Mov. Sci. 22, 729-748 (2004).
  24. Jeng, S., Chen, L., Yau, K. Kinematic analysis of kicking movements in preterm infants with very low birth weight and full-term infants. Phys. Ther. 82, 148-159 (2002).
  25. Jensen, J. L., Thelen, E., Ulrich, B. D., Schneider, K., Zernicke, R. F. Adaptive dynamics of the leg movement patterns of human infants: III. age-related differences in limb control. J. Mot. Behav. 27, 366-374 (1995).
  26. Piek, J. P. A quantitative analysis of spontaneous kicking in two-month-old infants. Hum. Mov. Sci. 15, 707-726 (1996).
  27. Thelen, E. Developmental origins of motor coordination: Leg movements in human infants. Dev. Psychobiol. 18, 1-22 (1985).
  28. Vaal, J., van Soest, A. J., Hopkins, B., Sie, L. T. L., van der Knaap, M. S. Development of spontaneous leg movements in infants with and without periventricular leukomalacia. Exp. Brain Res. 135, 94-105 (2000).

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

Explore More Articles

100

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved