نموذج الهدف الناشئ لاستحضار استجابات Visuomotor السريع على عضلات الأطراف العليا البشرية

Summary

المعروض هنا هو نموذج السلوك الذي يثير ردود قوية visuomotor سريع على عضلات الأطراف العليا البشرية خلال تصل الموجهة بصريا.

Abstract

للوصول إلى كائن ينظر، والمعلومات البصرية يجب أن تتحول إلى أوامر السيارات. تتم معالجة المعلومات البصرية مثل لون الجسم وشكله وحجمه ودمجها داخل العديد من مناطق الدماغ ، ثم يتم نقلها في نهاية المطاف إلى محيط المحرك. في بعض الحالات، هناك حاجة إلى رد فعل في أسرع وقت ممكن. هذه التحولات الحشوية السريعة ، وركائزها العصبية الكامنة ، غير مفهومة بشكل جيد في البشر لأنها تفتقر إلى علامة حيوية موثوقة. الردود المقفلة على التحفيز (إس إل آر إس) هي زمن قصير (<100 مللي ثانية) رشقات نارية من نشاط الكهرmyographic (EMG) تمثل الموجة الأولى من توظيف العضلات المتأثرة بعرض التحفيز البصري. توفر الـ SLRs ناتجاً قابلاً للقياس الكمي من التحولات السريعة في فيشوتور، ولكن لم يتم رصد هذه النتائج باستمرار في جميع المواد في الدراسات السابقة. هنا نصف نموذج سلوكي جديد يتميز بالظهور المفاجئ لهدف متحرك تحت عقبة تثير باستمرار SLRs قوية. بالمقارنة مع الدراسات السابقة التي حققت في SLRs باستخدام المحفزات الثابتة، فإن الـ SLRs التي أثارتها هذه النماذج المستهدفة الناشئة كانت أكبر، وتطورت في وقت سابق، وكانت موجودة في جميع المشاركين. كما تم تسريع أوقات رد الفعل (RTs) في نموذج الهدف الناشئ. يوفر هذا النموذج العديد من الفرص للتعديل التي يمكن أن تسمح بإجراء دراسة منهجية لتأثير مختلف التلاعب الحسي والمعرفي والحركي على الاستجابات السريعة في فيشوتور. وعموما، فإن نتائجنا تبين أن نموذج الهدف الناشئ قادر على استحضار النشاط باستمرار وبصلابة داخل نظام فيشومتور سريع.

Introduction

عندما نلاحظ رسالة على الهاتف المحمول لدينا، ونحن مطالبة لأداء الوصول الموجهة بصريا لالتقاط الهاتف وقراءة الرسالة. يتم تحويل الميزات البصرية مثل شكل وحجم الهاتف إلى أوامر السيارات مما يسمح لنا للوصول بنجاح إلى الهدف. ويمكن دراسة هذه التحولات في المختبرات، مما يسمح بدرجة عالية من السيطرة. ومع ذلك، هناك سيناريوهات حيث وقت الاستجابة مهم، على سبيل المثال، اصطياد الهاتف إذا كان لسقوط. غالباً ما تعتمد الدراسات المختبرية للسلوكيات السريعة على النماذج المستهدفة المهجّرة حيث يتم تعديل الحركات الجارية في منتصف الرحلة بعد بعض التغيير في موضع الهدف (على سبيل المثال، انظر المرجع^1،2). في حين أن مثل هذه التصحيحات على الانترنت يمكن أن تحدث في <150 مللي ثانية³، فمن الصعب التأكد من التوقيت الدقيق للإخراج فيسوموتور سريع باستخدام kinematics وحدها بسبب خصائص التصفية تمرير منخفضة من الذراع ، ولأن الإخراج فيشوتور سريع يحل محل حركة بالفعل في منتصف الرحلة. وتؤدي هذه التعقيدات إلى عدم اليقين بشأن الركائز الكامنة في الاستجابات السريعة للاستجابات في فيشوتور (انظر المرجع⁴ للاطلاع عليه). وتشير بعض الدراسات إلى أن الهياكل تحت القشرية مثل الكوليكولوس المتفوق، بدلاً من المناطق القشرية الجدارية الأمامية، قد تبدأ التصحيحات عبر الإنترنت⁵.

قد يكون هذا عدم اليقين بشأن الركائز العصبية الكامنة بسبب، على الأقل جزئيا، إلى عدم وجود علامة حيوية موثوقة لإنتاج نظام فيشووموتور سريع. في الآونة الأخيرة ، وصفنا مقياسًا للاستجابات السريعة التي قد يتم إنشاؤها من المواقف الثابتة وتسجيلها عن طريق التصوير الكهربائي (EMG). الردود المقفلة على التحفيز (إس إل آر إس) هي رشقات نارية مؤمنة من وقت EMG التي تسبق الحركة الطوعية^6،7، تتطور باستمرار ~ 100 مللي ثانية بعد بدء التحفيز. كما يوحي الاسم ، يتم استحضار SLRs من قبل بداية التحفيز ، وتستمر حتى لو تم حجب حركة في نهاية المطاف⁸ أو يتحرك في الاتجاه المعاكس^9. وعلاوة على ذلك، ترتبط SLRs التي أثارها النزوح المستهدف في نموذج ديناميكي مع أقصر تصحيحات عبر الإنترنت الكمون¹⁰. وهكذا، توفر SLRs مقياسًا موضوعيًا لدراسة إخراج نظام فيشووموتور سريعًا يشارك في RTs قصيرة الكمون، حيث قد يتم إنشاؤها من وضع ثابت وتحليلها من إشارات EMG أخرى لا علاقة لها بالمرحلة الأولية للاستجابة السريعة للـ visuomotor.

الهدف من الدراسة الحالية هو تقديم نموذج الوصول الموجه بصريا التي تثير بقوة SLRs. وقد أبلغت الدراسات السابقة التي تحقق SLR أقل من 100٪ معدلات الكشف عبر المشاركين، حتى عند استخدام أكثر غزوا التسجيلات^{العضلية 6،8،9}. انخفاض معدلات الكشف والاعتماد على التسجيلات الغازية تحد من فائدة التدابير SLR في التحقيقات المستقبلية في نظام فيشووموتور سريع في المرض أو عبر العمر. في حين أن بعض المواضيع قد لا تعبر ببساطة عن SLRs ، فإن المحفزات والنماذج السلوكية المستخدمة سابقًا قد لا تكون مثالية لاستحضار SLR. وقد استخدمت التقارير السابقة من SLRs عادة نماذج حيث يقوم المشاركون توليد تصل موجهة بصريا نحو ثابت، فجأة تظهر الأهداف^6،9. ومع ذلك ، فإن نظام visomotor السريع هو الأكثر احتمالاً في السيناريوهات التي يجب على المرء أن يتفاعل فيها بسرعة مع جسم متساقط أو طائر ، مما يؤدي إلى التساؤل عما إذا كان المحفزات المتحركة بدلاً من المحفزات الثابتة قد تثير أفضل SRS. ولذلك، قمنا تكييفها نموذج الهدف المتحركة المستخدمة لدراسة حركات العين^11،والجمع بين ذلك مع الموالية / مكافحة موجهة بصريا الوصول مهمة تستخدم لدراسة SLR⁹. بالمقارنة مع النتائج من النماذج المستخدمة سابقا^6،8،9، فقد وجد أن SLRs في النموذج المستهدف الناشئة تطورت عاجلا ، وحققت مقادير أعلى ، وكانت أكثر انتشارا عبر عينة المشاركين لدينا. وعموما، فإن نموذج الهدف الناشئ يعزز التعبير عن الاستجابات السريعة للfaceomotor لدرجة أنه يمكن إجراء تدابير EMG الموضوعية بشكل موثوق به مع التسجيلات السطحية، ودراسة قوية داخل السكان السريريين وعبر العمر. علاوة على ذلك، يمكن تعديل نموذج الهدف الناشئ بطرق مختلفة كثيرة، مما يعزز إجراء تحقيقات أكثر شمولاً في العوامل الحسية والمعرفية والحركية التي تعزز أو تعدل الاستجابات السريعة.

Protocol

وقد وافق مجلس أخلاقيات بحوث العلوم الصحية في جامعة ويسترن أونتاريو على جميع الإجراءات. وقد قدم جميع المشاركين موافقة مستنيرة، وكانوا يتقاضون أجرا مقابل مشاركتهم، ولهم حرية الانسحاب من التجربة في أي وقت.

1- إعداد المشاركين

ملاحظة: تمت دراسة عينة صغيرة من المشاركين الأصحاء والشباب (3 إناث، و2 ذكر؛ متوسط العمر: 26 سنة +/- 3.5). كان جميع المشاركين يمنى و لديهم رؤية طبيعية أو مصححة إلى طبيعية، مع عدم وجود اضطرابات بصرية أو عصبية أو عضلية العضلاتية حالية. تم استبعاد المشاركين الذين يعانون من إصابة الأطراف العضلية الهيكلية العظمية أو اضطرابات.

1. تطبيق أجهزة الاستشعار EMG على العضلات الطرف العلوي المستهدفة المشاركة في الوصول إلى الحركة التي تدرس. هنا، تم إجراء تسجيلات EMG من الرأس الترافيك من العضلات الرئيسية الصدرية اليمنى، والتي يتم تجنيدها لعبور الجسم (إلى اليسار) الوصول.
   ملاحظة: يمكن إجراء التسجيلات من عضلات أخرى في الطرف العلوي، أو من الجزء القطري أو الجانبي من العضلات الرئيسية الصدرية.
   1. تصور العضلات الهدف عن طريق طلب عمل معروف لتجنيد العضلات من الفائدة. لرئيس الترانزيت من العضلات الرئيسية الصدرية، اطلب من المشارك الاسترخاء المرفقين على الجانبين ودفع راحتيهما معا. إذا كان وجود صعوبة في تصور العضلات المستهدفة، palpate منطقة الاهتمام في حين وجود المشارك مرارا وتكرارا تنفيذ العمل المطلوب، والمناطق المستهدفة مع تغييرات ملحوظة في العضلات لوضع القطب.
      ملاحظة: يشير التصور إلى تحديد العضلات المستهدفة، من خلال رؤية شكل العضلات من خلال الجلد المُبالغ بينما يقوم المشارك بعمل يجند العضلات. يساعد التصور على توطين العضلات المستهدفة.
   2. باستخدام مسحات الكحول، وتنظيف سطح الجلد على العضلات المستهدفة حيث سيتم وضع القطب الكهربائي، وأيضا على المنطقة التي سيكون فيها القطب الأرض.
   3. إعداد أجهزة استشعار السطح عن طريق تطبيق المواد اللاصقة وجل القطب.
   4. اطلب من المشارك تنفيذ الإجراء المرتبط بالتوظيف العضلي مرة أخرى، والتزم بأجهزة الاستشعار فوق بطن العضلات، ووضعها على الكذب بالتوازي مع اتجاه ألياف العضلات المستهدفة. وضع القطب الأرضي على الترقوة contralateral إلى الذراع الوصول. أجهزة استشعار آمنة وأقطاب أرضية على الجلد المحيط مع الشريط الطبي. قم بتشغيل نظام EMG للسماح بجمع EMG طوال التجربة.
      ملاحظة: بعد وضع أقطاب EMG، يتم جمع بيانات EMG بشكل سلبي ومستمر طوال التجربة عبر نظام EMG ويتم حفظها كمصب بيانات تناظري للتحليل لاحقًا.
   5. تحقق من جودة إشارة EMG باستخدام جهاز عرض سطح المكتب أو منظار سطح المكتب المتصل بنظام EMG. لتحديد الجودة المناسبة، يجب أن يقوم المشارك بحركة وصول إلى أو عكس الاتجاه المفضل لعضلات الفائدة، والتأكد من أن نشاط EMG يزيد أو ينخفض، على التوالي. إذا لم يكن هناك أي نشاط في الراحة، ثم تأكد من أن نشاط EMG لا يزيد للحركة في الاتجاه غير المفضل.
      ملاحظة: جودة إشارة العضلات من الأقطاب الكهربائية السطحية تعتمد على العديد من الخصائص (على سبيل المثال، التوزيع الخاص للأنسجة الدهنية، وضعية الموضوع). يُوصى بأن يكون نشاط ذروة EMG المرتبط بالحركة في الاتجاه (المقاول) المفضل على الأقل 2x مستوى النشاط في الراحة ولكن يجب أن يكون أعلى بكثير.
   6. قم بتغيير موضع الأقطاب الكهربائية إذا لزم الأمر، لضمان مراعاة مستويات النشاط هذه. اترك شاشة العرض أو منظار العرض متصلاً طوال التجربة لمراقبة إخراج EMG باستمرار.
2. إعداد المشارك المحدد مع أجهزة الاستشعار EMG التطبيقية في جهاز وصول الروبوتية التي تسمح الوصول إلى الحركات في مستوى أفقي، وتطبيق القوة على manipulandum.
   ملاحظة: إضافة قوة ضد العضلات من الفائدة يزيد من النشاط الخلفية, السماح للتعبير عن SLR كز ستزيد أو نقصان في نشاط العضلات بعد عرض التحفيز في اتجاه العضلات المفضل أو غير المفضل, على التوالي. 10 - إن مستوى نشاط خط الأساس مفيد بصفة خاصة في الاتجاه غير المفضل، حيث أن النشاط الأساسي وغير المفضل للوصول سيكون لا يمكن تمييزه بدون قوة تحميل للخلفية. قوة تطبيقية من 5N إلى اليمين و 2N من القوة إلى أسفل (عكس إلى هدف إلى اليسار المقدمة نسبة إلى موقف البداية)، في جميع أنحاء التجربة بأكملها يمكن أن تكون كافية. يجب أن تبقى القوة ثابتة طوال التجربة ، لذلك يمكن استخدام قوات أقل إذا لزم الأمر.
   1. مقعد المشارك في كرسي تجريبي، وإعطاء الأولوية راحة المشارك فيما يتعلق المضافة القسري ضد الطرف لتقليل التغييرات في الموقف طوال التجربة.

2. المحفزات البناء / الجهاز

1. توليد جميع الإجراءات التجريبية والمحفزات في الجهاز الروبوتية الوصول مع المدمج في العرض البصرية.
   ملاحظة: تأكد من أن جهاز الوصول الروبوتي مجهز بواجهة بين الإخراج المرئي وإخراج المحرك الماينبونلاندوم الذي يسمح بالتناظرية المتزامنة (مثل موضع manipulandum، إخراج الصمام الضوئي) وتسجيلات EMG. تأكد من أن هذا الجهاز مجهز ببرامج قادرة على تشغيل كتل من التجارب الفردية المبرمجة مسبقًا مع جميع المكونات البصرية المبرمجة مسبقًا. قد تكون الشاشة المرئية المضمنة شاشة قياسية أو جهاز عرض عالي الجودة مخصص؛ ومع ذلك، يوصى بأجهزة عرض ذات جودة أعلى لضمان الدقة الزمنية والبصرية للهدف المعروض.
   1. إنشاء المكونات الأساسية 4 من نموذج الهدف الناشئة (انظر الشكل التكميلي 1) عن طريق بنيت في البرامج التي تدفع الشاشة البصرية.
      ملاحظة: يجب أن يتم إنشاء كافة المكونات عبر المضمنة في البرامج التي مشاريع المكونات المحددة على العرض المرئي أثناء كل جلسة جمع البيانات. يتم إدخال كل مكون يدويًا في البرنامج، الذي يحول إحداثيات الإدخال للأشكال إلى أشكال تُرى على الشاشة المرئية. ويتم ترميز كامل لجميع المكونات والحركات المستهدفة قبل جمع البيانات، وبالتالي، لا يلزم أي تدخل تجريبي للنموذج أثناء جمع البيانات، حيث أن النموذج يعمل تلقائياً استناداً إلى استجابات المشارك. يشار إلى الإحداثيات التالية (المبلغ عنها بالمتر الطول) فيما يتعلق بنقطة الوسط في أصلين من أصلين من أصل المينيبولاندوم الآلي في جهاز الوصول الروبوتي المستخدم لجمع البيانات من المشاركين في المخطوطة الحالية. جميع مكونات النموذج مرئية للمشارك في جميع أنحاء كل تجربة، باستثناء موقف البداية الذي يختفي بعد ظهور الهدف المتحرك. قد يستخدم جهاز مختلف إطار مرجعي مختلف.
      1. إنشاء مسار ص مقلوب يدوياً بإدخال إحداثيات لستة مستطيلات مع الإحداثيات التالية (ص: - 19 (أعلى y مقلوب) أو -34 (أسفل y مقلوب)، x:-/+2 (الداخلية، السفلي مقلوب ص)، -/+8 (y مقلوب من الأسفل الخارجي)؛ العرض .5 الارتفاع: 20 (أعلى) أو 15 (سف).
      2. إنشاء occluder يدوياً إدخال إحداثيات مستطيل كبير واحد (توسيط في: 0، -29؛ العرض: 35 ارتفاع: 15) تراكب مركز مسار y المقلوب. قد يختلف لون هذا الانسداد من تجربة إلى أخرى، مما يوفر تعليمات للمشارك.
         ملاحظة: يحتوي occluder على قطع درجة على الجزء السفلي من المركز بين المخرجات اثنين (0، -29؛ العرض: 5 ارتفاع: 5). يتم توجيه المشارك إلى: "تثبيت الشق في حين أن الهدف وراء occluder". وبذلك يضمن استقرار العين عند ظهور الهدف. وسوف يكون إما الملونة occluder الأحمر أو الأخضر في بداية كل محاكمة.
      3. توليد هدف متحرك عن طريق إدخال إحداثيات يدويا لدائرة واحدة والتي سوف تتحرك في نهاية المطاف أسفل y مقلوب وخلف occluder (ابدأ: 0، -17؛ نصف قطرها: 1؛ سرعة: 10 سم / الثانية، والسرعة وراء occluder: 30 سم / s).
         ملاحظة: الهدف المتحرك (T1) مرئي و ثابت في بداية كل تجربة.
      4. إنشاء كيفية انتقال الهدف في البرنامج عن طريق تحديد إحداثيات س و ص للحركة الهدف.
         ملاحظة: يتم حساب سرعة الهدف بواسطة المسافة من إحداثيات س و ص متتالية. العرض السليم للحركة الهدف يعتمد على قدرة البرنامج والعرض المرئي لتحديث كل موقف س و ص بشكل صحيح في تعاقب سريع. في البرنامج ، وتغيير حالة الهدف المتحرك إلى "غير مرئية للمشارك" عندما س و ص موقف الهدف قد انتقلت تماما تحت occluder حتى العاشر و ص موقف قد خرجت تماما من occluder.
      5. إنشاء موضع بدء (0، -42؛ نصف قطر 1). سوف يحتاج المشارك إلى الحصول على هذا المنصب لبدء كل تجربة.
   2. إنشاء مؤشر الوقت الحقيقي (RTC) يمثل موضع يد المشارك على الشاشة في الوقت الحقيقي.
      ملاحظة: تم غلق يد/ذراع المشارك أثناء التجربة عبر مرآة مواجهه لأعلى تعكس الأهداف المعروضة إلى الأسفل. ويمكن أن يتم ذلك عن طريق بنيت في وظائف البرامج المحددة للجهاز، الذي يضع الهدف overtop من إحداثيات س و ص المحدثة باستمرار من ناحية.

3- الإجراءات

1. انقر على "بدء" على البرنامج المرتبط المقدم على شاشة المجرب ، والذي يبدأ التجربة الأولى والقوة التي تم إنشاؤها بواسطة جهاز الوصول الروبوتي المطبق على الطرف العلوي للمشارك.
   ملاحظة: بعد بدء النقرات المجرب لا يتطلب تدخل من قبل المجرب حتى بين الكتل حيث يجب أن اضغط على المجرب بدء مرة أخرى. قد يكون التدخل المُجرّب مطلوبًا أيضًا إذا كانت إشارة EMG تخضع باستمرار للتغييرات، أو إذا كان المشارك غير قادر على إكمال التجربة. وينبغي وقف جميع التجارب على الفور إذا نشأت حالة طوارئ. يتم إيقاف القوة المطبقة على يد المشارك تلقائيًا إذا ترك المشارك المقبض عبر برامج المهام المضمنة. من المستحسن استخدام جهاز مع زر لإنهاء التجربة في حالات الطوارئ.
   1. تعليمات شفهية للمشارك لبدء المحاكمة الأولى عن طريق جلب RTC (المشار إليها من قبل موقف manipulandum) في موقف البداية (T0) لمدة متغيرة من 1-1.5 s. يتغير لون occluder لإرشاد الموضوع الذي تتطلبه التجربة القادمة مؤيدًا أو مضادًا للوصول.
      ملاحظة: إحضار RTC إلى T0 يبدأ كل محاكمة. إذا خرج المشارك من وضع بدء T0 قبل الوقت المحدد، ستبدأ التجربة مرة أخرى بمجرد عودة RTC إلى T0.
   2. تأكد من أن الهدف المتحرك (T1) الذي كان ثابتاً ومرئياً للمشارك في أعلى y المقلوب (2.1.1.3)، يبدأ التحرك نحو المشارك على طول مسار y المقلوب، الذي بدأه المشارك في إحضار RTC إلى T0 في الخطوة السابقة.
      ملاحظة: عند بدء T1 الانتقال، T0 يختفي. لا يتم وضع أي قيود على ذراع المشارك بعد هذا الوقت ، ومع ذلك ، يتم توجيه المشارك بالبقاء داخل الحدود المتخيلة لـ T0.
   3. تأكد من أن T1 يتحرك خلف occluder وغير مرئي للمشارك. خلال هذه الفترة، يحافظ المشارك على موضع اليد في T0 المتخيلة.
   4. تأكد من أن T1 يسافر خلف occluder بسرعة ثابتة من 30 سم / س على طول محور y نحو المشارك. مرة واحدة T1 يصل إلى نصف طول occluder، فإنه bifurcates على طول واحد من المخرجات ص مقلوب مع عنصر سرعة x إضافية. وهكذا، يتم الاحتفاظ بالسرعة على طول محور y ثابتة. يختفي الهدف لتأخير مستمر من ~ 0.5 s، مع التأخير اعتمادا على حجم occluder وسرعة الحركة T1.
   5. عندما T1 يصل إلى حافة occluder الأقرب إلى المشارك ، وضمان أن البرنامج لا يقدم T1 كما الناشئة عن طريق الانزلاق الماضي حافة occluder ، وذلك من شأنه أن يقدم في البداية "نصف القمر" التحفيز إلى النظام البصري. بدلاً من ذلك، تحقق من أن البرنامج يبقى T1 غير مرئي حتى يظهر الهدف الكامل، ثم يعرضه على المشارك.
      ملاحظة: يتم ذلك للتحكم في تأثيرات المعالجة المرئية للمحفزات الجزئية، خاصة إذا تم استخدام سرعات مختلفة من الأهداف التي من شأنها أن تعبر الحدود في أوقات مختلفة. 10 - ينتج ظهور جزئي للهدف (مثل حافز نصف القمر) هدفا يتألف في البداية من تردد مكاني أعلى، والذي من شأنه أن يؤدي إلى زيادة الكمون SLR وانخفاض^{حجمها 10.}
   6. تحقق من أن البرنامج يقدم T1 إلى جانب عشوائي في أحد مساري y المقلوبين بينما يبقى يد المشارك ثابتًا في T0.
      ملاحظة: في وقت واحد مع ظهور T1 من تحت occluder، يتم عرض هدف ثانوي في زاوية الشاشة، في موقع مغطى بالصمام الضوئي. لا يرى هذا الهدف المقدم للصمام الضوئي من قبل هذا الموضوع ولكنه يوفر إشارة تناظرية إلى الصمام الضوئي المدمج في الجهاز الروبوتية الوصول. تسمح إشارة الصمام الضوئي هذه بالمحاذاة الدقيقة للمظهر المستهدف مع نشاط العضلات وتضمن عدم وجود أي تأخير أو تأخير داخل جهاز الوصول الروبوتي.
   7. عندما يخرج T1 من وراء occluder، معرفة ما إذا كان المشارك قادرا على توليد وصول موجهة بصريا اعتمادا على لون occluder. عندما يكون occluder الأخضر، اطلب من المشارك لاعتراض T1 مع RTC. عندما يكون occluder أحمر، اطلب من المشارك نقل RTC بعيداً عن T1.
      ملاحظة: يشير لون الانسداد الأخضر (2.1.1.2) إلى الوصول للمحترفين (أي نحو العضد) ولون أحمر مُشار إليه بعيدًا عن الهدف المتحرك T1 (أي مضاد للمدى). في حالة مكافحة الوصول، لا يستند اعتراض الصحيح على صورة معكوسة من T1، ولكن بدلاً من المسافة الأفقية نسبة إلى T0.
   8. اعتمادا على سلوك الوصول، وتقديم ردود الفعل إما 'ضرب' (اعتراض الصحيح)، 'خاطئ' (الاتجاه غير صحيح لpro/anti الوصول)، أو 'miss' (لا صحة ولا الردود غير صحيحة الكشف عن) خلال الفاصل الزمني بين المحاكمات. تتكون هذه الملاحظات من نص مكتوب على occluder.
   9. تأكد من أن T1 و T0 تظهر مرة أخرى في مواقعها الأصلية 200 مللي ثانية بعد اكتمال سلوك الوصول إلى المشارك. بدء المحاكمة التالية عندما يحضر المشارك RTC إلى T0.
2. اطلب من كل مشارك إجراء 4 كتل من 100 تجربة ، مما يؤدي إلى وصول 100 إلى كل حالة. معشّاة أنواع التجارب المتشابكة مع الموالية أو المضادة للروافد بعد المحفزات اليسار واليمين. كل كتلة يستغرق حوالي 7.5 دقيقة لإكمال.
   ملاحظة: يوصى بأن تتكون كل حالة من 80 تكراراً على الأقل عند استخدام التسجيلات السطحية، حيث تعتمد خطوة التحليل التالية على بيانات من العديد من التجارب للكشف عن SLR.
   1. تقليل حركة المشاركين بين كل كتلة لضمان اتساق التسجيلات. بعد تأكيد شفهي أن المشارك جاهز لبدء الكتلة التالية، قم ببدء الكتلة التالية والاستمرار في مراقبة أداء المشاركين وإخراج EMG.
      ملاحظة: قد تكون هناك حاجة إلى المراقبة المستمرة لإخراج EMG عبر جهاز مراقبة سطح المكتب من قبل المُجرب للكشف عن مشكلات تسجيلات EMG السطحية. على سبيل المثال، خلال فترات طويلة من الوصول إلى الحركات، قد تصبح أقطاب EMG السطحية غير عالقة من جلد المشارك بسبب التعرق.
3. جمع البيانات من نموذج ثابت عنصر تحكم لتمكين مقارنة البيانات إلى تلك التي تم الحصول عليها في نموذج الهدف الناشئة.
   ملاحظة: قد يتم ذلك قبل أو بعد نموذج الهدف الناشئة. لإنشاء نموذج ثابت عنصر تحكم، كرر الخطوات 2.1.1.3 و 2.1.1.5 و 2.2 و 3.1 و 3.1.1 و 3.1.7 و 3.2 و 3.2.1; ومع ذلك، في الخطوة 2.1.1.3، لا رمز T1 بدءاً من أعلى الشاشة والانتقال نحو المشارك. بدلاً من ذلك، ضع T1 لتظهر إما إلى اليسار أو اليمين من T0. وعلاوة على ذلك، T0 الآن إما الأحمر أو الأخضر أقرب إلى occluder المستخدمة في نموذج الهدف الناشئة. وتسير المحاكمة على النحو المبين أدناه.
   1. توجيه شفهيا للمشارك لجلب RTC في T0 لبدء المحاكمة الأولى، التي هي في نفس الموقع كما هو الحال في النموذج المستهدف الناشئة.
   2. تأكد من أن البرنامج يقدم T0 إما الأحمر أو الأخضر للإشارة إلى الموالية أو مكافحة الوصول على التوالي. العشوائية فترة عقد من 1-2s للمشارك لعقد RTC في T0.
   3. تأكد من أن البرنامج يقدم هدفا ثابتا إما إلى اليسار أو اليمين، 10 سم من T0. تعشّم الجانب المستهدف عبر التجارب.
   4. كما هو الحال في نموذج الهدف الناشئة، اطلب من المشارك الوصول إلى هدف إذا كان T0 أخضر، والوصول في الاتجاه المعاكس تمامًا بعيدًا عن الهدف إذا كان T0 أحمرًا. تستمر المحاكمة التالية بعد الاتصال مع موقع الهدف أو الهدف المضاد.
   5. تأكد من أن كل مشارك أجرى 4 كتل من 100 تجربة، مما أدى إلى بلوغ 100 تجربة لكل حالة. تم تشابك أنواع التجارب بشكل عشوائي.

4- التحليل

1. تحليل كافة البيانات في البرامج النصية المخصصة دون اتصال وتجاهل تجارب الأخطاء.
   ملاحظة: يتم تعريف تجارب الأخطاء بواسطة اتجاهات الوصول غير صحيحة (3.5 سم) أو RTs طويلة (> 500 مللي ثانية) تشير إلى عدم الانتباه المفترض أو RTs قصيرة (
2. اشتقاق وقت التفاعل (RT) للوصول إلى حركات لكل تجربة من خلال تحديد الوقت الذي تجاوزت فيه الحركة 8٪ من السرعة الظلية القصوى.
   ملاحظة: قد يتم استخدام أساليب أخرى لتعريف RT.
3. لتحليل نشاط العضلات، استخدم البرامج النصية غير المتصلة بالإنترنت لتحويل إشارات EMG إلى ميكروفولت مصدر، وإزالة أي إزاحة التيار المستمر، وتصحيح إشارة EMG، وتصفية الإشارة مع مرشح متوسط متحرك من 7 نقاط.
4. استخدام سلسلة زمنية المتلقي التشغيل التحليل المميزة (ROC) للكشف عن وجود و الكمون من SLR^6،7.
   ملاحظة: يمكن استخدام طرق بديلة لتحديد الطابع المقفل للوقت لنشاط SLR.
   1. لإجراء تحليل سلسلة زمنية ROC، فصل بيانات EMG استناداً إلى جانب العرض التقديمي الهدف وحالة التجربة(يظهر الشكل 1a البيانات اليسرى مقابل البيانات اليمنى للمؤيدين للوصول).
   2. حساب المنطقة تحت منحنى ROC للسكان اثنين، لكل مرة عينة (1 مللي ثانية) من 100 مللي ثانية قبل إلى 300 مللي ثانية بعد العرض الهدف (على سبيل المثال، الشكل 2c).
      ملاحظة: تشير قيمة ROC 0.5 إلى التمييز في الصدفة، في حين تشير قيم 1 أو 0 إلى تمييز صحيح تماماً أو غير صحيح بالنسبة للعرض المستهدف، على التوالي.
   3. تحديد زمن الوصول إلى التمييز كأول من 8 من 10 نقاط متتالية التي تجاوزت قيمة 0.6(الشكل 2 ج المشار إليها من قبل الخطوط العمودية الحمراء أو الزرقاء).
      ملاحظة: قد تتغير العتبة وعدد النقاط التي تتجاوز العتبة حسب نوعية وكمية تسجيلات EMG السطحية أو العضلية، ويمكن استخدام تحليل الإطلاق لتحديد فترات الثقة بشكل موضوعي. وقد أظهرت العمل السابق أن قيمة 0.6 يعادل تقريبا فاصل الثقة 95٪^12.
5. لتحديد وجود SLR على التجارب المؤيدة للوصول، استخدم تحليل RT-split (انظر الشكل 1⁸)، حيث يتم تنفيذ الخطوات 4.1.3.2 و 4.1.3.3 بشكل منفصل على النصف المبكر والمتأخر من الوصولات على أساس RT (الشكل 1a التجارب الأرجواني، والتجارب الخضراء).
   1. مؤامرة وقت التمييز المبكر ويعني RT في وقت مبكر كنقطة واحدة، ثم مؤامرة وقت التمييز في وقت متأخر ويعني RT في وقت متأخر كنقطة ثانية على نفس المؤامرة. ربط هاتين الذّرقين بخط(الشكل 1c). يتم الكشف عن SLR عندما يتجاوز ميل هذا الخط 67.5 درجة.
      ملاحظة: بالنسبة لهذا الخط، فإن منحدر 90 درجة يشير إلى أن أوقات التمييز في EMG مقفلة تمامًا على عرض التحفيز (حيث يتم بدء نشاط EMG في نفس وقت الوصول ، بغض النظر عن وقت الحركة اللاحقة) ، في حين أن منحدرًا من 45 درجة يشير إلى أن التمييز في EMG مؤمن تمامًا على بداية الحركة. في الممارسة العملية، يتم استخدام منحدر قطع من 67.5 درجة (في منتصف الطريق بين 45 درجة و 90 درجة) للكشف عما إذا كان SLR موجود (المنحدر > 67.5 درجة) أم لا (المنحدر < 67.5 درجة)؛ حيث أن هذا يشير إلى أن نشاط EMG أكثر غلقاً على التحفيز بدلاً من بداية الحركة.
6. إذا تم تحديد وجود SLR، حدد زمن الوصول SLR بواسطة زمن الوصول التمييزي من كافة التجارب (4.1.3.3).
7. تحديد SLR حجم الفرق بين اليسار واليمين يعني آثار EMG (على سبيل المثال، الشكل 2c الظلام الأحمر مقابل آثار حمراء فاتحة، أو الأزرق الداكن مقابل آثار زرقاء فاتحة) من الكمون SLR إلى 30 مللي ثانية بعد وقت الوصول التمييز.
   ملاحظة: قد يتم توسيع قيم وقت حجم أو تقصير.

النتائج

الردود المقفلة التحفيز (SLRs) هي رشقات نارية قصيرة من وقت النشاط العضلي مؤمن على بداية التحفيز التي تتطور جيدا قبل الطائرة أكبر من توظيف العضلات المرتبطة بداية الحركة. أنتجت الطبيعة المقفلة للوقت لـ SLR "النطاقات" لنشاط العضلات المرئية في ~ 100 مللي ثانية عند عرض جميع التجارب التي تم فرزها لوقت ?...

Discussion

البشر لديهم قدرة ملحوظة، عند الحاجة، لتوليد إجراءات سريعة، موجهة بصريا في latencies التي تقترب من الحد الأدنى من التأخير في الاتصال الرنانة والرافضة. لقد سبق أن وصفنا الردود المقفلة على التحفيز (SLRs) على الطرف العلوي كتدبير جديد للاستجابات السريعة فيشوماتور^6،9

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Bagnoli-8 Desktop Surface EMG System	Delsys Inc.		Another reaching apparatus may be used
Kinarm End-Point Robot	Kinarm, Kingston, Ontario, Canada		Another reaching apparatus may be used
MATLAB (version R2016a) Stateflow and Simulink applications	The MathWorks, Inc., Natick, Massachusetts, United States
PROPixx projector	VPIXX Saint-Bruno, QC, Canada		This is a custom built addon for the Kinarm. Other displays may be used.
			Resolution: 1920 x 1080. Standard viewing monitors may also be used.