Un paradigma de objetivo emergente para evocar respuestas visuomotoras rápidas en los músculos humanos de las extremidades superiores

Resumen

Aquí se presenta un paradigma conductual que provoca respuestas visuomotoras rápidas y robustas en los músculos de las extremidades superiores humanas durante los alcances guiados visualmente.

Resumen

Para llegar hacia un objeto visto, la información visual tiene que transformarse en comandos motores. La información visual, como el color, la forma y el tamaño del objeto, se procesa e integra en numerosas áreas cerebrales y, en última instancia, se transmite a la periferia motora. En algunos casos, se necesita una reacción lo más rápido posible. Estas transformaciones visuomotoras rápidas, y sus sustratos neurológicos subyacentes, se entienden mal en los seres humanos, ya que han carecido de un biomarcador confiable. Las respuestas bloqueadas por estímulos (SLR) son ráfagas de latencia corta (<100 ms) de actividad electromiográfica (EMG) que representan la primera oleada de reclutamiento muscular influenciada por la presentación de estímulo visual. Las RSB proporcionan una producción cuantificable de transformaciones visuomotoras rápidas, pero las SLR no se han observado consistentemente en todos los sujetos en estudios anteriores. Aquí describimos un nuevo paradigma conductual con la aparición repentina de un objetivo en movimiento por debajo de un obstáculo que evoca constantemente SLRs robustos. Los participantes humanos generados visualmente guiados se acercan o alejan del objetivo emergente usando un manipulando robótico mientras que los electrodos de superficie registraron la actividad de EMG desde el músculo principal pectoral. En comparación con estudios anteriores que investigaron SLR utilizando estímulos estáticos, las SLR evocadas con este paradigma de objetivo emergente fueron más grandes, evolucionaron antes y estuvieron presentes en todos los participantes. Los tiempos de reacción de alcance (RSE) también se aceleraron en el paradigma de objetivo emergente. Este paradigma ofrece numerosas oportunidades de modificación que podrían permitir el estudio sistemático del impacto de diversas manipulaciones sensoriales, cognitivas y motoras en respuestas visuomotoras rápidas. En general, nuestros resultados demuestran que un paradigma de objetivo emergente es capaz de evocar de manera consistente y robusta la actividad dentro de un sistema visuomotor rápido.

Introducción

Cuando notamos un mensaje en nuestro teléfono celular, se nos pide que realicemos un alcance guiado visualmente para recoger nuestro teléfono y leer el mensaje. Las características visuales como la forma y el tamaño del teléfono se transforman en comandos de motor que nos permiten alcanzar con éxito la meta. Estas transformaciones visuomotoras pueden estudiarse en condiciones de laboratorio, lo que permite un alto grado de control. Sin embargo, hay escenarios donde el tiempo de respuesta es importante, por ejemplo, coger el teléfono si cayera. Los estudios de laboratorio de comportamientos visuomotores rápidos a menudo se basan en paradigmas de objetivos desplazados en los que los movimientos en marcha se modifican en pleno vuelo después de algún cambio en la posición objetivo (por ejemplo, véase la referencia^1,2). Mientras que tales correcciones en línea pueden ocurrir en <150 ms³, es difícil determinar el momento exacto de la salida visuomotor rápida utilizando cinemática solo debido a las características de filtrado de paso bajo del brazo, y porque la salida visuomotor rápida reemplaza un movimiento ya en pleno vuelo. Tales complicaciones conducen a la incertidumbre sobre los sustratos subyacentes a las respuestas visuomotoras rápidas subyacentes (ver ref.⁴ para su revisión). Algunos estudios sugieren que las estructuras subcorticales como el colliículo superior, en lugar de las áreas corticales frontoparietales, pueden iniciar correcciones en línea⁵.

Esta incertidumbre con respecto a los sustratos neuronales subyacentes puede deberse, al menos en parte, a la falta de un biomarcador fiable para la salida del sistema visuomotor rápido. Recientemente, hemos descrito una medida de respuestas visuomotoras rápidas que pueden ser generadas a partir de posturas estáticas y registradas a través de la electromiografía (EMG). Las respuestas bloqueadas por estímulo (SLR) son ráfagas de tiempo bloqueadas de la actividad de EMG que preceden al movimiento voluntario^6,7, evolucionando consistentemente 100 ms después del inicio del estímulo. Como su nombre indica, las RSB son evocadas por el inicio del estímulo, persistiendo incluso si se retiene un movimiento eventual⁸ o se mueve en la dirección opuesta⁹. Además, las RSM evocadas por el desplazamiento de objetivos en un paradigma dinámico se asocian con correcciones en línea de latencia más corta^10. Por lo tanto, los SLR proporcionan una medida objetiva para estudiar sistemáticamente la salida de un sistema visuomotor rápido implicado en los RT de latencia corta, ya que pueden generarse a partir de una postura estática y analizarse a partir de otras señales EMG no relacionadas con la fase inicial de la respuesta visuomotor rápida.

El objetivo del estudio actual es presentar un paradigma de alcance guiado visualmente que suscita sólidamente SLRs. Estudios anteriores que investigan el SLR han notificado tasas de detección inferiores al 100% entre los participantes, incluso cuando se utilizan grabaciones intramusculares más invasivas^6,8,9. Las bajas tasas de detección y la dependencia de las grabaciones invasivas limitan la utilidad de las medidas de SLR en futuras investigaciones sobre el sistema visuomotor rápido en la enfermedad o a lo largo de la vida útil. Mientras que algunos sujetos simplemente no expresan SLR, los estímulos y paradigmas de comportamiento utilizados anteriormente pueden no haber sido ideales para evocar el SLR. Los informes anteriores de SLRs han utilizado típicamente paradigmas en los que los participantes generan alcances guiados visualmente hacia la estática, apareciendo repentinamente los objetivos^6,9. Sin embargo, un sistema visuomotor rápido es el más probable que se necesita en escenarios donde uno debe interactuar rápidamente con un objeto que cae o volador, lo que lleva a uno a preguntarse si mover en lugar de estímulos estáticos puede evocar mejor SLRs. Por lo tanto, hemos adaptado un paradigma de objetivo móvil utilizado para estudiar los movimientos oculares^11,y lo hemos combinado con una tarea de alcance pro/anti guiada visualmente utilizada para examinar el SLR^9. En comparación con los resultados de paradigmas utilizados anteriormente^6,8,9, se encontró que slRs en el paradigma de destino emergente evolucionó antes, alcanzó magnitudes más altas, y eran más frecuentes en toda nuestra muestra de participante. En general, el paradigma objetivo emergente promueve la expresión de respuestas visuomotoras rápidas a tal grado que las medidas objetivas de EMG se pueden hacer de forma fiable con grabaciones de superficie, potenciador del estudio dentro de las poblaciones clínicas y a lo largo de la vida útil. Además, el paradigma de objetivo emergente se puede modificar de muchas maneras diferentes, promoviendo investigaciones más exhaustivas sobre los factores sensoriales, cognitivos y motores que promueven o modifican las respuestas visuomotoras rápidas.

Protocolo

Todos los procedimientos fueron aprobados por la Junta de ética de la investigación de la ciencia de la salud en la Universidad de Ontario Occidental. Todos los participantes dieron su consentimiento informado, se les pagó por su participación y fueron libres de retirarse del experimento en cualquier momento.

1. Preparación del participante

NOTA: Se estudió una pequeña muestra de participantes jóvenes sanos (3 mujeres, 2 varones; edad media: 26 años +/- 3,5). Todos los participantes eran diestros y tenían una visión normal o corregida a normal, sin trastornos visuales, neurológicos o musculoesqueléticos actuales. Se excluyeron los participantes con antecedentes de lesiones o trastornos musculoesqueléticos en las extremidades superiores.

1. Aplique sensores EMG al músculo de la extremidad superior objetivo involucrado en el movimiento de alcance que se está estudiando. Aquí, las grabaciones de EMG se hicieron desde la cabeza clavicular del músculo pectoral derecho, que se recluta para alcanzar el cuerpo cruzado (izquierda).
   NOTA: Las grabaciones se pueden hacer a partir de otros músculos de la extremidad superior, o de la porción esternal o lateral del músculo mayor pectoral.
   1. Visualiza el músculo objetivo solicitando una acción conocida para reclutar el músculo de interés. Para la cabeza clavicular del músculo mayor pectoralis, pida al participante que relaje sus codos a sus lados y empuje sus palmas juntas. Si tiene dificultad para visualizar el músculo objetivo, palpar el área de interés mientras que el participante realizar repetidamente la acción solicitada, y apuntar áreas con cambios notables en el músculo para la colocación de electrodos.
      NOTA: La visualización se refiere a la identificación del músculo objetivo, a través de ver la forma del músculo a través de la piel superada mientras el participante realiza una acción que recluta el músculo. La visualización ayuda a localizar el músculo objetivo.
   2. Usando hisopos de alcohol, limpie la superficie de la piel sobre el músculo objetivo donde se colocará el electrodo, y también sobre el área donde se ubicará un electrodo de tierra.
   3. Prepare los sensores de superficie aplicando adhesivos y gel de electrodo.
   4. Pida al participante que realice de nuevo la acción asociada con el reclutamiento muscular, y adhiera sensores sobre el vientre muscular, posicionándolos para que se recueste en paralelo con la dirección de las fibras del músculo objetivo. Coloque el electrodo de tierra en la clavícula contralateral en el brazo que alcanza. Asegure los sensores y electrodos de tierra a la piel circundante con cinta médica. Encienda el sistema EMG para permitir la recolección de EMG a lo largo del experimento.
      NOTA: Después de la colocación de los electrodos EMG, los datos de EMG se recopilan de forma pasiva y continua a lo largo del experimento a través del sistema EMG y se guardan como un flujo de datos analógico para su posterior análisis.
   5. Compruebe la calidad de la señal EMG mediante un monitor de escritorio o osciloscopio conectado al sistema EMG. Para determinar la calidad adecuada, haga que el participante realice un movimiento de alcance hacia o opuesto desde la dirección preferida del músculo de interés, y asegúrese de que la actividad de EMG aumenta o disminuye, respectivamente. Si no hay actividad en reposo, asegúrese de que la actividad de EMG no aumente para el movimiento en la dirección no preferida.
      NOTA: La calidad de la señal muscular de los electrodos de superficie depende de muchas características (por ejemplo, distribución idiosincrásica del tejido adiposo, postura del sujeto). Se recomienda que la actividad máxima de EMG asociada con el movimiento en la dirección preferida (contratación) sea al menos 2 veces el nivel de actividad en reposo, pero debe ser considerablemente mayor.
   6. Vuelva a colocar los electrodos si es necesario, para asegurarse de que se observan estos niveles de actividad. Deje conectado el monitor de visualización o el osciloscopio durante todo el experimento para supervisar continuamente la salida de EMG.
2. Configure al participante específico con los sensores EMG aplicados en un aparato de alcance robótico que permita alcanzar los movimientos en un plano horizontal, y la aplicación de la fuerza al manipulandum.
   NOTA: Añadir fuerza contra el músculo de interés aumenta la actividad de fondo, permitiendo la expresión de la SLR como un aumento o disminución de la actividad muscular después de la presentación del estímulo en la dirección preferida o no preferente del músculo, respectivamente. Un nivel de actividad de línea base es especialmente útil en la dirección no preferida, ya que la actividad de referencia y de alcance no preferente sería indistinguible sin una fuerza de carga en segundo plano. Una fuerza aplicada de 5N a la derecha y 2N de fuerza hacia abajo (frente a un objetivo presentado hacia la izquierda en relación con la posición inicial), a lo largo de la totalidad del experimento puede ser suficiente. La fuerza debe permanecer constante durante todo el experimento, por lo que las fuerzas inferiores se pueden utilizar si es necesario.
   1. Sentar al participante en la silla experimental, priorizando la comodidad de los participantes con respecto a la fuerza añadida contra la extremidad para minimizar los cambios de postura a lo largo del experimento.

2. Construcción de estímulos/aparatos

1. Genere todos los procedimientos y estímulos experimentales en el aparato de alcance robótico con una pantalla visual incorporada.
   NOTA: Asegúrese de que el aparato de alcance robótico esté equipado con una interfaz entre la salida visual y la salida del motor de manipulación que permite grabaciones analógicas simultáneas (por ejemplo, posición de manipulandum, salida de fotodiodo) y EMG. Asegúrese de que este aparato esté equipado con software capaz de ejecutar bloques de ensayos individuales preprogramados con todos los componentes visuales preprogramados. La pantalla visual integrada puede ser un monitor estándar o un proyector personalizado de alta calidad; sin embargo, se recomiendan proyectores de mayor calidad para garantizar la resolución temporal y visual del objetivo mostrado.
   1. Genere los 4 componentes principales del paradigma de destino emergente (consulte la figura complementaria 1)a través de software integrado que controla la visualización visual.
      NOTA: Todos los componentes deben generarse a través de un software integrado que proyecta los componentes especificados en la pantalla visual durante cada sesión de recopilación de datos. Cada componente se introduce manualmente en el software, que transforma las coordenadas de entrada de las formas en formas vistas en la pantalla visual. Una codificación completa de todos los componentes y movimientos de destino se realiza antes de la recopilación de datos, por lo tanto, no se requiere ninguna intervención del experimentador del paradigma durante la recopilación de datos, ya que el paradigma se ejecuta automáticamente en función de las respuestas del participante. Las siguientes coordenadas (reportadas en cm) se refieren en relación con el punto medio de los dos orígenes del manipulandum robot en el aparato de alcance robótico utilizado para recopilar datos de los participantes en el manuscrito actual. Todos los componentes del paradigma son visibles para el participante a lo largo de cada prueba, excepto la posición inicial que desaparece después de la aparición del objetivo en movimiento. Un aparato diferente puede utilizar un marco de referencia diferente.
      1. Genere una ruta y invertida introduciendo manualmente coordenadas para seis rectángulos con las siguientes coordenadas (y: - 19 (parte superior de y invertido) o -34 (parte inferior de y invertido), x:-/+2 (interior, inferior invertido y), -/+8 (parte inferior exterior invertida y); anchura .5 height: 20 (arriba) o 15 (abajo)).
      2. Genere un oclugo introduciendo manualmente coordenadas para un rectángulo grande (centrado en: 0, -29; ancho: 35 alto: 15) superponiendo el centro del trazado y invertido. El color de este ocluso puede variar de un ensayo a un ensayo, proporcionando una instrucción al participante.
         NOTA: El oclusor contiene una muesca cortada en la parte inferior central entre las dos salidas (0, -29; anchura: 5 altura: 5). Se indica al participante que: "fijar la muesca mientras un objetivo está detrás del oclusor". Al hacerlo, se garantiza que el ojo sea estable en la aparición del objetivo. El ocluso será de color rojo o verde al comienzo de cada ensayo.
      3. Generar un objetivo en movimiento mediante la introducción manual de coordenadas para un círculo que eventualmente se moverá hacia abajo la y invertida y detrás del oclusor (inicio: 0, -17; radio: 1; velocidad: 10 cm / s, velocidad detrás del ocluso: 30 cm / s).
         NOTA: El objetivo móvil (T1) es visible y estacionario al comienzo de cada ensayo.
      4. Genere cómo se moverá el objetivo en el software especificando las coordenadas x e y del movimiento de destino.
         NOTA: La velocidad del objetivo se calcula mediante la distancia de las sucesivas coordenadas x e y. La presentación adecuada del movimiento objetivo depende de la capacidad del software y la visualización visual para actualizar correctamente cada posición x e y en rápida sucesión. En el software, cambie el estado del objetivo móvil a "invisible para el participante" cuando la posición x e y del objetivo se hayan movido completamente por debajo del ocluso hasta que la posición x e y hayan surgido completamente del ocluso.
      5. Generar una posición inicial (0, -42; radio 1). El participante tendrá que adquirir esta posición para iniciar cada prueba.
   2. Genere un cursor en tiempo real (RTC) que represente la posición de la mano del participante en la pantalla en tiempo real.
      NOTA: La mano/brazo del participante se ocluyó durante el experimento a través de un espejo orientado hacia arriba que reflejaba los objetivos presentados hacia abajo. Esto se puede hacer a través de funciones de software incorporadas específicas para el aparato, lo que coloca un objetivo por encima de las coordenadas x e y continuamente actualizadas de la mano.

3. Procedimiento

1. Haga clic en el botón "Empezar" en el software asociado presentado en la pantalla del experimentador, que inicia el primer ensayo y la fuerza generados por el aparato robótico de alcance aplicado a la extremidad superior del participante.
   NOTA: Después de que el experimentador haga clic en inicio, el experimentador no requiere ninguna intervención, hasta que entre bloques donde el experimentador debe presionar start de nuevo. La intervención del experimentador también puede ser necesaria si la señal EMG que se supervisa continuamente los cambios, o si el participante no puede completar el experimento. Todos los experimentos deben detenerse inmediatamente si surge una emergencia. La fuerza aplicada a la mano del participante se detiene automáticamente si el participante suelta el mango a través de programas de tareas integrados. Se recomienda utilizar un aparato con un botón para finalizar el experimento en situaciones de emergencia.
   1. Instruir verbalmente al participante para iniciar el primer ensayo llevando el RTC (indicado por la posición del manipulandum) en la posición inicial (T0) para una duración variable de 1 a 1,5 s. El ocluso cambia de color para indicar al sujeto que el próximo ensayo requiere un pro o anti-alcance.
      NOTA: Al incorporar RTC a T0, se inicia cada prueba. Si el participante sale de la posición de inicio T0 antes de la hora prescrita, la prueba comenzará de nuevo una vez que RTC vuelva a T0.
   2. Asegúrese de que el objetivo móvil (T1) que era estacionario y visible para el participante en la parte superior de la y invertida (2.1.1.3), comienza el movimiento hacia el participante a lo largo del camino de la y invertida, que fue iniciado por el participante que trayendo RTC a T0 en el paso anterior.
      NOTA: Cuando T1 comienza a moverse, T0 desaparece. No se imponen restricciones en el brazo del participante después de este tiempo, sin embargo, el participante es instruido para permanecer dentro de los confines imaginados de T0.
   3. Asegúrese de que T1 se mueva detrás del ocluso y sea invisible para el participante. Durante este intervalo, el participante mantiene la posición de la mano en T0 imaginado.
   4. Asegúrese de que T1 viaja detrás del ocluso a una velocidad constante de 30 cm/s a lo largo del eje y hacia el participante. Una vez que T1 alcanza la mitad de la longitud del ocluso, se bifurca a lo largo de una de las salidas y invertidas con un componente de velocidad x adicional. Por lo tanto, la velocidad a lo largo del eje y se mantiene constante. El objetivo desaparece durante un retardo constante de 0,5 s, con el retardo dependiendo del tamaño del ocluso y la velocidad del movimiento T1.
   5. Cuando T1 alcance el borde del ocluso más cercano al participante, asegúrese de que el programa de software no presente T1 como emergente pasando el borde del ocluso, ya que al hacerlo presentaría inicialmente un estímulo de "media luna" al sistema visual. En su lugar, compruebe que el programa de software mantiene T1 invisible hasta que el objetivo completo ha surgido, y luego lo presenta al participante.
      NOTA: Esto se hace para controlar los efectos de procesamiento visual de estímulos parciales, especialmente si se utilizan diferentes velocidades de objetivos que cruzarían el límite en diferentes momentos. Una aparición parcial de un objetivo (por ejemplo, el estímulo de media luna) produce un objetivo compuesto inicialmente de una frecuencia espacial más alta, que basado en resultados anteriores conduciría a un aumento de la latencia de LOS PRODUCTOS estándar y una disminución de la magnitud^10.
   6. Compruebe que el programa de software presenta T1 a un lado aleatorio en una de las dos rutas y invertidas mientras que la mano del participante permanece inmómbrada en T0.
      NOTA: Simultáneamente con la aparición de T1 desde debajo del ocluso, se presenta un objetivo secundario en la esquina de la pantalla, en un lugar cubierto por un fotodiodo. Este objetivo presentado al fotodiodo no es visto por el sujeto, pero proporciona una señal analógica a un fotodiodo integrado en el dispositivo de alcance robótico. Esta señal de fotodiodo permite la alineación precisa de la apariencia objetivo con la actividad muscular y asegura que no haya retrasos o retrasos dentro del aparato robótico de alcance.
   7. Cuando T1 emerge de la parte de atrás del ocluso, vea si el participante es capaz de generar un alcance guiado visualmente dependiendo del color del ocluso. Cuando el oclusor es verde, pida al participante que intercepte el T1 con el RTC. Cuando el ocluso esté rojo, pida al participante que mueva el RTC lejos de T1.
      NOTA: Un color de ocluso verde (2.1.1.2) indica un alcance profesional (es decir, hacia el occulder) y un color rojo indicado lejos del objetivo en movimiento T1 (es decir, un antides llegará). En la condición antides llegar, una interceptación correcta no se basa en la imagen reflejada de T1, sino más bien en la distancia horizontal relativa a T0.
   8. Dependiendo de su comportamiento de alcance, proporcione comentarios como un 'hit' (correcta intercepción), 'wrongway' (dirección incorrecta para pro/anti alcance) o 'miss' (ni respuestas correctas ni incorrectas detectadas) durante el intervalo entre pruebas. Esta retroalimentación consta de texto escrito en el ocluso.
   9. Asegúrese de que T1 y T0 reaparezcan en sus respectivas ubicaciones originales 200 ms después de que se haya completado el comportamiento de alcance del participante. Inicie la siguiente prueba cuando el participante traiga el RTC a T0.
2. Pida a cada participante que realice 4 bloques de 100 ensayos, lo que produce 100 alcances por condición. Aleatorizar los tipos de ensayo entremezclados con pro o anti-alcance después de los estímulos izquierdo y derecho. Cada bloque tarda aproximadamente 7,5 minutos en completarse.
   NOTA: Se recomienda que cada condición consista en un mínimo de 80 repeticiones al utilizar grabaciones de superficie, ya que el siguiente paso de análisis se basa en datos de muchos ensayos para la detección de SLR.
   1. Minimice el movimiento de los participantes entre cada bloque para garantizar la coherencia de las grabaciones. Después de la confirmación verbal de que el participante está listo para comenzar el siguiente bloque, inicie el siguiente bloque y continúe supervisando el rendimiento de los participantes y la salida de EMG.
      NOTA: Es posible que el experimentador siga supervisando la salida EMG a través de un monitor de escritorio para detectar problemas con las grabaciones EMG de superficie. Por ejemplo, durante períodos prolongados de movimientos de alcance, los electrodos EMG de superficie pueden desenganarse de la piel del participante debido a la sudoración.
3. Recopile datos de un paradigma estático de control para permitir la comparación de los datos con los obtenidos en el paradigma de destino emergente.
   NOTA: Esto se puede hacer antes o después del paradigma de destino emergente. Para crear un paradigma estático de control, repita los pasos 2.1.1.3, 2.1.1.5, 2.2, 3.1, 3.1.1, 3.1.7, 3.2 y 3.2.1; sin embargo, en el paso 2.1.1.3, no codificar T1 comenzando en la parte superior de la pantalla y moviéndose hacia el participante. En su lugar, coloque T1 para que aparezca a la izquierda o a la derecha de T0. Además, T0 es ahora rojo o verde similar al ocluso utilizado en el paradigma de destino emergente. El ensayo continúa como se describe a continuación.
   1. Instruir verbalmente al participante que traiga el RTC a T0 para iniciar el primer ensayo, que se encuentra en la misma ubicación que en el paradigma de destino emergente.
   2. Asegúrese de que el programa de software presenta T0 como rojo o verde para indicar un pro o anti alcance respectivamente. Aleatorice el período de retención de 1-2s para que el participante mantenga el RTC en T0.
   3. Asegúrese de que el programa de software presenta un objetivo estático a la izquierda o a la derecha, a 10 cm de T0. Aleatoriza el lado objetivo a través de las pruebas.
   4. Al igual que en el paradigma objetivo emergente, pida al participante que alcance hacia un objetivo si T0 es verde, y llegue en la dirección diametralmente opuesta lejos de un objetivo si T0 es rojo. El siguiente ensayo continúa después del contacto con un objetivo o una ubicación anti-destino.
   5. Asegúrese de que cada participante realizó 4 bloques de 100 ensayos, lo que produce 100 alcances por condición. Los tipos de prueba se mezclaron aleatoriamente.

4. Análisis

1. Analice todos los datos de scripts personalizados sin conexión y descarte las pruebas de error.
   NOTA: Los ensayos de errores se definen por direcciones de alcance incorrectas (3,5 cm), RTs largos (>500 ms) que indican presunta falta de atención o TS cortas (<120) que indican anticipación.
   1. Derive el tiempo de reacción (RT) para alcanzar los movimientos de cada ensayo identificando el momento en el que el movimiento superó el 8% de la velocidad tangencial máxima.
      NOTA: Se pueden utilizar otros métodos para definir RT.
   2. Para analizar la actividad muscular, utilice scripts sin conexión para convertir las señales EMG en microvoltas de origen, elimine cualquier desplazamiento de CC, rectifique la señal EMG y filtre la señal con un filtro de media móvil de 7 puntos.
   3. Utilice un análisis de la característica de funcionamiento del receptor (ROC) de la serie temporal para detectar la presencia y latencia de la SLR^6,7.
      NOTA: Se pueden utilizar métodos alternativos para determinar la naturaleza de bloqueo de tiempo de la actividad de SLR.
      1. Para realizar el análisis ROC de series temporales, segreda los datos de EMG en función del lado de la presentación de destino y la condición de prueba(la Figura 1a muestra los datos izquierdos frente a los de la derecha para los pro-alcance).
      2. Calcular el área debajo de la curva ROC para las dos poblaciones, para cada muestra de tiempo (1 ms) de 100 ms antes a 300 ms después de la presentación objetivo (por ejemplo, Figura 2c).
         NOTA: El valor ROC de 0,5 indica discriminación de probabilidad, mientras que los valores de 1 o 0 indican una discriminación perfectamente correcta o incorrecta en relación con la presentación objetivo, respectivamente.
      3. Determine la latencia de discriminación como el primero de 8 de 10 puntos consecutivos que superó un valor de 0,6(Figura 2c indicada por líneas verticales rojas o azules).
         NOTA: El umbral y el número de puntos que superan el umbral pueden cambiar dependiendo de la calidad y la cantidad de las grabaciones de EMG de superficie o intramusculares, y se puede utilizar un análisis de arranque para determinar objetivamente los intervalos de confianza. Trabajos anteriores han demostrado que un valor de 0,6 equivale aproximadamente a un intervalo de confianza del 95%¹².
   4. Para determinar la presencia de una RSM en ensayos a favor del alcance, utilice un análisis de división RT (véase la figura 1^8),mediante el cual los pasos 4.1.3.2 y 4.1.3.3 se realizan por separado en la mitad temprana y tardía de los alcances basados en RT(Figura 1a ensayos morados y ensayos verdes).
      1. Trazar el tiempo de discriminación temprana y significar la RT temprana como un punto, luego trazar el tiempo de discriminación tardía y significar RT tardío como un segundo punto en la misma trama. Conecte estos dos puntos con una línea(Figura 1c). Se detecta una RS SLR cuando la pendiente de esta línea supera los 67,5o.
         NOTA: Para esta línea, una pendiente de 90o indicaría que los tiempos de discriminación de EMG están perfectamente bloqueados para la presentación del estímulo (ya que la actividad de EMG se inicia con la misma latencia, independientemente del tiempo de movimiento subsiguiente), mientras que una pendiente de 45o indicaría que la discriminación de EMG está perfectamente bloqueada para el inicio del movimiento. En la práctica, se utiliza una pendiente de corte de 67,5o (a medio camino entre 45o y 90o) para detectar si una SLR estaba presente (pendiente > 67,5o) o no (pendiente < 67,5o); como esto indica que la actividad de EMG está más bloqueada para el estímulo que en el inicio del movimiento.
   5. Si se determina la presencia SLR, defina la latencia SLR por la latencia de discriminación de todos los ensayos (4.1.3.3).
   6. Defina la magnitud SLR como la diferencia entre las trazas EMG medias izquierda y derecha (por ejemplo, la Figura 2c de color rojo oscuro frente a las trazas de color rojo claro, o las trazas de color azul oscuro frente a azul claro) de latencia SLR a latencia posterior a discriminación de 30 ms.
      NOTA: Los valores de tiempo de magnitud pueden ampliarse o acortarse.

Resultados

Las respuestas bloqueadas por estímulo (SLR) son breves ráfagas de tiempo de actividad muscular bloqueadas al inicio del estímulo que evolucionan mucho antes de la mayor ráfaga de reclutamiento muscular asociada con el inicio del movimiento. La naturaleza de bloqueo temporal de la SLR produjo una "banda" de actividad muscular visible a 100 ms al ver todos los ensayos ordenados para el tiempo de reacción (RT) (Figura 1a, resaltado por cajas grises). Como se muestra en

Discusión

Los seres humanos tienen una capacidad notable, cuando es necesario, para generar acciones rápidas y guiadas visualmente en las latencias que se acercan a retrasos mínimos de conducción diferente eferentes. Hemos descrito previamente las respuestas bloqueadas por estímulo (SLR) en la extremidad superior como una nueva medida para las respuestas visuomotoras rápidas^6,9,10. Si bien es beneficioso para proporcionar un punto de...

Materiales

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.