Los autores desean reconocer Jon Nelson PhD, PT, para llevar a cabo el análisis para confirmar la frecuencia de vibración del vibrador usado en el presente Protocolo.

La Junta de revisión institucional en el Colegio de Santa Escolástica ha aprobado el estudio en que este protocolo fue desarrollado y probado.
Nota: Las especificaciones del fabricante del vibrador usado en el presente Protocolo indican que la frecuencia de 'alta' 11,00 rpm (183,3 Hz). Esta frecuencia fue confirmada mediante una muestra de datos de vibración obtenidos a través de una entrada de un amplificador diferencial que muestrean a 2 kHz. El período malo de la señal fue 5.56 x 10-3 s, que equivale a 180 Hz. En individuos con enfermedad de Raynaud, la vibración puede causar el fenómeno de Raynaud, una vasoconstricción temporal en el sitio de aplicación, que últimos minutos a horas y puede estar acompañada de entumecimiento, picazón o dolor. 23 La figura 1 muestra un ejemplo del fenómeno de Raynaud de causado por la vibración similar a la utilizada en el presente Protocolo. Los participantes potenciales deben ser evaluados para Raynaud antes de participar en este protocolo.
1. Protocolo de precipitación propiocepción:
<ol><li>Recoger la pluma, vibrador de 183 Hz, 2,5 pulgadas de correa ancha y una banda de caucho (véase la Tabla de materiales).</li>
	<li>Palpar el nervio cubital en el surco cubital de la extremidad superior está probando.<ol>
<li>Coloque una marca "x" en la piel sobre el surco cubital apenas superior a la línea entre el proceso del olécranon del húmero y el epicóndilo medial del cúbito. Nota: La figura 2 muestra esta situación en el dorso del codo.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Coloque la cabeza del vibrador en lugar marcado con el mango del masajeador superior a la cabeza.<ol>
<li>La correa ancha alrededor de porción de mango del vibrador y el brazo del participante se aplican.</li>
		<li>Colocar banda de caucho alrededor cuello cabeza de vibrador y el brazo del participante a mantener la cabeza del vibrador en su sitio y mantener contacto entre la piel de los participantes y la cabeza del vibrador, asegurándose de que la goma es un tamaño adecuado para retener la cabeza contra la piel, pero no restringir el movimiento o circulación.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Pedir al participante que doble y estire su codo. Él o ella no debe sentir ninguna interferencia de las correas. Si él o ella informes de interferencia, ajuste las correas y banda de goma para garantizar libertad de movimiento.</li>
	<li>Activar vibrador alta, espere 2 minutos (basado en datos no publicados).<ol>
<li>Realizar una medida del rendimiento de la propiocepción (la versión de la tableta de la TEC se presentan los resultados de aquí) con el vibrador funcionando en alta para la duración de la prueba<ol>
<li>Llevar a cabo el BKT. El participante en una silla de altura estándar (altura del asiento de 18 pulgadas), el asiento en una mesa de altura estándar (29 pulgadas altura) con su visión ocluida de la tableta con una cortina. Sentarse frente al participante.</li>
			<li>Guía el dedo índice de participantes, celebrado en la falange distal, desde el inicio de la línea hasta el final de la línea (destino) y hacia el comienzo de la línea. Suelte el dedo del participante e instruirlos a toque el objetivo. Completados 20 ensayos con cada extremidad superior.</li>
			<li>Asignar puntuaciones de los participantes en cada miembro superior como el error absoluto medio (distancia del objetivo) en centímetros.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Llevar a cabo medidas psicofísicas (como el VDT) inmediatamente al retirar el estímulo de la vibración. Nota: En los resultados presentados, la duración del estímulo de la vibración antes de la VDT fue 5 ± 1 minuto.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. vibración umbral de detección (adaptado de13)
<ol><li>Se reúnen el diapasón de 128 Hz, un cronómetro, texto (proporciona una superficie firme pero obediente que golpear el diapasón), mesa (29 pulgadas altura), silla estándar (altura del asiento de 18 pulgadas), cinta de enmascarar y pluma.<ol>
<li>Crear un cuadrado de 1/2 pulgada 1 pulgada x 1 ½ en el libro de texto con cinta de enmascarar para ser utilizado como un objetivo para la consistencia en golpear el diapasón.</li>
		<li>Utilizando un marcador permanente, color inferior 1 mm del vástago de la horquilla (esta marca se utilizará para normalizar la presión de aplicación diapasón durante la prueba).</li>
		<li>El participante en la silla en la mesa del asiento. Pregúntele a él para extender el antebrazo de la extremidad está probando supinado y completamente sobre la mesa, incluyendo el codo. Les pedimos a relajar las extremidades. Nota: El examinador debe estar sentado enfrente el participante.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Marca un punto en la piel sobre el tendón del bíceps distal, aproximadamente 1 cm superior a la del pliegue del codo.<ol>
<li>Coloque el libro en el borde de la mesa más cercana a los participantes, entre los codos de los participantes.</li>
		<li>Decir: "Esto es una prueba de su capacidad para detectar vibraciones. Ahora pondré este diapasón en su bíceps. Por favor dígame si usted siente las vibraciones, entonces decir 'Ahora' inmediatamente cuando desaparece la sensación de vibración. Este procedimiento se repetirá 3 veces en cada brazo."</li>
	</ol>
</li>
	<li>Asegúrese de que los discos en los extremos de cada diente de la horquilla estén apretados antes de comienzo. Si están flojas se sacudan y reducir la duración de la resonancia de la horquilla haciendo la prueba no fiable.<ol>
<li>Mantenga el vástago de la horquilla sin apretar entre los dedos pulgar e índice y pulsar en el libro dentro del cuadrado blanco con suficiente fuerza como para producir resonancia.<ol>
<li>Inmediatamente después de golpear, coloque el diapasón en la ubicación de la prueba, con suficiente presión al presionar la piel y ocultar la banda de 1 mm en la horquilla de la visión. Nota: Figura 3 muestra la horquilla en los bíceps distales del tendón prueba ubicación utilizado en este protocolo.</li>
			<li>Utilizando el cronómetro, cuantificar el tiempo de colocación del diapasón sobre la piel del participante hasta que el participante no siente vibraciones (dice 'Ahora').</li>
		</ol>
</li>
		<li>Repita dos veces más en el mismo brazo para un total de tres ensayos.<ol>
<li>Calcular el tiempo medio de desaparición del estímulo de la vibración a través de los tres ensayos para determinar el umbral de detección de vibración (VDT).</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Dukelow, S. 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L., Konczak, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effectiveness+of+proprioceptive+training+for+improving+motor+function:+a+systematic+review.">The effectiveness of proprioceptive training for improving motor function: a systematic review.</a> Frontiers in human neuroscience. 8, (2014).</li><li>Thiemann, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cortical+post-movement+and+sensory+processing+disentangled+by+temporary+deafferentation.">Cortical post-movement and sensory processing disentangled by temporary deafferentation.</a> Neuroimage. 59, 1582-1593 (2012).</li><li>Furmanek, M. P., S&#322;omka, K., Juras, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+cryotherapy+on+proprioception+system.">The effects of cryotherapy on proprioception system.</a> BioMed research international. 2014, (2014).</li><li>Costello, J. T., Donnelly, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cryotherapy+and+joint+position+sense+in+healthy+participants:+a+systematic+review.">Cryotherapy and joint position sense in healthy participants: a systematic review.</a> Journal of athletic training. 45, 306-316 (2010).</li><li>Weerakkody, N., Mahns, D., Taylor, J., Gandevia, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impairment+of+human+proprioception+by+high-frequency+cutaneous+vibration.">Impairment of human proprioception by high-frequency cutaneous vibration.</a> The Journal of physiology. 581, 971-980 (2007).</li><li>Boucher, J. A., Normand, M. C., Boisseau, &. #. 2. 0. 1. ;., Descarreaux, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensorimotor+control+during+peripheral+muscle+vibration:+An+experimental+study.">Sensorimotor control during peripheral muscle vibration: An experimental study.</a> Journal of manipulative and physiological therapeutics. 38, 35-43 (2015).</li><li>Rolke, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+sensory+testing:+a+comprehensive+protocol+for+clinical+trials.">Quantitative sensory testing: a comprehensive protocol for clinical trials.</a> European Journal of Pain. 10, 77-77 (2006).</li><li>Ayres, A. 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L., Nichols-Larson, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+and+treating+Higher-level+Somatosensory+Impairments+Post+Stroke.">Assessing and treating Higher-level Somatosensory Impairments Post Stroke.</a> Topics in Stroke Rehabilitation. 21, 290-295 (2014).</li><li>Kandel, E. R., Schwartz, J. H., Jessell, T. M., Siegelbaum, S. A., Hudspeth, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Principles of neural science. 4, (2000).</li><li>Goodwin, G. M., Mccloskey, D. I., Matthews, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+contribution+of+muscle+afferents+to+keslesthesia+shown+by+vibration+induced+illusionsof+movement+and+by+the+effects+of+paralysing+joint+afferents.">The contribution of muscle afferents to keslesthesia shown by vibration induced illusionsof movement and by the effects of paralysing joint afferents.</a> Brain. 95, 705-748 (1972).</li><li>Burke, D., Hagbarth, K. E., L&#246;fstedt, L., Wallin, B. 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A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impaired+limb+position+sense+after+stroke:+a+quantitative+test+for+clinical+use.">Impaired limb position sense after stroke: a quantitative test for clinical use.</a> Arch.Phys.Med.Rehabil. 77, 1271-1278 (1996).</li><li>Roll, J., Vedel, J., Ribot, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alteration+of+proprioceptive+messages+induced+by+tendon+vibration+in+man:+a+microneurographic+study.">Alteration of proprioceptive messages induced by tendon vibration in man: a microneurographic study.</a> Experimental brain research. 76, 213-222 (1989).</li><li>Calvin-Figui&#232;re, S., Romaigu&#232;re, P., Roll, J. -. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relations+between+the+directions+of+vibration-induced+kinesthetic+illusions+and+the+pattern+of+activation+of+antagonist+muscles.">Relations between the directions of vibration-induced kinesthetic illusions and the pattern of activation of antagonist muscles.</a> Brain research. 881, 128-138 (2000).</li><li>Fallon, J. B., Macefield, V. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vibration+sensitivity+of+human+muscle+spindles+and+Golgi+tendon+organs.">Vibration sensitivity of human muscle spindles and Golgi tendon organs.</a> Muscle &amp; nerve. 36, 21-29 (2007).</li><li>Seizova-Cajic, T., Smith, J. L., Taylor, J. L., Gandevia, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proprioceptive+movement+illusions+due+to+prolonged+stimulation:+reversals+and+aftereffects.">Proprioceptive movement illusions due to prolonged stimulation: reversals and aftereffects.</a> PloS one. 2, e1037 (2007).</li></ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

Este protocolo proporciona un método para derribar humana propiocepción en el miembro superior. En participantes sanos 20 el efecto de caída propioceptiva fue grande según lo medido por una medida psicofísica de sensibilidad cree que reflejan la transmisión de axon aferente Aα VDT. El VDT se midió como rápidamente como sea posible después de que se reduce la eliminación de la vibración, cuando la descarga aferente Aα. 25 el efecto de este protocolo en caso de error para llegar a un ob...

De todos los colaboradores para el control neural del movimiento, la propiocepción puede ser menos bien medido. Medidas de investigación de propiocepción usando equipos especializados han logrado recientemente fiabilidad, validez y precisión; 1 , 2 , 3 en contraste, las medidas clínicas de propiocepción, siendo más común la prueba del sentido de la posición de las extremidades,4 tienen baja resolución, están contaminados por otras modalidades sensoriales,4 y pobres o no propiedades psicométricas publicadas. 5 nuevas medidas exactas, confiables de propiocepción son necesarios para dilucidar mecanismos periféricos y centrales del control propioceptivo,3 para el diagnóstico clínico de deterioro y para medir los resultados del entrenamiento propioceptivo. 2 , 5 , 6 , 7 con este fin, se necesita un método simple, no invasor para deteriorar temporalmente o propiocepción 'caída'.
Caída propioceptiva en los seres humanos sanos permite a los investigadores deducir el papel de la función propioceptiva en una tarea sensoriomotora, que es útil para informar el desarrollo y validación de medidas estandarizadas. Modelos de precipitación tienen dos ventajas sobre el estudio de los seres humanos con propiocepción deteriorada. La primera es la disponibilidad de participantes; los individuos con deterioro de la propiocepción no son fácilmente accesibles a muchos investigadores. En segundo lugar, a diferencia de en vivo el deterioro de la propiocepción, modelos de precipitación pueden permitir que la capacidad controlar el grado de deterioro en los participantes.
Actuales métodos publicados de caída temporal de la propiocepción de la extremidad superior son invasivos, poco práctico o incómodo para el participante. Inyecciones de anestésicas, aunque relativamente seguro, requieren conocimientos técnicos y pueden considerarse invasivas por algunos participantes en la investigación. Bloqueos nerviosos isquémicos causa molestias y se practica un examen de sangre para detectar trastornos antes de su aplicación de coagulación. 8 crioterapia también causa malestar. El tiempo promedio de aplicación de crioterapia impactar la propiocepción es 20,3 ± 5,3 min.9 una vez retirada la crioterapia, sigue siendo una ventana breve en el que medir la propiocepción antes de calentar de nuevo, que puede contribuir al efecto contrario de crioterapia en el sentido de la posición común. 10 vibración de alta frecuencia (300 Hz) fue utilizada con éxito para reducir la agudeza propioceptiva en una tarea de detección de movimiento de dedo; el mecanismo fue divulgado para ser inducida por el corpúsculo de Pacini inhibición de la entrada de otros receptores cutáneos sensibles de vibración. 11 recientemente, vibración muscular de sóleo (80 Hz) fue encontrada para disminuir la precisión de la producción de fuerza isométrica por distorsionar la información propioceptiva. 12 sin embargo, un simple método no invasivo para la caída temporal de propiocepción de extremidades superiores no ha sido publicado.
El propósito de este método es utilizar la vibración de alta frecuencia para propiocepción temporalmente caída del miembro superior en adultos sanos. Caída fue confirmada usando dos medidas, el umbral de detección de vibración (VDT) y la versión de la tableta de la breve prueba de cinestesia (tBKT). El VDT es una medida psicofísica de sensibilidad parece reflejar transmisión de axon aferente Aα. 13 rendimiento propioceptiva se cuantificó usando el tBKT que está en desarrollo en nuestro laboratorio. La prueba breve de cinestesia (BKT), basado en la obra de Ayres,14 es un instrumento experimental que fue probado para no incluido en las baterías de la base de herramientas de institutos nacionales de salud (NIH). 15 , 16 el BKT incluye tres ensayos alcanzan para cada extremidad superior. El tBKT incluye 20 ensayos alcanzando por la extremidad superior y está siendo desarrollado con el objetivo de mejorar las propiedades psicométricas en la prueba original. La tBKT consiste en una entrada sensorial (dirección del examinador de extremidad superior al objetivo), central de proceso (recuerda la ubicación espacial del blanco) y una salida del motor (tratando de localizar el blanco después de retira la guía), cree que es necesario en una medida de en general el rendimiento propioceptivo. 17 el VDT las medidas tBKT, representan niveles bajo y alto, respectivamente, en la jerarquía somatosensorial,18 y así debe proporcionar una cuantificación más completa de la propiocepción que cualquier medida usa solo.
Dos mecanismos neuronales se relacionan más estrechamente a la agudeza propioceptiva reducida causada por vibración de alta frecuencia. Primero, los corpúsculos de Pacini son el mechanoreceptor cutáneo más comúnmente asociado con la detección de vibración. La vibración continua utilizada en este protocolo probablemente eleva el umbral de sintonización del receptor de detección de vibraciones basado en el mecanismo neural de la habituación a corto plazo en la Aα y β fibra grupo asociados a los corpúsculos de Pacini. 19 el resultado fisiológico es que se siente una vibración de la misma intensidad y frecuencia, como 128 Hz utilizada en el ensayo de VDT, para una duración más corta. En segundo lugar, se piensa que los husos musculares, via aferente Fibras Aα, código de longitud del músculo después inexacto de vibración de alta frecuencia, dando por resultado distorsionado información propioceptiva evidenciada por exactitud reducida durante la reproducción de la fuerza,12 ilusión de movimiento,20,21 y cinestesia reducida. 22

<table><tbody><tr><td>Pure Enrichment-Massage Mini with Built in USB Rechargeable Battery</td><td>ebay</td><td>None</td><td>183 Hz cordless vibrator, 7 inches total length including handle</td></tr><tr><td>Chattanooga 2.5 inch velcro strap&amp;nbsp;</td><td>ebay</td><td>None</td><td>used to secure vibrator to arm</td></tr><tr><td>Tuning Fork C128 ENT Surgical Medical Instruments Exam Diagnostic Tools</td><td>ebay</td><td>None</td><td>Used in VDT</td></tr><tr><td>Handheld Digital stop watch</td><td>ebay</td><td>None</td><td>Used to time VDT</td></tr><tr><td>Universal Rubber Bands Size 33, 3 1/2 x 1/8 inch</td><td>ebay</td><td>Universal - UNV00433</td><td>used to secure vibrator head to arm</td></tr><tr><td>Instructions to build Visual Screen were published here: https://www.jove.com/video/53178/design-fabrication-administration-hand-active-sensation-test&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

a simple non-invasive method for temporary knockdown of upper limb proprioception

La propiocepción puede ser menos bien medido de todos los colaboradores para el control neural del movimiento. Nuevas medidas exactas, confiables de propiocepción son necesarios para el diagnóstico clínico de deterioro y para medir los resultados del entrenamiento propioceptivo. El propósito de este método simple, no invasivo es propiocepción temporalmente precipitación extremidad superior en adultos sanos, en una medida que podría ser útil en el desarrollo y prueba de medidas de propiocepción de extremidades superiores. Modelos de precipitación tienen dos ventajas principales sobre el estudio de los seres humanos con propiocepción deteriorada: la disponibilidad de participantes y la capacidad para controlar el grado de deterioro en los participantes. Actuales métodos publicados de caída temporal de la propiocepción de la extremidad superior, como bloqueos nerviosos isquémicos y la crioterapia, son invasivos, poco práctico o incómodo para el participante. Aquí, la vibración sobre el surco cubital fue utilizada para reducir la propiocepción de extremidades superiores. Vibración de alta frecuencia puede reducir la agudeza propioceptiva mediante la inhibición inducida por el corpúsculo de Pacini entrada. El efecto de vibración usada en este protocolo fue confirmado usando dos medidas cuantitativas. Este método fue simple de administrar, cómodo para los participantes y práctico.

Utilizando el protocolo que presentamos, hemos probado 20 adultos sanos, 8 eran varones (media de edad (SD) = 32.5 (12.5) años; 19 derecha y 1 izquierda-manos). Los participantes no tenían ninguna patología conocida que involucran las extremidades superiores. Uso de las manos se evaluó mediante el inventario de uso de las manos de Edimburgo. 24 participantes del estudio no informaron ningún efecto adverso.
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A Simple Non-invasive Method for Temporary Knockdown of Upper Limb Proprioception

El objetivo de este protocolo es demostrar un método práctico para interferir temporalmente con la propiocepción en la extremidad superior de los seres humanos sanos.

Un Simple método no invasivo para la caída temporal de propiocepción de extremidades superiores

Proprioception may be the least well measured of all contributors to the neural control of movement. New precise, reliable measures of proprioception are ...

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Research

JoVE Journal

Behavior

9.4K vistas.  The College of St. Scholastica. El objetivo de este protocolo es demostrar un método práctico para interferir temporalmente con la propiocepción en la extremidad superior de los seres humanos sanos.

Video: A Simple Non-invasive Method for Temporary Knockdown of Upper Limb Proprioception

Functional Near Infrared Spectroscopy of the Sensory and Motor Brain Regions with Simultaneous Kinematic and EMG Monitoring During Motor Tasks

There are several advantages that functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) presents in the study of the neural control of human movement. It is relatively flexible with respect to participant positioning and allows for some head movements during tasks. Additionally, it is inexpensive, light weight, and portable, with very few contraindications to its use. This presents a unique opportunity to study functional brain activity during motor tasks in individuals who are typically developing, as well as those with movement disorders, such as cerebral palsy. An additional consideration when studying movement disorders, however, is the quality of actual movements performed and the potential for additional, unintended movements. Therefore, concurrent monitoring of both blood flow changes in the brain and actual movements of the body during testing is required for appropriate interpretation of fNIRS results. Here, we show a protocol for the combination of fNIRS with muscle and kinematic monitoring during motor tasks. We explore gait, a unilateral multi-joint movement (cycling), and two unilateral single-joint movements (isolated ankle dorsiflexion, and isolated hand squeezing). The techniques presented can be useful in studying both typical and atypical motor control, and can be modified to investigate a broad range of tasks and scientific questions.

Monitoring brain activity during upright motor tasks is of great value when investigating the neural source of movement disorders. Here, we demonstrate a protocol that combines functional near infrared spectroscopy with continuous monitoring of muscle and kinematic activity during 4 types of motor tasks.

Funcional Espectroscopia de Infrarrojo Cercano de las Regiones sensoriales y motoras del cerebro con simultánea cinemática y EMG Supervisión Durante las tareas motoras

There are several advantages that functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) presents in the study of the neural control of human movement. It is ...

Investigación

Comportamiento

The Knob Supination Task: A Semi-automated Method for Assessing Forelimb Function in Rats

Tasks that accurately measure dexterity in animal models are critical to understand hand function. Current rat behavioral tasks that measure dexterity largely use video analysis of reaching or food manipulation. While these tasks are easy to implement and are robust across disease models, they are subjective and laborious for the experimenter. Automating traditional tasks or creating new automated tasks can make the tasks more efficient, objective, and quantitative. Since rats are less dexterous than primates, central nervous system (CNS) injury produces more subtle deficits in dexterity, however, supination is highly affected in rodents and crucial to hand function in primates. Therefore, we designed a semi-automated task that measures forelimb supination in rats. Rats are trained to reach and grasp a knob-shaped manipulandum and turn the manipulandum in supination to receive a reward. Rats can acquire the skill within 20 &plusmn; 5 days. While the early part of training is highly supervised, much of the training is done without direct supervision. The task reliably and reproducibly captures subtle deficits after injury and shows functional recovery that accurately reflects clinical recovery curves. Analysis of data is performed by specialized software through a graphical user interface that is designed to be intuitive. We also give solutions to common problems encountered during training, and show that minor corrections to behavior early in training produce reliable acquisition of supination. Thus, the knob supination task provides efficient and quantitative evaluation of a critical movement for dexterity in rats.

This manuscript describes a semi-automated task that quantifies supination in rats. Rats reach, grasp, and supinate a spherical manipulandum. The rat is rewarded with a pellet if the turn angle exceeds a criterion set by the user. This task increases throughput, sensitivity to injury, and objectivity compared to traditional tasks.

La tarea de supinación de mando: Un método semiautomático para evaluar la función de Forelimb en ratas

Tasks that accurately measure dexterity in animal models are critical to understand hand function. Current rat behavioral tasks that measure dexterity ...

A Standardized Method for Measurement of Elbow Kinesthesia

Proprioception is an important component of controlled movement. The threshold to detection of passive movement (TDPM) is a commonly used method for quantifying the proprioceptive submodality of kinesthesia in research settings. The TDPM paradigm has been found to be valid and reliable; however, the equipment and methods used for TDPM vary between studies. In particular, the research laboratory apparatuses for producing passive movement of an extremity are often custom designed by individual laboratories or inaccessible due to high cost. There is a need for a standardized, valid, and reliable method for measuring TDPM using readily available equipment. The purpose of this protocol is to provide a standardized method for measurement of TDPM at the elbow that is economical, easy to administer, and that produces quantitative results for measurement purposes in research-based settings. This method was tested on 20 healthy adults without neurological impairment, and eight adults with chronic stroke. The results obtained suggest this method is a reliable way to quantify elbow TDPM in healthy adults, and provides initial support for validity. Researchers seeking a balance between equipment affordability and measurement precision are most likely to find this protocol of benefit.

Here, we present a standardized method for measurement of elbow passive kinesthesia using the threshold to detection of passive movement (TDPM) that is appropriate for a research setting.

Un método estandarizado para la medición de la quinestesia del codo

Proprioception is an important component of controlled movement. The threshold to detection of passive movement (TDPM) is a commonly used method for ...

Measuring Contralateral Silent Period Induced by Single-Pulse Transcranial Magnetic Stimulation to Investigate M1 Corticospinal Inhibition

Contralateral silent period (cSP) is a period of suppression in the background electrical muscle activity captured by electromyography (EMG) after a motor evoked potential (MEP). To obtain this, an MEP is elicited by a suprathreshold transcranial magnetic stimulation (TMS) pulse delivered to the primary motor cortex (M1) of the target muscle selected, while the participant provides a standardized voluntary target muscle contraction. The cSP is a result of inhibitory mechanisms that occur after the MEP; it provides a broad temporal assessment of spinal inhibition in its initial ~50 ms, and cortical inhibition after. Researchers have tried to better understand the neurobiological mechanism behind the cSP to validate it as a potential diagnostic, surrogate, and predictive biomarker for different neuropsychiatric diseases. Therefore, this article describes a method to measure M1 cSP of lower and upper limbs, including a selection of target muscle, electrode placement, coil positioning, method of measuring voluntary contraction stimulation, intensity setup, and data analysis to obtain a representative result. It has the educational objective of giving a visual guideline in performing a feasible, reliable, and reproducible cSP protocol for lower and upper limbs and discussing practical challenges of this technique.

Contralateral silent period (cSP) assessment is a promising biomarker to index cortical excitability and treatment response. We demonstrate a protocol to assess cSP intended for studying M1 corticospinal inhibition of upper and lower limbs.

Medición del período de silencio contralateral inducido por la estimulación magnética transcraneal de pulso único para investigar la inhibición corticoespinal M1

Contralateral silent period (cSP) is a period of suppression in the background electrical muscle activity captured by electromyography (EMG) after a motor ...

Neurociencias

Open-Source Real-Time Closed-Loop Electrical Threshold Tracking for Translational Pain Research

Nociceptors are a class of primary afferent neurons that signal potentially harmful noxious stimuli. An increase in nociceptor excitability occurs in acute and chronic pain conditions. This produces abnormal ongoing activity or reduced activation thresholds to noxious stimuli. Identifying the cause of this increased excitability is required for the development and validation of mechanism-based treatments. Single-neuron electrical threshold tracking can quantify nociceptor excitability. Therefore, we have developed an application to allow such measurements and demonstrate its use in humans and rodents. APTrack provides real-time data visualization and action potential identification using a temporal raster plot. Algorithms detect action potentials by threshold crossing and monitor their latency after electrical stimulation. The plugin then modulates the electrical stimulation amplitude using an up-down method to estimate the electrical threshold of the nociceptors. The software was built upon the Open Ephys system (V0.54) and coded in C++ using the JUCE framework. It runs on Windows, Linux, and Mac operating systems. The open-source code is available (<a data-saferedirecturl="https://www.google.com/url?q=https://github.com/Microneurography/APTrack&amp;source=gmail&amp;ust=1680789829274000&amp;usg=AOvVaw0nMk9J_EI2jUn8SlmC5JJm" href="https://github.com/Microneurography/APTrack" target="_blank">https://github.com/Microneurography/APTrack</a>). The electrophysiological recordings were taken from nociceptors in both a mouse skin-nerve preparation using the teased fiber method in the saphenous nerve and in healthy human volunteers using microneurography in the superficial peroneal nerve. Nociceptors were classified by their response to thermal and mechanical stimuli, as well as by monitoring the activity-dependent slowing of the conduction velocity. The software facilitated the experiment by simplifying the action potential identification through the temporal raster plot. We demonstrate real-time closed-loop electrical threshold tracking of single-neuron action potentials during&#160;in vivo&#160;human microneurography, for the first time, and during&#160;ex vivo&#160;mouse electrophysiological recordings of C-fibers and A&#948;-fibers. We establish proof of principle by showing that the electrical threshold of a human heat-sensitive C-fiber nociceptor is reduced by heating the receptive field. This plugin enables the electrical threshold tracking of single-neuron action potentials and allows the quantification of changes in nociceptor excitability.

APTrack is a software plugin developed for the Open Ephys platform that enables real-time data visualization and the closed-loop electrical threshold tracking of neuronal action potentials. We have successfully used this in microneurography for human C-fiber nociceptors and mouse C-fiber and A&#948;-fiber nociceptors.

Seguimiento de umbral eléctrico de circuito cerrado en tiempo real de código abierto para la investigación traslacional del dolor

Nociceptors are a class of primary afferent neurons that signal potentially harmful noxious stimuli. An increase in nociceptor excitability occurs in ...

Tratamiento del dolor del miembro fantasma mediante estimulación transcraneal remota de corriente continua

Using Home-based, Remotely Supervised, Transcranial Direct Current Stimulation for Phantom Limb Pain

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses low-amplitude direct currents to alter cortical excitability. Previous trials have established the safety and tolerability of tDCS, and its potential to mitigate symptoms. However, the effects are cumulative, making it more difficult to have adherence to the treatment since frequent visits to the clinic or outpatient center are required. Moreover, the time needed for transportation to the center and the related expenses limit the accessibility of the treatment for many participants.
Following guidelines for remotely supervised transcranial direct current stimulation (RS-tDCS) implementation, we propose a protocol designed for remotely supervised and home-based participation that uses specific devices and materials modified for patient use, with real-time monitoring by researchers through an encrypted video conferencing platform. We have developed detailed instructional materials and structured training procedures to allow for self- or proxy-administration while supervised remotely in real time. This protocol has a specific design to have a series of checkpoints during training and execution of the visit. This protocol is currently in use in a large pragmatic study of RS-tDCS for phantom limb pain (PLP). In this article, we will discuss the operational challenges of conducting a home-based RS-tDCS session and show methods to enhance its efficacy with supervised sessions.

Autor destacado: Perspectivas sobre el procedimiento de neuromodulación supervisado a distancia para el dolor del miembro fantasma

The goal of this study is to describe a protocol for the home-based delivery of remotely supervised transcranial direct current stimulation (RS-tDCS) conserving the standard procedures of in-clinic practice, including safety, reproducibility, and tolerability. The participants included will be patients with phantom limb pain (PLP).

Uso de la estimulación transcraneal de corriente continua supervisada a distancia en el hogar para el dolor del miembro fantasma

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses low-amplitude direct currents to alter cortical ...

An Experimental Approach to Induce Trips in Lower-Limb Amputees

Reestablishing balance after a trip is challenging for lower-limb amputees and often results in a fall. The effectiveness of reestablishing balance following a trip depends on factors such as amputation level (transtibial or transfemoral) or which limb is tripped (prosthetic or sound/lead or trailing). Understanding the recovery responses can help identify strategies to avoid a trip becoming a fall and what trip-response functionality could be designed into a prosthesis. This study presents an experimental approach for inducing unexpected trips in individuals with amputation. Tripping was manually triggered by activating an electromagnetic device to raisea polypropylene wire to obstruct (bring to a near halt) theswinging limb during its mid-swing phase. A safety harness attached to a ceiling rail ensured participants did not hit the ground if they failed to reestablish balance following the trip (i.e., it prevented a fall from occurring). One transtibial amputee completed repeated walking trials in which a trip was induced around 1 out of 15 times to avoid it being anticipated. 3D kinematics were determined via two smartphones (60Hz) using the OpenCap software, highlighting that the experimental approach induced meaningful tripping/recovery responses dependent on which limb was tripped (prosthetic or sound). The presented methodology avoids using a rigid obstacle, potentially reducing the risk of injuries, and is inexpensive and easy to set up. Importantly it permits a trip to be unexpectedly introduced during the mid-swing phase of the gait and hence provides an approach for identifying real-world trip recovery responses. When tripping the sound limb, participants could &#39;disentangle&#39; from the trip-wire (post-trip) by plantarflexing the ankle, but such action was not possible when tripping the prosthetic limb.

An experimental approach was developed to induce trips in lower-limb amputees. The goal was to create unexpected trips and induce meaningful tripping/recovery responses. The kinematic data from one transtibial amputee confirmed that such an approach effectively elicits reactive trip recovery responses.

Reestablishing balance after a trip is challenging for lower-limb amputees and often results in a fall. The effectiveness of reestablishing balance ...

Medicina

Espectroscopía funcional de OT e infrarrojo cercano para estudiar la remodelación de la función cerebral

Investigating the Effect of Different Types of Exercise on Upper Limb Functional Recovery in Patients with Right Hemisphere Damage Based on fNIRS

To investigate the effects of functional occupational therapy (FOT) combined with different types of exercise on upper limb motor function recovery and brain function remodeling in patients with right hemisphere damage (RHD) by analyzing functional near-infrared spectroscopy (fNIRS). Patients (n = 32) with RHD at Beijing Bo'ai Hospital were recruited and randomly allocated to receive either FOT combined with passive motion (N=16) or FOT combined with assisted active movement (N=16). The passive motion group (FOT-PM) received functional occupational therapy for 20 min and passive exercise for 10 min in each session, while the assisted active movement group (FOT-AAM) received functional occupational therapy for 20 min and assisted active exercise for 10 min. Both groups received conventional drug therapy and other rehabilitation therapy. Treatment was performed once a day, 5 times a week for 4 weeks. The recovery of motor function and activities of daily living (ADL) was assessed using Fugl-Meyer Assessment upper extremity (FMA-UE) and modified Barthel index (MBI) before and after treatment, and brain activation of the bilateral motor area was analyzed with fNIRS. The findings suggested that FOT combined with AAM was more effective than FOT combined with PM in improving the motor function of RHD patients' upper limbs and fingers, improving their ability to perform activities of daily living, and facilitating brain function remodeling of the motor area.

Autor destacado: Avance de la rehabilitación de las extremidades superiores en pacientes con daño en el hemisferio derecho mediante ejercicio activo asistido

Here, we investigate the effect of functional occupational therapy combined with assisted active or passive motion on the upper limb function of patients with right hemisphere damage and explore the effect of functional near-infrared spectroscopy on brain function remodeling.

Investigación del efecto de diferentes tipos de ejercicio en la recuperación funcional de las extremidades superiores en pacientes con daño en el hemisferio derecho basado en fNIRS

To investigate the effects of functional occupational therapy (FOT) combined with different types of exercise on upper limb motor function recovery and ...

Un Simple método no invasivo para la caída temporal de propiocepción de extremidades superiores

Resumen

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Capítulos en este video

Funcional Espectroscopia de Infrarrojo Cercano de las Regiones sensoriales y motoras del cerebro con simultánea cinemática y EMG Supervisión Durante las tareas motoras

La tarea de supinación de mando: Un método semiautomático para evaluar la función de Forelimb en ratas

Un método estandarizado para la medición de la quinestesia del codo

Medición del período de silencio contralateral inducido por la estimulación magnética transcraneal de pulso único para investigar la inhibición corticoespinal M1

Seguimiento de umbral eléctrico de circuito cerrado en tiempo real de código abierto para la investigación traslacional del dolor

Uso de la estimulación transcraneal de corriente continua supervisada a distancia en el hogar para el dolor del miembro fantasma

Uso de la estimulación transcraneal de corriente continua supervisada a distancia en el hogar para el dolor del miembro fantasma

Uso de la estimulación transcraneal de corriente continua supervisada a distancia en el hogar para el dolor del miembro fantasma

An Experimental Approach to Induce Trips in Lower-Limb Amputees

Investigación del efecto de diferentes tipos de ejercicio en la recuperación funcional de las extremidades superiores en pacientes con daño en el hemisferio derecho basado en fNIRS