קרוב פונקציונלי אינפרא אדום ספקטרוסקופיה של אזורים חושיים ומוטורי במוח עם סימולטני Kinematic וניטור EMG במהלך משימות מוטוריות

Summary

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.

Abstract

ישנם מספר יתרונות שספקטרוסקופיה הפונקציונלית קרוב אינפרא אדום (fNIRS) מציגה במחקרה של הבקרה העצבית של תנועה אנושית. זה הוא יחסית גמיש ביחס למיצוב משתתף ומאפשר לכמה תנועות ראש במהלך משימות. בנוסף, הוא זול, קל משקל, ונייד, עם מעט מאוד התוויות נגד לשימוש בו. זה מהווה הזדמנות ייחודית ללמוד את פעילות מוח תפקודית במטלות מוטוריות באנשים שבדרך כלל מתפתחים, כמו גם אלה עם הפרעות תנועה, כגון שיתוק מוחין. תמורה נוספת כאשר לומדים הפרעות תנועה, עם זאת, היא באיכות של תנועות בפועל בוצעו ואת הפוטנציאל לתנועות נוספות, בלתי צפויות. לכן, ניטור בו-זמני של שני זרימת דם השינויים במוח ובתנועות ממשיות של הגוף במהלך הבדיקה דרוש לפרשנות ראויה של תוצאות fNIRS. כאן, אנו מציגים פרוטוקול לשילוב של fNIRS עםשריר וניטור kinematic במהלך משימות מוטוריות. אנו חוקרים הליכה, תנועה חד-צדדית רב משותפת (רכיבה על אופניים), ושתי תנועות החד-צדדיות חד-משותפות (dorsiflexion מבודד את הקרסול, ויד סחיטה מבודדת). הטכניקות שהוצגו יכולות להיות שימושיות בלימוד שתי שליטה טיפוסית ולא טיפוסית המוטורית, ויכולות להיות שונה כדי לחקור מגוון רחב של משימות ושאלות מדעיות.

Introduction

הדמיה עצבית במהלך משימות פונקציונליות הפכה להיות יותר ניידת וחסכונית באמצעות ספקטרוסקופיה לא פולשנית הפונקציונלית הקרובה אינפרא אדום (fNIRS) כדי לזהות אזורים של פעילות המוח על ידי מדידת זרימת דם דינמיקה בקליפת המוח. הניידות של fNIRS שימושית במיוחד במחקר של משימות זקופות ופונקציונליות כגון הליכת ^1, דבר שאינה אפשרי עם טכנולוגיות אחרות, כגון הדמיה תפקודית בתהודה מגנטית (fMRI). יכולת זו היא קריטית בתחומי הנוירולוגיה ומדעי המוח, ויכולה לספק תובנות חדשות על מנגנוני הפרעות תנועה בילדים ומבוגרים עם שיתוק המוחין (CP) ותנאי נוירולוגיות אחרים המשפיעים על שליטה מוטורית. הבנת מנגנונים משפרת את היכולת לתכנן התערבויות יעילות למקד את מקור ליקויים ומגבלות פעילות.

מחקרי fNIRS רב של מטלות מוטוריות עד כה היו עם אוכלוסייה בריאה של מבוגרים שבו חלקicipants מונחים לבצע משימה מסוימת וניטור של ביצועי משימה מוגבל לבדיקה ויזואלית. זה יכול להיות מספיק עבור אלה עם תנועות אופייניות ורמה גבוהה של מעורבות, אבל לא מקובל כאשר לומדים משתתפים עם הפרעות תנועה או מי שיש להם קושי במחנה למשימה לתקופות זמן ארוך, כוללים ילדים בדרך כלל מתפתחים. על מנת ליידע את הניתוח של הפעלת המוח במקרים אלה, נדרש ניטור בו-זמני של הדפוס המוטורי שהושלם למעשה.

סקירות מקיפות במערכות fNIRS ושימושים הוצגו בספרות ^2-5 המנחה את השימוש ולעזור כדי להדגים את הדיוק ורגישות של מערכות אלה, אבל בעיות טכניות באיסוף, העיבוד ופרשנות של fNIRS נתונים עדיין יישארו. צבע ועובי השיער משפיעים על איכות של האות האופטי, עם שיער עבה כהה סיכוי הטוב ביותר כדי לחסום או לעוות transmi האופטיssion ^3,6. זה רלוונטי במיוחד כאשר בוחן את האזורים הסנסורית ממוקמים באזור הכתר של הראש שבי צפיפות זקיקי שיער היא הגדולה ביותר, וחלק מהמחקרים דיווחו שלא הגיב ^6,7. המערכת המבוססת היטב 10/20 הבינלאומי יכולה לשמש עבור מיקום של optodes, אבל במיוחד במקרה של אלה עם אנטומיית מוח לא טיפוסית, שיתוף רישום של מיקום optode לMRI האנטומי של משתתף היא מאוד שימושי אם לא חיוני לפרש בצורה מדויקת תוצאות.

השימוש בfNIRS להעריך הפעלת מוח בפגיעה מוחית ילדות הופעה הוא חדש יחסית, אך צובר תאוצה בתחום ^6,8,9 שיתוק מוחין החד-צדדיים. בתמורה לאתגרים הנ"ל, פרוטוקול זה משלב fNIRS, לכידת תנועה, וניטור electromyographic (EMG) במספר המשימות, כוללים משימות חד-משותפות פשוטות, כמו גם תנועות גוף מלא מורכבות יותר. הדרכה חזותית ושמיעתית היאed כדי לשפר את תשומת לב ומשימת ביצועים על פני גילים מרובים משתתפים. המטרה של הפרוטוקול היא לזהות הבדלים בדפוסי פעילות מוח בחולים עם פגיעה מוחית ילדות הופעה חד-צדדית ודו-צדדית בהשוואה לאלו שבדרך כלל מתפתחים. אנו חוקרים תנועת גוף מלאה (הליכה), תנועה הדו-צדדית בגפיים התחתונים רב משותפת (רכיבה על אופניים), ושתי תנועות חד-חד-צדדיות משותפות (dorsiflexion קרסול מבודד, ויד סחיטה מבודדת) כדי להמחיש את מגוון רחב של יישומים של השיטות. יכולים לשמש זהה או פרוטוקול דומה מאוד ללמוד הפרעות חושיות או תנועה אחרות או משימות אחרות של עניין.

גל מתמשך ליד אור אינפרא אדום היה נפלטת וזוהה ב690 nm 830 ננומטר ומעל הקורטקס הסנסורי-המוטורי באמצעות מערכת fNIRS בשיעור של 50 הרץ, שימוש בתצורת מקור-גלאי מעוצב בהתאמה אישית. הנתונים נאספו באופן אלחוטי EMG בתדר של 1000 הרץ. מקומות 3-D סמן רעיוני היושנאסף על ידי מערכת לכידת תנועה אופטית בקצב של 100 הרץ. שני מחשבים שונים טיפלו רכישת נתונים, אחד לfNIRS ואחר ללכידת התנועה וEMG. הנתונים שסונכרנו באמצעות דופק הדק ממחשב שלישי שמתאים ללחצו על לחצן עכבר כדי להתחיל את האנימציה הוראה לכל משימה. לכל המשימות חוץ מהליכה, אנימציות הוראה נועדו לתקנן ביצועי משתתף באמצעות הדרכה חזותית של קצב משימה (1 הרץ), המיוצגים על ידי קפיצת קריקטורה בעלי חיים או בעיטות, כמו גם אות שמיעתית.

Protocol

הערה: פרוטוקול זה אושר על ידי דירקטוריון הסקירה המוסדית של המכונים הלאומי לבריאות (מזהה ClinicalTrials.gov: NCT01829724). הם ניתנים לכל משתתפי ההזדמנות לשאול שאלות ולתת הסכמה מדעת לפני השתתפותם. בתמורה לשינויים בתגובה המודינמית שנגרמה על ידי השימוש האחרון של מרחיבי כלי דם וvasoconstrictors, משתתפים מתבקשים להימנע מאלכוהול וקפאין למשך 24 שעות לפני הניסוי ³ סרטוני האנימציה .These נעשו מותאמים אישית במעבדה שלנו, אבל יכולים להיות מוקלט עם אחרים נשמע או תמונות ספציפיות לשאלות מחקר חלופיות.

1. הגדר את החדר לפני הגעתו של המשתתף.

1. כייל את תנועת מצלמות ללכוד ביחס לקואורדינטות של מעבדה בהתאם לתהליך הספציפי של יצרן לכידת התנועה. ודא שמיקומי מצלמה יאפשר הקלטה של ​​כל הסמנים בשני הגוףוראשו של המשתתף במשימות שתיבחנה. תהליך הכיול מבטיח דיוק של מערכת לכידת התנועה ומקובל לכל מעבדה תנועה. השתמש במערכת עשר מצלמה, עם נפח של כ 17 מ ^'3 שבו סמנים רעיוני יכולים להיות מזוהים באופן מהימן.
2. חבר את ההדק ממחשב ההוראה לתשומות BNC 'מחשבי לכידת התנועה וfNIRS. ודא שההדק מחובר ללחצן עכבר, ולחיצה על העכבר משלים את המעגל ושולח דופק בו-זמנית ללכידת תנועה / לוח רכישת נתונים EMG ולרכישת נתונים fNIRS הלוח כauxillary כניסות אנלוגיות.
3. חבר העכבר הזה דרך יציאת ה- USB למחשב שפועלים בסרטוני אנימציה הוראה, כך שהחל מהווידאו יגרום לשינוי מתח בו זמנית בשני מערכות האיסוף וניתוח הנתונים.
   הערה: אותות EMG באופן אוטומטי synched ונשמרו על ידי התוכנה ללכידה תנועה, כך additsynching ional של מערכת EMG אינו נחוץ.
4. להגדיר את המסך ומקרן להוראות שיוצג למשתתף. הסר את כל פריטים מיותרים שיכול להיות distracters. הנח את החצובה והמצלמה וידאו דיגיטלית שבו תהיה להם תצוגה מלאה של תנועותיו של המשתתף.
5. ודא שסמני מהורהר מחוברים היטב לחלק העליון של כל optode בבדיקה.
6. להרכיב את כל המסמכים הדרושים: עותקי הסכמה והסכמה, גיליונות בדיקה קליניים, וגיליונות הערה ניסיוניים, למשל.

2. אמצעים בסיסיים

1. לאחר שסיים את תהליך ההסכמה מהדעת, למדוד והגובה, המשקל, גיל, והיקף הראש של משתתף השיא.
2. לנהל אדינבורו Handedness מלאי ¹⁰ ובדיקות קליניות אחרות כפי שצוין. שיא משתתף דיווח סוגי שיער ועור.
3. הנח סמנים רעיוני על קוצי הכסל מעולים האחוריים (PSIS) דו-צדדי. יש לי ההליכה המשתתף בקצב הנוח שלהם על פני המעבדה 3 - 5 פעמים, וממוצע המהירות על פני ניסויים להעריך קצב ההליכה נבחר העצמי שלהם.

3. קרוב פונקציונלי אינפרא אדום ספקטרוסקופיה Setup (fNIRS)

הערה: זה יכול להסתיים בו זמנית עם ההתקנה של לכידת EMG ותנועה, אם יש מספיק נסיינים או צוות המחקר כדי לסייע, ואם המשתתף מרגיש בנוח עם כמה אנשים שקרובים אליהם באותו הזמן.

1. מדוד את המרחק בין nasion (NZ) והזיז (איז), ובין נקודות קדם-תנוכים בצד הימין (Ar) והאוזניים שמאלה (אל). הצומת של נקודת האמצע של שני אמצעים אלה היא Cz, אשר מסומן על הקרקפת באמצעות סמן רחיץ.
2. אם המשתתף יש שיער ארוך, חלק ממנות קטנות של השיער באמצעות צמות או קוקיות במטרה לחשוף את הקרקפת שבי optodes תוצב.
3. הנח את fNIRS לחקור על tהוא ראשו של המשתתף, מקפיד ליישר עם Cz, Ar. לאחר מכן להעביר את השיער מתחת כל optode כפי שהוא הניח אותו על הקרקפת. לבסוף, לצרף רצועות ולקרו להחזיק היטב optodes במקום.
   הערה: בפרוטוקול זה, להשתמש בכובע שיש לו רצועה אחת שהולכת מאחורי הראש, אחד שהולך לרוחב המצח, ואחד שהולך מתחת לסנטר. Optodes מעוגן לכובע הזה עם סקוטש בטבעת פלסטיק גמיש המקיפה את האוזן.
   1. אם המשתתף יש שיער קצר (באורך של פחות מכ 2 סנטימטר), לשלוף את השיער בין optodes עם מקל קטן דק או בסוף הפלסטיק של מסרק.
4. ודא שכל כבלי optode משקרים שטוחים, וכי optodes כ הניצב לפני השטח של עור הקרקפת.
   1. במידת צורך, הנח פיסת הקצף דקה תחת הקבוצה של כבלי optode לקדם יישור ניצב של optodes.
5. בדוק עם המשתתף על נוחות של הבדיקות, ולהתאים במידת הצורך. להורות להם לספר את הנסיינים אם הנוחות שלהם פוחתת בכל נקודה במהלך הניסוי.
6. הפעל מקורות ולבדוק את האותות.
   1. במערכת זו, להבטיח אות שיש עוצמה של לפחות 80 dB ודופק נראה בבירור בdeltaOD (השינוי בצפיפות אופטית) אות, בשני אורכי גל 690 nm ו830. כאשר יש לי ערוצים אותות שאינם עומדים בקריטריונים אלה, לאשר שיער שאינו חוסם את optode (ים) ולאחר מכן להתאים רווחי גלאים בהתאם לצורך למקסם את עוצמת האות. ודא שמצלמות ללכוד תנועה כבויות בתקופה זו.
      הערה: מכונות fNIRS אחר עשויים לפעול באורכי גל שונים ול690 830 nm; במקרה זה, לבדוק את אורכי הגל המתאימים ביותר למכונה בשימוש.
7. הוספת סמנים רעיוני לניו זילנד, איז, Ar, ואל. שאל את המשתתף לעמוד בשקט ולאסוף כ 2 שניות של נתונים ללכוד תנועה לאלה וסמני optode fNIRS. ודא שכל הסמנים נרשמו, ולאסוף ניסויים נוספים במידת צורך. זה עשוי לדרוש המשתתף לשנות את עמדת הראש כדי לשפר את קו הראיה בין המצלמות והסמנים. השתמש בשלושת מקומות ממדיים שנאספו אלה במהלך ניתוח לרישום הסתברותי של MRI המבני הבודד של משתתף אם הוא זמין.
8. הוספת כריכה עם כמה שכבות של לבד שחורים או חומר סופג אחר אופטי על גבי optodes fNIRS להגן גלאים מהפרעות או רוויה מהמצלמות ללכוד תנועה. ודא שהכבלים והפנל קדמי של מכשיר fNIRS גם כן מוגנים באמצעות אותו החומר אופטי הסופג.

Electromyography Setup 4. Surface (EMG)

1. אתר את שריר הבטן של כל שריר ממוקד באמצעות ציוני דרך אנטומי, מישוש במהלך התכווצות שרירים, ומיקום האלקטרודה מנחה ^11.
   הערה: השרירים ממוקדים בפרוטוקול זה כוללים bilהגסטרוקנמיוס המדיאלי ateral, tibialis קדמי, femoris rectus, lateralis vastus, femoris שרירי, radialis קארפי פושטי, וradialis קארפי המכופף.
2. היכונו למיקום האלקטרודה EMG על בטן השריר על ידי גילוח, הסרת תאי עור מתים עם קלטת, ולאחר מכן לנקות עם כרית אלכוהול איזופרופיל, כפי שהומלץ על ידי ¹² SENIAM ולחכות לעור יבש.
3. מניחים אלקטרודה EMG המכוונת לכיוון של סיבי השריר.
4. לעטוף בנוחות עם לעטוף חסיד עצמי.
5. בדקו אותות שריר במחשב בעת ביצוע בדיקות שרירים ידניים על מנת להבטיח מיקום נכון אלקטרודה, ויזואליזציה ברורה של שינוי אות כאשר השריר הוא פעיל.

הגדרת לכידת 5. Motion

1. הנח סמנים רעיוני בציוני דרך משותפות. אלה כוללים המדיאלי וmalleolus לרוחב, המדיאלי ומפרק הברך לרוחב, קדמיים עמוד השדרה מעולה הכסל (ASIS), עמוד השדרה הכסל מעולה אחורי (PSIS), styloid רדיאלי, syloid גמדי, Mediepicondyl אל humeral, וepicondyl humeral לרוחב.
2. מניחים 3 או יותר סמנים, או אשכול גוף נוקשה של סמנים, על כל קטע של עניין, כולל הרגל, שוק, ירך, יד, והזרוע.
3. לאסוף כ 2 שניות של נתונים ללכוד תנועה בזמן המשתתף עומד עדיין במצב סטנדרטי, כגון עמידה בזרועות בכיפוף 90 מעלות כתף ומרפק 90 מעלות כיפוף. ודא שכל הסמנים גלויים לעין למצלמות.

6. הליכה משימה

1. יש לי העברת המשתתף להליכון. לסייע להם על ידי תמיכה בכבלי optode fNIRS ולאחר מכן לאבטח את הכבלים לתמיכת התקרה לאחר שהמטופל נמצא במצב. אם החולה נמצא בסיכון גבוה לנפילות, להשתמש לרתום תמיכת משקל גוף לבטיחות במשימה זו.
2. התחל הליכון, בנייה לאט למהירות הליכה נבחר עצמית שנמדדה כדי לקבל את המשתתף בנוח עם התנאים מוגדרים. אז איטי עד לעצירהשוב.
3. הגדר את קובץ האנימציה עם המשוב השמיעתי שרמיזת המשתתף או לנוח או לזוז. הוראות משימת סקירה עם המשתתף, ואמר להם להישאר שקט ורגוע ככל האפשר בתקופות "לנוח" וללכת במהירות הסט של הליכון בתקופת "המשימה", תוך התמקדות תשומת לבם לעיגול השחור הקטן על המסך ל משך רכישת נתונים.
4. לעמעם את האורות, ולהתחיל רכישת נתונים במחשב לכידת תנועה ומחשב fNIRS. להתחיל בהקלטה במצלמת הווידאו.
5. באמצעות הדק העכבר, ללחוץ על כפתור ההפעלה בקובץ האנימציה הקשורים למשימה זו. ודא שעל ההדק התקבל על ידי שתי לכידת התנועה ומערכות NIRS.
   1. לעבור לתמונה של נקודה שחורה הממוקמת בקו של המשתתף מן העין, כך שיש להם נקודת מיקוד למשך המשפט.
      הערה: סכמטי הסקירה עבור כלניסוי שמוצג באיור 2.
6. לפקח על ביצועים של משתתף ולספק משוב על מהירות, או תנועות רצוניות זרות בהתאם לצורך.
7. בסופו של האנימציה ההדרכה, לעצור את ההקלטה על לכידת התנועה, EMG, ומערכות fNIRS, כמו גם מצלמת הווידאו. תן משתתף הזדמנות לנוח או להעביר עמדות בהתאם לצורך.

7. דו-צדדיים תחתון גפי רכיבה על אופניים המשימות

1. יש לי מעבר המשתתף למסד עם גב מטלטלין ותמיכת רגל, מקפיד לתמוך בכבלי optode fNIRS ולא להיתקל או לעקור את סמני לכידת תנועה או אלקטרודות EMG. יש כרית מושב קצף כדי לשפר את הנוחות במהלך הניסוי.
2. הרם את מסגרת המחזור למקום ולאבטח אותו למסד עם רצועה.
3. אבטח את הרגליים לדוושות ולהתאים את המיקום של המחזור כנדרש כדי לקדם את מרחק נוח וטבעי לדוושות. בהנקודה הרחוקה ביותר במחזור, לשמור על הברך בכ 10 מעלות של כיפוף.
   הערה: בשלב זה, המשתתף יהיה בתנוחה שכיבה למחצה, המספקת תמיכה מסוימת תא מטען ומאפשרת הרפיה במהלך תקופת המנוחה.
4. הוראות משימת סקירה עם המשתתף, ואמרו להם להישאר שקט ורגועים ככל האפשר בתקופות "לנוח" ולמחזור בכ -60 סל"ד במהלך התקופה "המשימה".
5. חזור על שלבים 6.4-6.7. במקום לעבור לתמונה של נקודה, פרויקט האנימציה המצוירת שרמיזת המשתתף או לנוח או להעביר באמצעות משוב חזותי ושמיעתי. להגדיל את חלון הסרט, כך שהמשתתף אינו מסוגל לעקוב אחר הזמן שחלף, או שנותר, במשפט הנוכחי.

8. יד לוחץ משימה

1. לאחר הסרת מטר מהמחזור והמחזור עצמו, למקם את שולחן מיטה מול המשתתף, המציאg בטוח שזרועותיו של המשתתף נתמכות על השולחן בתנוחה נוחה.
2. להורות משתתף להקפיץ את אובייקט רך בערך אחת לשנייה (Hz 1) בתקופת "המשימה", ולהישאר רגועים ככל האפשר בתקופות "מנוחה".
3. חזור על שלב 7.5.

9. קרסול dorsiflexion משימה

1. הסר את שולחן המיטה, ולהעלות את החלק שאר רגל של המסד עד להביא את הרגליים לדעתו של המשתתף.
2. הסר את הנעל של המשתתף וגרב, ולהחליף את סמני רגל בתפקידים מתאימים. תמיכה העגל בדיוק מעל מפרק הקרסול שלהם עם משטח קצף כדי לאפשר תנועת מפרק קרסול.
3. הדריכו את המשתתף לdorsiflex הקרסול שלהם בערך אחת לשנייה (Hz 1) בתקופת "המשימה", ולהישאר רגועים ככל האפשר בתקופות "מנוחה".
4. חזור על שלב 7.5.

10. מסקנה של Protocol

1. הסר את המכסה ולבדוק את עור באזורים של לחץ או אדמומיות.
2. הסר את כל הסמנים רעיוני ויחידות EMG.
3. תודה המשתתף עבור הזמן שלהם ומזמינים אותם הקלט על החוויה הסובייקטיבית של הפרוטוקול. זה יכול להיות שאלון רשמי (כפי שגארווי ועמיתים לגירוי מגנטי transcranial ^13), או דיון בלתי פורמלי לזהות מקורות נפוצים של אי נוחות שיכולה להיות שיפור בעתיד.

תוצאות

פרוטוקול זה מרכז את הרכישה במקביל של 3 שיטות כדי ללכוד זרימת דם במוח, פעילות שרירים חשמלית, ותנועה של מפרקי kinematic בעוד משתתף מבצע מטלות מוטוריות (איור 1).

Discussion

אוסף בו זמנית של פעילות המוח באזורים ממוקדים של קליפת המוח ונתונים כמותיים על איך אדם נע פוטנציאל אדיר מתנות לשיפור ההבנה של השליטה העצבית של תנועה שלנו, הן באוכלוסייה בדרך כלל מתפתחת, כמו גם אלה עם הפרעות תנועה. יש גם יישום רחב במונחים של גילים ומשימות תנועה שניתן הי?...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Name of Reagent/ Equipment	Company	Catalog Number	Comments/Description
CW6	TechEn	http://nirsoptix.com/	fNIRS machine with variable number of sources and detectors, depending on the number of modules included
MX system with ten T40-series cameras	Vicon Motion Systems Ltd., Oxford, UK	http://www.vicon.com/System/TSeries	Motion capture cameras
reflective 4 mm markers	Vicon Motion Systems Ltd., Oxford, UK	n/a	Markers used by the motion capture cameras to locate fNIRS optodes, Ar, Al, Nz, and hand coordinates.
reflective 9.5 mm markers	Vicon Motion Systems Ltd., Oxford, UK	n/a	Markers used by the motion capture cameras to locate arm and leg coordinates. Clusters are used for the limb segments, and markers with offsets are uses for PSIS and Iz to improve reliability in data capture.
Trigno Wireless EMG system	Delsys, Inc. Natick, MA	http://www.delsys.com/products/wireless-emg/	Electromyography
Bertec split-belt instrumented treadmill	Bertec Corporation, Columbus, OH	http://bertec.com/products/instrumented-treadmills.html	Treadmill
ZeroG body-weight support system	Aretech, LLC, Ashburn, VA	http://www.aretechllc.com/overview.html	Track and passive trolley used to support cables, harness can be used for patient safety during gait trials
3DS Max 2013	Autodesk, Inc., San Francisco, CA	http://www.autodesk.com/	3-D animation software used to animate animals for instructional videos
Windows Movie Maker	Microsoft Corporation, Redmond, WA	http://windows.microsoft.com/en-us/windows-live/movie-maker	software used to combine animation footage with music
Audacity	open source	http://audacity.sourceforge.net/	Software used to alter musical beat to appropriate cadence