Name: using a split-belt treadmill to evaluate generalization of human locomotor adaptation
Uploaded: 2017-08-23T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Using a Split-belt Treadmill to Evaluate Generalization of Human Locomotor Adaptation at JoVE.com

تم تمويل هذا العمل من "أمريكية قلب جمعية العلماء التنمية منحة" (#12SDG12200001) فاسوديفان هاء. ر. هامزيي الانتماء الحالي هو قسم الهندسة الميكانيكية، جامعة بوسطن، بوسطن، ماجستير، الولايات المتحدة الأمريكية. هاء كيرك الانتماء الحالي هو إدارة "معهد MGH للمهن الصحية" للعلاج الطبيعي.

جميع إجراءات أقرها "مجلس المراجعة المؤسسية" في جامعة ستوني بروك.
 1-"الإعداد التجريبية" ملاحظة: الرجوع إلى "الملف التكميلي" 1-التعاريف للحصول على تعريفات للمصطلحات الشائعة المستخدمة في التجارب سبليت-حزام المطحنة.
<ol><li>الشاشة جميع المشاركين للتجربة ا...

وقد أظهرت العديد من الدراسات الآن أن الشعب التكيف مع التنسيق مشيه في حلقة مفرغة سبليت-الحزام من أجل استعادة التماثل في معلمات التنسيق إينتيرليمب مثل طول الخطوة ومدة الدعم المزدوج. عندما تكون الشروط المشي الطبيعية المستعادة التالي تقسيم حزام المشي، يواصل المشاركون استخدام نمط مشيه تكييف?...

وقد حلقة مفرغة حزام تقسيم حزامين التي يمكن أن تدفع كل ساق بسرعة مختلفة أو في اتجاه مختلف. واستخدمت هذا الجهاز أولاً قبل 45 عاماً كأداة لدراسة التنسيق بين الساقين (أي، التنسيق إينتيرليمب) أثناء المشي1. هذا، وغيرها من الدراسات المبكرة أساسا كالقطط نموذج تجريبي1،2،3، ولكن الحشرات كانت أيضا درس4. ونشرت التحقيقات الأولى لتحرك الحزام انقسام البشرية عند الرضع والكبار في عامي 1987 و 1994، على التوالي5،6. هذه الدراسات الأولية في الحيوانات سواء البشرية أو غير البشرية التحقيق في معظمها قصيرة الأجل (أيفورا) التعديلات بالتنسيق إينتيرليمب للحفاظ على الاستقرار والتقدم إلى الأمام عندما تكون مدفوعة الساقين سرعات مختلفة. ولاحظت دراسة عام 1995 أن فترات أطول (عدة دقائق) لتقسيم حزام المشي ضعف القدرة البشرية من الكبار لدقة تصور سرعة حزام المطحنة وإجراء تعديلات لتحقيق التعادل بسرعة على كل جانب. وهذا يوحي بأن تعيين حسي حركي المشي كان المعدلة7. ومع ذلك، لم يكن حتى عام 2005 أن الأول الحركية تقرير تفصيلي لتكييف موتور البشرية ما يزيد على 10 دقائق لتقسيم حزام المطحنة المشي كان ينشر8.
تكييف السيارات يشير إلى عملية يحركها خطأ خلالها يتم ضبط تعيينات حسي حركي من تحركات المستفادة جيدا في الاستجابة ل طلب الجديد، ويمكن التنبؤ به9. هو شكل من أشكال التعلم الحركي الذي يحدث على مدى فترة ممتدة من ممارسة (دقائق إلى ساعات) والنتائج في الآثار، وهي تغييرات في نمط الحركة عند إزالة الطلب و/أو شروط العودة إلى وضعها الطبيعي. على سبيل المثال، المشي على تقسيم الأحزمة في البداية يؤدي الناس على سيرا على الأقدام مع التنسيق إينتيرليمب غير المتناظر، تشبه يعرج. خلال عدة دقائق من المشي سبليت-الحزام، تكييف الناس التنسيق فيما بينها المشي حتى يصبح على مشيه أكثر متماثل. عندما حزامين العودة في وقت لاحق بنفس السرعة (أي ربط أحزمة)، وبالتالي إعادة الأوضاع الطبيعية سيرا على الأقدام، الناس تثبت الآثار اللاحقة بالمشي مع التنسيق غير المتناظر. يجب أن يكون نشاط إزالة الألغام تكييف هذه الآثار أو نستوعبها خلال عدة دقائق لربط حزام المشي قبل التنسيق المشي العادي هو استعادة8.
عقب رايزمان 2005 et al. 8 تحليل الحركية لتقسيم حزام المشي في البشر، ازداد استخدام المطحنة سبليت-الحزام في الأبحاث المنشورة حوالي عشرة إضعاف مقارنة بالعقد السابق. لماذا أصبحت حلقة مفرغة حزام تقسيم أكثر شعبية كأداة تجريبية؟ أمبوليشن سبليت-حزام من الواضح أن مهمة مختبر – التناظرية العالم الحقيقي الأقرب هو تحول أو المشي في دائرة ضيقة، ولكن يدفع المطحنة حزام تقسيم إصدار كثير أكثر تطرفاً من تحول، مع ساق واحدة يجري مدفوعة سنتين إلى أربع مرات أسرع من غيرها. حقيقة أن المطحنة حزام تقسيم مهمة قريبة جداً عادية ويوفر العديد من المزايا لدراسة التعلم الحركي. أولاً، أنها رواية لمعظم الناس بغض النظر عن العمر ومستقلة عن المشي الخبرة؛ فمن السهل على المشاركين الشاشة التجريبية للجدة من سبليت-حزام المشي. ثانيا، يستحث المطحنة حزام تقسيم تغييرات كبيرة في التنسيق إينتيرليمب التي لم يتم حلها بسرعة. معدلات بطيئة نسبيا للتكيف والتكيف دي تسمح لنا بدراسة تدريبية مختلفة كيف التدخلات يمكن أن يغير هذه المعدلات دون الاقتراب من الحد أقصى. الثالثة، والحركية8،10، الحركية11،،من121413،، اليكتروميوجرافيك6،15،16 ، و الإدراك الحسي7،17،18،19 التعديلات التي تحدث مع تكييف سبليت-حزام المطحنة كانت مدروسة، كما يحتوي على عنصر تحكم العصبية لهذه المهمة20 ،،من2122. وبعبارة أخرى، تم توثيق التكييف إلى حلقة مفرغة سبليت-حزام وتكرارها عدة مجموعات مختلفة، مما يجعل هذه مهمة جيدا يتسم تعلم الحركي.
على مدى السنوات العشر الماضية، أظهرت عدة دراسات الطبيعة المحددة للمهمة وسياق التكيف سبليت-الحزام. هي الآثار اللاحقة بعد تكييف سبليت-حزام انخفاضا كبيرا في السعة إذا أنها يتم اختبارها تحت ظروف مختلفة من حالة التدريب. على سبيل المثال، الآثار هي أصغر إذا تم نقل الشخص إلى بيئة مختلفة (مثلاً، على أرض الواقع المشي23)، ويقوم بتنفيذ مهمة الحركي مختلفة (مثلاً، إلى الوراء المشي أو الجري13، 24)، أو حتى يمشي بسرعة تختلف عن سرعة الحزام أبطأ من خلال التكيف25. يجري بذل جهود وضع معايير تحكم تعميم التكيف الحركي.
والهدف من هذه الورقة وصف بروتوكول لاستخدام المطحنة سبليت-حزام للتحقيق في التكيف الحركي البشرية وتعميم نمط تكييفها إلى سياقات أخرى قريبة (أيسرعة المشي المختلفة والبيئات). بينما البروتوكول الموصوفة هنا هو معظم مشتقة مباشرة من تلك المستخدمة في هامزيي et al. 25 (الشكل 1)، تجدر الإشارة إلى أن هذا البروتوكول قد أبلغت بعدد من الدراسات التي سبقته8،23،،من2426، 27،28. الطريقة التي وضعت أصلاً لاختبار الفرضية القائلة بأن المحافظة على الثبات في المشي السرعة بين المطحنة وأكثر البيئات الأرضية من شأنه أن يحسن التعميم من سبليت-حزام المشي عبر هذه البيئات المختلفة25. في المقطع بروتوكول أدناه، نعطي تعليمات بشأن كيفية إجراء نسخ متماثل هذا الإصدار من الأسلوب سبليت-حزام حلقة مفرغة، مع الملاحظات التي تبين كيف يجوز تعديل بعض الخطوات البروتوكول لأغراض أسلوب مختلف.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="997">
	<tbody>
		<tr height="220">
			<td height="220" style="height:220px;width:216px;">Split-belt treadmill</td>
			<td style="width:71px;">Woodway</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:591px;">The WOODWAY SPLIT-BELT is an advanced gate measurement and analysis tool used for synchronous or asynchronous running/walking. With its unique and innovative dual belt system, the &#34;SPLIT-BELT,&#34; provides infinitely variable speed control of each leg independently. Used for gait rehab, the gas-assisted, fully adjusted handrail options provide more room for therapists and patients.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Codamotion CX1</td>
			<td>Charmwood Dynamics, Ltd, Leicestershire, UK</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

using a split-belt treadmill to evaluate generalization of human locomotor adaptation

فهم الآليات الكامنة وراء التعلم الحركي يساعد الباحثين والأطباء تحسين مشيه إعادة التدريب كجزء من إعادة التأهيل الحركي. ومع ذلك، دراسة التعلم الحركي البشري يمكن أن يكون تحديا. خلال مرحلة الرضاعة والطفولة، النظام العصبي العضلي غير ناضجة تماما، وأنه من غير المرجح أن التعلم الحركي خلال المراحل الأولى من التنمية تحكمها نفس الآليات كما هو الحال في مرحلة البلوغ. بالبشر وقت الوصول إلى مرحلة النضج، وهم حتى يبرع في المشي أنه من الصعب الخروج بمهمة رواية بما فيه الكفاية لدراسة التعلم الحركي حيثياته . المطحنة حزام سبليت، التي لديها حزامين التي يمكن أن تدفع كل ساق بسرعة مختلفة، تمكن الدراسة من كلا قصيرة-(أيفورا) وطويلة الأجل (أي، على مدى الأيام دقيقة؛ شكلاً من أشكال التعلم الحركي) مشيه التعديلات استجابة رواية التغيير في البيئة سيرا على الأقدام. يمكن بسهولة أن فحص الأفراد للتعرض السابق لتقسيم حزام حلقة مفرغة، وبالتالي ضمان أن جميع المشاركين التجريبية ليس لديهم (أو ما يعادلها) الخبرة السابقة. وتصف هذه الورقة بروتوكول تكيف مطحنة حزام تقسيم نموذجي يتضمن أساليب الاختبار لقياس التعلم الحركي وتعميم هذا التعليم إلى سياقات أخرى سيرا على الأقدام. مناقشة لاعتبارات هامة لتصميم المطحنة حزام تقسيم التجارب فيما يلي، بما في ذلك عوامل مثل سرعة حزام المطحنة والراحة ديستراكتورس. بالإضافة إلى ذلك، احتمال لكن المداريين المتغيرات المؤثرة الأخرى (مثلاً، حركات الذراع، خبرة سابقة) تعتبر في المناقشة.

المشي في حلقة مفرغة سبليت-الحزام في البداية أسباب الاختلالات الكبيرة في التنسيق إينتيرليمب. على مدى فترة من 10-15 دقيقة، يتم تدريجيا استعادة التماثل في العديد من هذه التدابير. مفصلة وصف الحركية كيفية تغيير معلمات سيرا على الأقدام عبر مسار التكيف سبليت-حزام المطحنة وقد نشر?...

Watch this Scientific Journal Video about Using a Split-belt Treadmill to Evaluate Generalization of Human Locomotor Adaptation at JoVE.com

Using a Split-belt Treadmill to Evaluate Generalization of Human Locomotor Adaptation

يمكننا وصف بروتوكول لتحقق التكيف الحركي البشري باستخدام المطحنة حزام سبليت، التي قد حزامين التي يمكن أن تدفع كل ساق بسرعة مختلفة. نحن تركز تحديداً على نموذج مصممة لاختبار تعميم تكييف أنماط الحركي لسياقات المشي مختلفة (مثلاً، مشيه بسرعة، المشي البيئات).

استخدام حلقة مفرغة سبليت-حزام لتقييم تعميم التكيف الحركي البشري

Understanding the mechanisms underlying locomotor learning helps researchers and clinicians optimize gait retraining as part of motor rehabilitation. ...

Research

JoVE Journal

Behavior

Mouse Short- and Long-term Locomotor Activity Analyzed by Video Tracking Software

الماوس قصيرة وطويلة الأجل الحركي نشاط تحليلها بواسطة برامج تتبع فيديو

Locomotor  activity (LMA) is a simple and easily performed measurement of behavior in mice  and other rodents. Improvements in video tracking software ...

Using Eye Movements to Evaluate the Cognitive Processes Involved in Text Comprehension

استخدام حركات العين لتقييم العمليات المعرفية المشاركة في فهم النص

The present article describes how to use eye  tracking methodologies to study the cognitive processes involved in text  comprehension. Measuring eye ...

Behavioral and Locomotor Measurements Using an Open Field Activity Monitoring System for Skeletal Muscle Diseases

القياسات السلوكية والحركي عن طريق حقل نظام رصد نشاط مفتوح للأمراض العضلات الهيكلية

The open field activity monitoring system comprehensively assesses locomotor and behavioral activity levels of mice. It is a useful tool for assessing ...

Use of the Open Field Maze to Measure Locomotor and Anxiety-like Behavior in Mice

استخدام فتح المتاهة ميدانية لقياس الحركي والقلق تشبه السلوك في الفئران

Animal models have proven to be invaluable to researchers trying to answer questions regarding the mechanisms of behavior. The Open Field Maze is one of ...

Recording Mouse Ultrasonic Vocalizations to Evaluate Social Communication

تسجيل الفأر بالموجات فوق الصوتية لتقييم الالفاظ التواصل الاجتماعي

Mice emit ultrasonic vocalizations in different contexts throughout development and in adulthood. These vocal signals are now currently used as proxies ...

Visualizing Visual Adaptation

تصور التكيف البصرية

Many techniques have been developed to visualize how an image would appear to an individual with a different visual sensitivity: e.g., because of optical ...

The Treadmill Fatigue Test: A Simple, High-throughput Assay of Fatigue-like Behavior for the Mouse

المطحنة التعب الاختبار: مقايسة بسيطة، عالية الإنتاجية من التعب مثل سلوك للماوس

Fatigue is a prominent symptom in many diseases and disorders and reduces quality of life for many people. The lack of clear pathogenesis and failure of ...

A Method to Study Adaptation to Left-Right Reversed Audition

أسلوب لدراسة التكيف إلى اليسار واليمين عكس الاختبار

An unusual sensory space is one of the effective tools to uncover the mechanism of adaptability of humans to a novel environment. Although most of the ...

Using a Classroom-Based Deese Roediger McDermott Paradigm to Assess the Effects of Imagery on False Memories

باستخدام نموذج مكديرموت روديغر ديس المستندة إلى الفصول الدراسية لتقييم آثار الصور الملتقطة في ذكريات كاذبة

Associated word list procedures can elicit false memories in predictable ways by inducing associative processing, thus making it harder to monitor the ...

Short Session High Intensity Interval Training and Treadmill Assessment in Aged Mice

دورة قصيرة عالية الكثافة الفاصلة التدريب والتقييم حلقة مفرغة في الفئران الذين تتراوح أعمارهم بين

High intensity interval training (HIIT) is emerging as a therapeutic approach to prevent, delay, or ameliorate frailty. In particular short session HIIT, ...