Простой неинвазивный метод для временного нокдаун проприоцепции верхней конечности
Summary
Цель настоящего Протокола заключается в том, чтобы продемонстрировать практический метод, чтобы временно вмешиваться проприоцепции в верхней конечности здоровых людей.
Abstract
Проприоцепция может быть наименее хорошо измеренных из всех вкладчиков нейронных контроля движения. Для клинической диагностики обесценения и измерить результаты проприоцептивной подготовки необходимы новые точные, надежные меры проприоцепции. Этот простой, неинвазивный метод предназначен для проприоцепции временно нокдаун верхней конечности в здоровых взрослых людей, до такой степени, что было бы полезным в разработке и тестировании верхней конечности проприоцепции мер. Нокдаун модели имеют два основных преимущества перед изучение людей с недостатками проприоцепции: участник доступность и возможность контролировать степень обесценения участников. Текущий опубликованные методы временных проприоцепции нокдаун верхней конечности, таких как ишемическая нервных блоков и криотерапия, инвазивные, непрактичным или неудобно для участника. Здесь вибрации над локтевой паз был использован для уменьшения верхней конечности проприоцепции. Высокая частота вибрации может уменьшить проприоцептивной остроты путем ингибирования pacinian корпускулы индуцированной ввода. Эффект вибрации, используемые в настоящем протоколе было подтверждено с помощью двух количественные показатели. Этот метод был простой для администрирования, удобные для участников и практичные.
Introduction
Из всех вкладчиков нейронных контроля движения проприоцепция может быть наименее хорошо измерений. Исследования меры проприоцепции с использованием специализированного оборудования недавно достигли надежности, достоверности и точности; 1 , 2 , 3 в контраст, клинических меры проприоцепции, наиболее распространенными из которых являются конечностей позиции смысл тестирования,4 имеют низкое разрешение, загрязнены другие сенсорные формы,4 и бедных или нет опубликованных психометрических свойств. 5 новых точных и надежных мер проприоцепции необходимы для выяснения периферические и центральные механизмы проприоцептивной контроля,3 для клинической диагностики обесценения и измерения результатов проприоцептивной подготовки. 2 , 5 , 6 , 7 с этой целью требуется простой, неинвазивный метод, чтобы временно ухудшить или «нокдаун» проприоцепции.
Проприоцептивная нокдаун в здоровых людей позволяет исследователям определить роль проприоцептивной функции в сенсомоторной задачу, которая является полезным информировать разработки и проверки стандартизованных мер. Нокдаун модели имеют два основных преимущества перед изучение людей с недостатками проприоцепции. Во-первых, участник доступности; лица с нарушениями проприоцепции не являются легко доступными для многих исследователей. Во-вторых в отличие от в естественных условиях обесценения проприоцепции нокдаун модели может разрешить возможность контролировать степень обесценения участников.
Текущий опубликованные методы временных проприоцепции нокдаун верхней конечности являются инвазивными, непрактичным или неудобно для участника. Анестезии инъекции, хотя относительно безопасным, требуют технических знаний и может быть рассмотрен инвазивных некоторые участники исследования. Ишемическая блоки нерва вызывает дискомфорт и практикуется в крови экран для свертывания крови расстройства до их применения. 8 криотерапия также вызывает дискомфорт. Среднее время применения криотерапии для воздействия проприоцепции 20.3 ± 5,3 мин9 после криотерапии удаляется, краткий окно, в котором для измерения проприоцепции до согревание остается, который может способствовать к несовместимым эффект Криотерапия на чувстве общей позиции. 10 вибрации высокой частоты (300 Гц) был успешно используется для уменьшения проприоцептивной остроты в задаче обнаружения движения пальца; механизму было сообщено быть pacinian корпускулы индуцированной ингибирование ввода от других вибрации чувствительных кожных рецепторов. 11 недавно, вибрации мышц камбаловидной (80 Гц) было обнаружено снижение точности производства изометрической силы, искажая проприоцептивной информации. 12 однако, простой неинвазивный метод для временного нокдаун верхней конечности проприоцепции не был опубликован.
Цель этого метода является использование высокочастотной вибрации проприоцепции временно нокдаун верхней конечности у здоровых взрослых. Нокдаун было подтверждено с помощью двух мер, порог обнаружения вибрации (ВДТ) и Планшетная версия краткого теста Кинестезии (tBKT). ВДТ психофизических мера чувствительности полагают, отражают aα диалога доступных афферентных аксона передачи. 13 проприоцептивной производительности был количественно с помощью tBKT, которая находится в стадии разработки в нашей лаборатории. Краткий тест Кинестезии (БКТ), основанный на работе Эйрс,14 -это экспериментальный инструмент, который был тест на, но не включены в Аккумуляторы основных элементов национальных институтов здравоохранения (НИЗ). 15 , 16 BKT включает три идущие испытания для каждого верхней конечности. TBKT включает в себя 20 идущие испытания на верхней конечности и в настоящее время разрабатывается с целью улучшения психометрических свойств над первоначального испытания. TBKT включает в себя сенсорного ввода (экзаменатор руководство верхней конечности к целевому объекту), Центральный обработки (Помните пространственное расположение целевого объекта) и мощностью двигателя (пытается найти целевой после удаления руководство), считается необходимым в меру в целом проприоцептивной производительности. 17 ВДТ и tBKT измерения, представляют низких и более высоких уровнях, соответственно, в иерархии соматосенсорные,18 и таким образом, следует обеспечить более всеобъемлющую количественную оценку проприоцепции чем либо мера используется отдельно.
Два нейронные механизмы наиболее тесно связаны с сокращением проприоцептивной остроты зрения, вызванные высокой частоты вибрации. Во-первых Pacinian корпускулы являются кожный механорецептора, наиболее часто ассоциируются с обнаружения вибрации. Непрерывная вибрация, используемые в настоящем Протоколе вероятно поднимает рецептор настройки порога обнаружения вибрации на основе нейронных механизма краткосрочной привыкания в aα диалога доступных и β волокна группа, связанная с Pacinian корпускулы. 19 физиологического получается что вибрации же интенсивности и частоты, например 128 Гц, использовавшиеся в ходе испытания ВДТ, ощущается на более короткий срок. Во-вторых считается, что мышечных веретен, через aα диалога доступных афферентных волокон, код Длина мышцы, неточно после высокой частоты вибрации, что приводит к искаженной проприоцептивной информации, о чем свидетельствует снижение точности во время силы воспроизводства,12 иллюзия движения,20,21 и снижение Кинестезии. 22
Protocol
Representative Results
Discussion
Этот протокол предоставляет способ сбить человека проприоцепции в верхней конечности. Через 20 здоровых участников эффект проприоцептивной нокдаун был большим, как измеряется VDT психофизических мерой чувствительности, как считается, отражают aα диалога доступных афферентных аксона п?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Авторы хотели бы признать Джон Нельсон PhD, PT, для проведения анализа для подтверждения частота вибрации вибратор, используемые в настоящем Протоколе.
Materials
| Pure Enrichment-Massage Mini with Built in USB Rechargeable Battery | ebay | None | 183 Hz cordless vibrator, 7 inches total length including handle |
| Chattanooga 2.5 inch velcro strap | ebay | None | used to secure vibrator to arm |
| Tuning Fork C128 ENT Surgical Medical Instruments Exam Diagnostic Tools | ebay | None | Used in VDT |
| Handheld Digital stop watch | ebay | None | Used to time VDT |
| Universal Rubber Bands Size 33, 3 1/2 x 1/8 inch | ebay | Universal – UNV00433 | used to secure vibrator head to arm |
| Instructions to build Visual Screen were published here: https://www.jove.com/video/53178/design-fabrication-administration-hand-active-sensation-test | |||
Riferimenti
- Dukelow, S. P., et al. Quantitative assessment of limb position sense following stroke. Neurorehabilitation and neural repair. 24, 178 (2010).
- Cappello, L., et al. Robot-aided assessment of wrist proprioception. Frontiers in human neuroscience. 9, (2015).
- Han, J., Waddington, G., Adams, R., Anson, J., Liu, Y. Assessing proprioception: a critical review of methods. Journal of Sport and Health Science. 5, 80-90 (2016).
- Goble, D. J. Proprioceptive acuity assessment via joint position matching: from basic science to general practice. Physical therapy. 90, 1176-1184 (2010).
- Meyer, S., Karttunen, A. H., Thijs, V., Feys, H., Verheyden, G. How do somatosensory deficits in the arm and hand relate to upper limb impairment, activity, and participation problems after stroke? A systematic Review. Physical Therapy. 94, (2014).
- Elangovan, N., Herrmann, A., Konczak, J. Assessing proprioceptive function: evaluating joint position matching methods against psychophysical thresholds. Physical therapy. 94, 553 (2014).
- Aman, J. E., Elangovan, N., Yeh, I. L., Konczak, J. The effectiveness of proprioceptive training for improving motor function: a systematic review. Frontiers in human neuroscience. 8, (2014).
- Thiemann, U., et al. Cortical post-movement and sensory processing disentangled by temporary deafferentation. Neuroimage. 59, 1582-1593 (2012).
- Furmanek, M. P., Słomka, K., Juras, G. The effects of cryotherapy on proprioception system. BioMed research international. 2014, (2014).
- Costello, J. T., Donnelly, A. E. Cryotherapy and joint position sense in healthy participants: a systematic review. Journal of athletic training. 45, 306-316 (2010).
- Weerakkody, N., Mahns, D., Taylor, J., Gandevia, S. Impairment of human proprioception by high-frequency cutaneous vibration. The Journal of physiology. 581, 971-980 (2007).
- Boucher, J. A., Normand, M. C., Boisseau, &. #. 2. 0. 1. ;., Descarreaux, M. Sensorimotor control during peripheral muscle vibration: An experimental study. Journal of manipulative and physiological therapeutics. 38, 35-43 (2015).
- Rolke, R., et al. Quantitative sensory testing: a comprehensive protocol for clinical trials. European Journal of Pain. 10, 77-77 (2006).
- Ayres, A. J. Sensory integration and praxis test (SIPT). Los Angeles, Western Psychological Services. , (1989).
- Dunn, W., et al. Somatosensation assessment using the NIH Toolbox. Neurology. 80, S41-S44 (2013).
- Dunn, W., et al. Measuring Change in Somatosensation Across the Lifespan. American Journal of Occupational Therapy. 69, 6903290020p6903290021-6903290020p6903290029 (2015).
- Witchalls, J., Blanch, P., Waddington, G., Adams, R. Intrinsic functional deficits associated with increased risk of ankle injuries: a systematic review with meta-analysis. Br J Sports Med. 46, 515-523 (2012).
- Borstad, A. L., Nichols-Larson, D. Assessing and treating Higher-level Somatosensory Impairments Post Stroke. Topics in Stroke Rehabilitation. 21, 290-295 (2014).
- Kandel, E. R., Schwartz, J. H., Jessell, T. M., Siegelbaum, S. A., Hudspeth, A. J. . Principles of neural science. 4, (2000).
- Goodwin, G. M., Mccloskey, D. I., Matthews, P. The contribution of muscle afferents to keslesthesia shown by vibration induced illusionsof movement and by the effects of paralysing joint afferents. Brain. 95, 705-748 (1972).
- Burke, D., Hagbarth, K. E., Löfstedt, L., Wallin, B. G. The responses of human muscle spindle endings to vibration of non-contracting muscles. The Journal of physiology. 261, 673-693 (1976).
- Roll, J., Vedel, J. Kinaesthetic role of muscle afferents in man, studied by tendon vibration and microneurography. Experimental Brain Research. 47, 177-190 (1982).
- Wigley, F. M. Raynaud’s phenomenon. New England Journal of Medicine. 347, 1001-1008 (2002).
- Oldfield, R. C. The assessment and analysis of handedness: the Edinburgh inventory. Neuropsychologia. 9, 97-113 (1971).
- Kito, T., Hashimoto, T., Yoneda, T., Katamoto, S., Naito, E. Sensory processing during kinesthetic aftereffect following illusory hand movement elicited by tendon vibration. Brain research. 1114, 75-84 (2006).
- Carey, L. M., Oke, L. E., Matyas, T. A. Impaired limb position sense after stroke: a quantitative test for clinical use. Arch.Phys.Med.Rehabil. 77, 1271-1278 (1996).
- Roll, J., Vedel, J., Ribot, E. Alteration of proprioceptive messages induced by tendon vibration in man: a microneurographic study. Experimental brain research. 76, 213-222 (1989).
- Calvin-Figuière, S., Romaiguère, P., Roll, J. -. P. Relations between the directions of vibration-induced kinesthetic illusions and the pattern of activation of antagonist muscles. Brain research. 881, 128-138 (2000).
- Fallon, J. B., Macefield, V. G. Vibration sensitivity of human muscle spindles and Golgi tendon organs. Muscle & nerve. 36, 21-29 (2007).
- Seizova-Cajic, T., Smith, J. L., Taylor, J. L., Gandevia, S. C. Proprioceptive movement illusions due to prolonged stimulation: reversals and aftereffects. PloS one. 2, e1037 (2007).
