Apresentado aqui é um paradigma comportamental que provoca respostas robustas e rápidas de visuomotor nos músculos dos membros superiores humanos durante alcances visualmente guiados.
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Artigo de método
Um paradigma de alvo emergente para evocar respostas rápidas do visuomotor sobre músculos dos membros superiores humanos
Neste artigo
Resumo
Resumo
Para alcançar um objeto visto, a informação visual precisa ser transformada em comandos motores. Informações visuais como a cor, forma e tamanho do objeto são processadas e integradas em inúmeras áreas cerebrais, em última análise retransmitidas para a periferia motora. Em alguns casos, uma reação é necessária o mais rápido possível. Essas transformações rápidas de visuomotor, e seus substratos neurológicos subjacentes, são mal compreendidas em humanos, pois não têm um biomarcador confiável. As respostas bloqueadas por estímulo (SLRs) são rajadas de latência curtas (<100 ms) de atividade eletromiográfica (EMG), representando a primeira onda de recrutamento muscular influenciada pela apresentação de estímulo visual. Os SLRs fornecem uma saída quantificável de transformações rápidas de visuomotor, mas as SLRs não têm sido consistentemente observadas em todos os sujeitos em estudos anteriores. Aqui descrevemos um novo paradigma comportamental com o surgimento repentino de um alvo em movimento abaixo de um obstáculo que evoca consistentemente SLRs robustos. Os participantes humanos gerados visualmente guiados alcançam alcances visualmente guiados em direção ou longe do alvo emergente usando um manipulador robótico enquanto eletrodos superficiais registravam a atividade EMG do músculo principal peitoral. Em comparação com estudos anteriores que investigaram as SLRs utilizando estímulos estáticos, as SLRs evocadas com esse paradigma alvo emergente foram maiores, evoluíram anteriormente e estiveram presentes em todos os participantes. Os tempos de reação de alcance (RTs) também foram acelerados no paradigma alvo emergente. Esse paradigma oferece inúmeras oportunidades de modificação que poderiam permitir um estudo sistemático do impacto de várias manipulações sensoriais, cognitivas e motoras em respostas rápidas de visuomotor. No geral, nossos resultados demonstram que um paradigma alvo emergente é capaz de evocar de forma consistente e robusta a atividade dentro de um sistema visuomotor rápido.
Introdução
Quando notamos uma mensagem em nosso celular, somos solicitados a realizar um alcance visualmente guiado para pegar nosso telefone e ler a mensagem. Características visuais como a forma e o tamanho do telefone são transformados em comandos motores, permitindo-nos alcançar com sucesso o objetivo. Tais transformações visuomotor podem ser estudadas em condições laboratoriais, que permitem um alto grau de controle. No entanto, há cenários em que o tempo de resposta é importante, por exemplo, pegar o telefone se ele cair. Estudos laboratoriais de comportamentos rápidos de visuomotor muitas vezes dependem de paradigmas de alvo deslocados onde os movimentos em andamento são ....
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Protocolo
Todos os procedimentos foram aprovados pelo Conselho de Ética em Pesquisa em Ciência da Saúde da Universidade de Ontário Ocidental. Todos os participantes forneceram consentimento informado, foram pagos por sua participação e foram livres para se retirarem do experimento a qualquer momento.
1. Preparação do participante
NOTA: Foi estudada uma pequena amostra de participantes jovens e saudáveis (3 do sexo feminino, 2 do sexo masculino; média etária: 26 anos +/- 3,5). Todos os participantes eram destros e tinham visão normal ou corrigida ao normal, sem distúrbios visuais, neurológicos ou musculoesqueléticos atuais. F....
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Resultados
As respostas bloqueadas de estímulo (SLRs) são breves rajadas de tempo de atividade muscular travadas ao início do estímulo que evolui bem antes da maior onda de recrutamento muscular associada ao início do movimento. A natureza bloqueada do tempo do SLR produziu uma "banda" de atividade muscular visível a ~100 ms ao visualizar todos os ensaios classificados para o tempo de reação (RT) (Figura 1a, destacado por caixas cinza). Como mostrado na Figura 1a,as SLRs d.......
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Discussão
Os seres humanos têm uma capacidade notável, quando necessário, de gerar ações rápidas e visualmente guiadas em latências que se aproximam de atrasos mínimos de condução diferentes e diferentes. Descrevemos anteriormente as respostas bloqueadas por estímulo (SLRs) no membro superior como uma nova medida para respostas rápidas de visuomotor6,9,10. Embora benéfico em fornecer um benchmark trial-by-trial para o primeiro aspecto do .......
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Divulgações
Os autores não têm nada a revelar.
Agradecimentos
Este trabalho é apoiado por uma Bolsa discovery para BDC do Conselho de Ciências Naturais e Engenharia do Canadá (NSERC; RGPIN 311680) e bolsa operacional para BDC dos Institutos Canadenses de Pesquisa em Saúde (CIHR; MOP-93796). A RAK foi apoiada por uma bolsa de pós-graduação em Ontário, e a ALC foi apoiada por uma bolsa NSERC CREATE. O aparelho experimental descrito neste manuscrito foi apoiado pela Fundação Canadá para a Inovação. O apoio adicional veio do Canada First Research Excellence Fund (BrainsCAN).
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Sistema EMG de superfície de mesa Bagnoli-8 | Delsys Inc. | Outro aparelho de alcance pode ser usado | |
| Kinarm End-Point Robot | Kinarm, Kingston, Ontário, Canadá | Outro aparelho de alcance pode ser usado | |
| MATLAB (versão R2016a) Aplicações Stateflow e Simulink | The MathWorks, Inc., Natick, Massachusetts, Estados Unidos | ||
| Projetor PROPixx | VPIXX Saint-Bruno, QC, Canadá | Este é um complemento personalizado para o Kinarm. Outros monitores podem ser usados. Resolução: 1920 x 1080. Monitores de visualização padrão também podem ser usados. |
Referências
- Veerman, M. M., Brenner, E., Smeets, J. B. J. The latency for correcting a movement depends on the visual attribute that defines the target. Experimental Brain Research. 187 (2), 219-228 (2008).
- Soechting, J. F., Lacquaniti, F.
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Reimpressões e permissões
