Multifunctionele Setup voor het bestuderen van Human Motor Control Met behulp van Transcraniële Magnetische Stimulatie, Elektromyografie, Motion Capture en Virtual Reality

Virtual reality (VR) is hard op weg een toegankelijke research tool voor gebruik in een aantal gebieden, met inbegrip van de studie van de menselijke beweging. De studie van de bovenste ledematen beweging is vooral gebaat bij de integratie van VR. Virtual reality maakt de snelle aanpassing van de experimentele parameters voor specifieke kinematische en dynamische eigenschappen van armbeweging controle te onderzoeken. Deze parameters kunnen individueel worden aangepast voor elke patiënt. Zo kan de locatie van virtuele doelen worden geschaald naar identieke eerste arm houding over onderwerpen waarborgen. Virtual reality maakt het ook mogelijk de manipulatie van visuele feedback tijdens experimenten, dat is een waardevol instrument in visuomotorische onderzoek ^1-5.

Het gebruik van realistische VR omgevingen met andere biomechanische gereedschappen zal ook toelaten naturalistische beweging scenario's waarin om bewegingspatronen te testen. Deze opstelling wordt steeds waardevol voor destudie en de praktijk van de revalidatie na ziekte en verwondingen ^6,7. Nabootsen naturalistische bewegingen en omgevingen (bijvoorbeeld het uitvoeren van bewegingen in een virtuele keuken) in een klinische setting zal revalidatie specialisten in staat stellen om de bijzondere waardeverminderingen van een individu meer precies te beschrijven in een echte wereld context. Sterk geïndividualiseerde waardevermindering omschrijvingen zal zorgen voor meer gerichte behandelingsstrategieën, een mogelijke verhoging van de effectiviteit en het verminderen van de duur van de revalidatie.

Het combineren van VR met andere instrumenten zoals transcraniële magnetische stimulatie (TMS), oppervlakte elektromyografie (EMG) en full body motion capture, creëert een zeer krachtig en flexibel platform voor het bestuderen van de neuromusculaire controle van de beweging bij de mens. Transcraniële magnetische stimulatie is een krachtige niet-invasieve methode voor het meten van de prikkelbaarheid en functionele integriteit van dalende motor trajecten (bijv corticospinal darmkanaal) door middel van EMG responses zoals motor evoked potentials (EP) ^8. Moderne driedimensionale motion capture systemen onderzoekers in staat stellen ook neuromusculaire activiteit bestuderen samen met de daaruit voortvloeiende beweging kinematica en dynamica. Dit maakt de creatie van extreem gedetailleerde modellen van het bewegingsapparaat en het testen van hypothesen betreffende de structuur en functie van neurale controllers. Deze studies zullen onze wetenschappelijke kennis van het menselijk sensomotorische systeem uit te breiden en leiden tot verbeteringen in de behandeling van het bewegingsapparaat en neurologische aandoeningen.

Echter, een belangrijk probleem met multifunctionele systemen is de synchronisatie van afzonderlijk geregistreerd datastromen (bijv motion capture, EMG, etc.). Het doel van dit protocol is een generaliseerbaar opstelling van gemeenschappelijke commercieel beschikbare systemen te beschrijven om tegelijkertijd op te nemen biomechanische en fysiologische metingen tijdens beweging. Andere onderzoekers gebruik maken van apparatuur uitverschillende fabrikanten kunnen hebben om elementen van dit protocol te wijzigen op hun specifieke behoeften. Echter, moeten de algemene beginselen van dit protocol nog steeds van toepassing.