経頭蓋磁気刺激、電、モーションキャプチャ、およびバーチャルリアリティを用いたヒトモータ制御研究のための多機能のセットアップ

バーチャルリアリティ（VR）は、急速に人間の動きの研究を含め、多数のフィールドで使用するためのアクセス可能な研究ツールになってきています。上肢運動の研究では、特にVRを組み込むことによって恩恵を受けています。バーチャルリアリティは、腕の動きの制御の具体的な運動学的特徴と動的特徴を調査するために設計された実験パラメータの迅速なカスタマイズが可能になります。これらのパラメータは、個々に各被験者のために調整することができます。例えば、仮想ターゲットの位置が被写体で同じ初期アーム姿勢を確実にするためにスケーリングすることができます。 ^{5 -仮想}現実はまた、視覚運動研究¹で非常に貴重なツールである、実験中の視覚的なフィードバックの操作を可能にします。

他の生体力学的ツールと現実的なVR環境の使用はまた、動きのパターンをテストするには自然な動きのシナリオを可能にします。この配置はますます貴重になってきています病気やけが^6,7後のリハビリの研究と実践。臨床の場で自然な動きや環境（ 例えば仮想キッチンでの動きを実行する）を模倣することは、より正確には、実世界のコンテキストで個々の障害を記述するためにリハビリの専門家を有効にします。高度に個別減損の説明は、潜在的に有効性を増加し、リハビリの期間を減少させる、より集中治療戦略が可能になります。

そのような経頭蓋磁気刺激（TMS）、表面筋電図（EMG）、および全身モーションキャプチャなどの他のツールと​​のVRを組み合わせることで、人間の動きの神経筋制御を研究するための非常に強力で柔軟なプラットフォームを作成します。経頭蓋磁気刺激は、筋電図RESPONSを通じて（例えば皮質脊髄路）のモータ経路を降順の興奮性と機能的完全性を測定する強力な非侵襲的方法であり、モータなどのESは、電位（MEPを^）8を誘発しました。現代の3次元モーションキャプチャシステムは、得られる運動運動学とダイナミクスと一緒に神経筋活動を研究する研究者を可能にします。これは、筋骨格系の非常に詳細なモデルを作成するだけでなく、神経のコントローラの構造と機能に関する仮説をテストすることを可能にします。これらの研究は、人間の感覚システムの私達の科学的知識を拡大し、筋骨格系および神経学的障害の治療の改善につながります。

しかしながら、多機能システムに一つの大きな問題は、別々に記録されたデータストリーム（例えば、モーションキャプチャ、EMG など ）の同期です。このプロトコルの目的は、同時に移動中に生体力学的および生理学的測定を記録するために一般的な商業的に利用可能なシステムの一般化配置を記述することです。からの装置を使用して、他の研究者異なるメーカーは、彼らの特定のニーズに合うように、このプロトコルの要素を変更する必要があります。しかし、このプロトコルからの一般的な原則はまだ適用可能であるべきです。