استخدام حلقة مفرغة سبليت-حزام لتقييم تعميم التكيف الحركي البشري

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 تجريبي^1،2،3، ولكن الحشرات كانت أيضا درس⁴. ونشرت التحقيقات الأولى لتحرك الحزام انقسام البشرية عند الرضع والكبار في عامي 1987 و 1994، على التوالي^5،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، والحركية^8،10، الحركية^11،،من^121413،، اليكتروميوجرافيك^6،15،16 ، و الإدراك الحسي^{7،17،18،19} التعديلات التي تحدث مع تكييف سبليت-حزام المطحنة كانت مدروسة، كما يحتوي على عنصر تحكم العصبية لهذه المهمة^{20 ،،}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 الجري^{13، 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 سبقته^8،23،،من^{2426، 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.