Met behulp van een Split-riem loopband te evalueren veralgemening van menselijke Locomotor aanpassing

Een split-riem loopband heeft twee riemen die elk been met een andere snelheid of in een andere richting rijden kunnen. Dit apparaat werd eerst gebruikt voor meer dan 45 jaar geleden als een instrument om te bestuderen van de coördinatie tussen de benen (dat wil zeggen, interlimb coördinatie) tijdens het wandelen van¹. Dit, en andere vroege studies voornamelijk gebruikt katten als een experimenteel model^1,2,3, maar insecten waren ook bestudeerde⁴. Het eerste onderzoek van split-riem voortbewegen in de menselijke baby’s en volwassenen werden gepubliceerd in 1987 en 1994, respectievelijk^5,6. Deze aanvankelijke studies in zowel menselijke en niet-menselijke dieren onderzocht meestal op korte termijn (dat wil zeggenonmiddellijke) aanpassingen in interlimb coördinatie voor het behoud van de stabiliteit en de voorwaartse progressie wanneer de benen worden gedreven op verschillende snelheden. Een 1995-studie opgemerkt dat langere tijd (enkele minuten) van split-gordel lopen het vermogen van de menselijke volwassenen verminderde aan nauwkeurig waarnemen van de snelheid van de draaiband loopband en aanpassingen te egaliseren snelheden aan elke kant. Dit suggereert dat de sensomotorische toewijzing van wandelen passen⁷was geweest. Het was echter pas in 2005 dat de eerste gedetailleerde kinematische verslag van menselijke motor aanpassing meer dan 10 minuten van split-riem loopband wandelen was gepubliceerd⁸.

Motor aanpassing heeft betrekking op een fout-gedreven proces waarin sensomotorische toewijzingen van goed geleerd bewegingen worden aangepast naar aanleiding van een nieuwe, voorspelbare vraag⁹. Het is een vorm van motorisch leren dat zich een periode van uitgebreide praktijk (minuten tot uren voordoet) en resultaten in de na-effecten, die veranderingen in het bewegingspatroon wanneer de vraag wordt verwijderd en/of voorwaarden weer normaal. Bijvoorbeeld wandelen op split-riemen in eerste instantie zorgt ervoor dat mensen lopen met asymmetrische interlimb coördinatie, die lijkt op een slap. Op enkele minuten van het split-gordel lopen passen mensen hun wandel coördinatie zodat hun gang meer symmetrische wordt. Wanneer de twee riemen vervolgens teruggaat naar dezelfde snelheid (d.w.z. gebonden-snaren), tonen dus het herstellen van normaal lopen, mensen nawerkingen wandelend met asymmetrische coördinatie. Deze nawerkingen moeten actief-aangepast of over enkele minuten van het gebonden-riem lopen voordat normale voet coördinatie gerestaureerd^{8 is}afgeleerd.

Na de 2005 Reisman et al. ⁸ Kinematische analyse van split riem lopen bij de mens, gebruik van de split-riem loopband in gepubliceerde onderzoeken is toegenomen ongeveer tien keer ten opzichte van het vorige decennium. Waarom is de split-riem loopband steeds populairder als een experimentele rol? Split-gordel ambulation is duidelijk de taak van een laboratorium-de dichtstbijzijnde levensechte analoge is draaien of wandelen in een strakke cirkel, maar de split-riem loopband induceert een veel meer extreme versie van draaien, met één been verdreven twee – tot vier – keer sneller dan de andere. Het feit dat de loopband split-riem dat een hoogst ongebruikelijke wandelen taak biedt een aantal voordelen is voor de studie van locomotor leren. Eerste plaats is het boek voor de meeste mensen ongeacht hun leeftijd en onafhankelijk zijn van het wandelen ervaring; het is gemakkelijk te scherm experimentele deelnemers voor de nieuwheid van het split-riem lopen. Ten tweede, de split-riem loopband induceert aanzienlijke veranderingen in interlimb coördinatie die niet snel worden opgelost. De relatief trage tarieven aanpassings-en ambtshalve aanpassing toestaan ons te bestuderen hoe de verschillende opleiding interventies kunnen deze tarieven te wijzigen zonder het naderen van een plafond. Derde, de kinematische^8,10, kinetische^11,12,13,14, Electromyografische^6,15,16 , en perceptuele^7,17,18,19 wijzigingen die zich met split-riem loopband aanpassing voordoen geweest goed bestudeerde, zoals de neurale controle over deze taak^{20 heeft ,21,22}. Met andere woorden, zijn aanpassingen aan de split-riem loopband gedocumenteerd en gerepliceerd door verscheidene verschillende groepen, waardoor dit een goed gekarakteriseerd locomotor Leeropdracht.

In de afgelopen tien jaar, hebben verschillende studies aangetoond de taak – en context-specifieke aard van split-riem aanpassing. Nawerkingen na aanpassing van de split-gordel zijn aanzienlijk verkleind in amplitude als ze zijn getest onder verschillende omstandigheden van de voorwaarde van de opleiding. Bijvoorbeeld, nawerkingen zijn kleiner als de persoon wordt verplaatst naar een andere omgeving (bijvoorbeeldover de grond lopen van²³), voert een andere motorische taak (b.v., achteruit lopen of rennen^{13, 24}), of zelfs wandelingen met een snelheid die verschilt van de snelheid van de langzamere gordel tijdens aanpassing²⁵. Inspanningen om parameters inzake de veralgemening van locomotor aanpassing zijn aan de gang.

Het doel van deze paper is om te beschrijven van een protocol voor het gebruik van de split-riem loopband om menselijke locomotor aanpassing en veralgemening van de aangepast patroon aan andere lopen contexten (d.w.z., verschillende wandel snelheden en omgevingen) te onderzoeken. Terwijl het protocol beschreven hier is het meest direct afgeleid van die in Hamzey et al. gebruikt ²⁵ (Figuur 1een), hierbij moet worden opgemerkt dat dit protocol was geïnformeerd door een aantal studies die eraan voorafging^{8,23,24,26, 27,28}. De methode is oorspronkelijk ontwikkeld om het testen van de hypothese dat het behoud van standvastigheid in wandelen snelheid tussen de loopband en over grond omgevingen veralgemening van split-riem lopen over deze verschillende omgevingen²⁵zou verbeteren. In het protocol hieronder geven we instructies over het repliceren van deze versie van de methode split-riem loopband met notities die hoe bepaalde stappen protocol kunnen worden aangepast aangeven om voor verschillende methode doeleinden.