Verwenden eine Split-Gürtel-Laufband zum Verallgemeinerung des menschlichen Bewegungsapparates Anpassung auswerten

Ein Split-Gürtel-Laufband verfügt über zwei Riemen, die jedes Bein mit einer anderen Geschwindigkeit oder in eine andere Richtung fahren können. Dieses Gerät wurde erstmals vor 45 Jahren als ein Werkzeug verwendet, Koordination zwischen die Beine während des Gehens¹(d.h. interlimb Koordination) zu studieren. Dies und andere frühen Studien vor allem Katzen als ein experimentelles Modell^1,2,3verwendet, aber Insekten waren auch studierte⁴. Die ersten Untersuchungen der Split-Gürtel Fortbewegung im menschlichen Säuglingen und Erwachsenen erschienen 1987 und 1994 jeweils^5,6. Diese ersten Studien an menschlichen und nichtmenschlichen Tieren untersucht vor allem kurzfristige (d.h.sofortige) Anpassungen im interlimb Koordination, Stabilität und vorwärts Progression zu bewahren, wenn die Beine mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gefahren werden. Eine 1995 Studie festgestellt, dass längere Zeiträume (mehrere Minuten) Split-Gürtel zu Fuß die Fähigkeit des erwachsenen Menschen genau wahrnehmen Laufband der Bandgeschwindigkeit und Anpassungen vornehmen beeinträchtigt, Geschwindigkeiten auf jeder Seite auszugleichen. Dies deutet darauf hin, dass die sensomotorische Zuordnung des Gehens neu kalibriert⁷gewesen sei. Jedoch war es nicht bis 2005, dass die erste detaillierte kinematische Bericht motorische Anpassung des Menschen über 10 Minuten von Split-Gürtel Laufband walking veröffentlichten⁸Jahre alt war.

Motorische Anpassung bezieht sich auf eine Fehler-gesteuerten Prozess während, den sensomotorische Zuordnungen von gut erlernten Bewegungen in Reaktion auf eine neue, vorhersehbare Nachfrage⁹angepasst werden. Es ist eine Form des motorischen Lernens, das über einen erweiterten Praxis Zeitraum (Minuten bis Stunden) auftritt und Ergebnisse in after Effects sind Änderungen in der Bewegungsmuster, wenn die Nachfrage entfernt wird und/oder Bedingungen wieder zur Normalität zurückkehren. Zu Fuß zunächst auf Split-Gürtel verursacht beispielsweise Menschen mit asymmetrischen interlimb Koordinierung, ähnlich wie ein hinken gehen. Über mehrere Minuten des Gehens Split-Gürtel anpassen Menschen ihren Fuß Koordination so, dass ihre Gangart mehr symmetrisch wird. Wenn die beiden Gurte später in der gleichen Geschwindigkeit (d.h. gebunden-Gurte) zurückkehren, zeigen Normalbedingungen zu Fuß damit die Wiederherstellung, Menschen Nachwirkungen zu Fuß mit asymmetrischen Koordination. Diese Nachwirkungen aktiv de angepasst werden müssen oder über mehrere Minuten gebunden-Gürtel zu Fuß vor normalen walking Koordination restaurierten⁸verlernt.

Nach 2005 Reisman Et Al. ⁸ kinematische Analyse der Split-Gürtel zu Fuß beim Menschen, stieg Benutzung des Laufbandes Split-Gürtel in veröffentlichten Forschungsergebnisse rund um das Zehnfache im Vergleich zu den letzten zehn Jahren. Warum wird die Split-Gürtel-Laufband beliebter als ein experimentelles Werkzeug? Split-Gürtel Gehfähigkeit ist eindeutig eine Labor-Aufgabe-der nächsten realen analogen drehen oder zu Fuß in einem engen Kreis, aber die Split-Gürtel-Laufband induziert eine viel extremere Version drehen, mit einem Bein getrieben zwei-bis vier – Mal schneller als der andere. Die Tatsache, dass die Split-Gürtel-Laufband bietet eine höchst ungewöhnliche Aufgabe zu Fuß mehrere Vorteile für das Studium der Bewegungsorgane lernen. Erstens ist es neu für die meisten Menschen unabhängig vom Alter und unabhängig von Wandererfahrung; Es ist leicht zu Bildschirm experimentelle Teilnehmer für die Neuheit des Split-Gürtel zu Fuß. Zweitens, induziert das Split-Gürtel-Laufband beträchtliche Änderungen in interlimb Abstimmung, die nicht schnell behoben werden. Die relativ langsame Sätze Anpassungs-und de-Anpassung erlauben Sie uns, wie unterschiedliche Ausbildung studieren Interventionen können diese Sätze verändern, ohne Annäherung an eine Decke. Dritte, die kinematische^8,10, kinetische^11,12,13,14, elektromyographische^6,15,16 , und Wahrnehmungs-^7,17,18,19 Änderungen, die mit Split-Gürtel Laufband Anpassung auftreten wurden gut untersuchte, wie die neuronale über diese Aufgabe^{20 Kontrolle ,21,22}. Mit anderen Worten haben Anpassungen an das Split-Gürtel-Laufband dokumentiert und durch verschiedene Gruppen, so dass dies ein gut charakterisierten Bewegungsorgane Lernaufgabe repliziert wurden.

In den letzten zehn Jahren haben mehrere Studien die Aufgabe und Kontext-spezifische Art der Split-Gürtel Anpassung gezeigt. Nachwirkungen nach Split-Gürtel Anpassung sind in Amplitude deutlich reduziert, wenn sie unter verschiedenen Bedingungen aus dem Trainingszustand geprüft werden. Zum Beispiel Nachwirkungen sind kleiner, wenn die Person in eine andere Umgebung (z. B.über Boden zu Fuß²³) verschoben wird, führt eine andere Bewegungsorgane Aufgabe (z.B., rückwärts gehen oder laufen^13, ( ²⁴), oder sogar mit einer Geschwindigkeit, die unterscheidet sich von der Geschwindigkeit des langsameren Bandes während Anpassung²⁵geht. Bemühungen um die Parameter für die Verallgemeinerung der Bewegungsorgane Anpassung sind im Gange.

Das Ziel dieses Papiers ist zu beschreiben, ein Protokoll für die Verwendung von Split-Gürtel-Laufband, um menschlichen Bewegungsapparates Anpassung und Verallgemeinerung des Musters angepasst auf andere zu Fuß Kontexte (d.h., unterschiedlich zu Fuß schnell und Umgebungen) zu untersuchen. Während das Protokoll beschrieben ist hier die meisten direkt abgeleitet, die in Hamzey Et Al. verwendet ²⁵ (Abbildung 1(ein), ist anzumerken, dass dieses Protokoll durch eine Reihe von Studien informiert wurde, die ihr,^8,23,24,26, vorausging ^27,28. Die Methode wurde ursprünglich entwickelt, um die Hypothese zu testen, dass Pflege Konstanz in Schrittgeschwindigkeit zwischen dem Laufband und über Boden Umgebungen Verallgemeinerung der Split-Gürtel zu Fuß über diesen unterschiedlichen Umgebungen²⁵verbessern würde. Im Abschnitt Protokoll geben wir Anweisungen, wie diese Version der Methode Split-Gürtel Laufband mit Noten zu replizieren, die angeben, wie bestimmte Protokoll Schritte für andere Zwecke geändert werden können.