人間の上肢筋肉に対する高速ビスオモター応答を呼び起こす新たな標的パラダイム

携帯電話にメッセージが表示されたら、視覚的にガイド付きのリーチを実行して携帯電話を受け取り、メッセージを読むよう求められます。電話の形状やサイズなどの視覚的な機能は、私たちが正常に目標を達成できるように、モーターコマンドに変換されます。このようなビスオモケーター変換は、高度な制御を可能にする実験室の条件で研究され得る。ただし、応答時間が重要なシナリオがあります(例えば、電話が落ちる場合は電話をキャッチします)。高速バイビオーター挙動の実験室研究は、多くの場合、目標位置のいくつかの変更に続いて飛行中にオンゴーイングの動きが変更される変位ターゲットパラダイムに依存しています(例えば、ref.^1,2を参照)。このようなオンライン補正は<150 ms³で発生する可能性がありますが、アームのローパスフィルタリング特性により運動学単独で高速ビスクオーター出力の正確なタイミングを確認することは困難であり、高速visuomotor出力は飛行中に既に動きを置き換えるためです。このような合併症は、高速ビスクオーター応答の基となる基質に関する不確実性を引き起こす(レビューについては^ref.4を参照)。いくつかの研究は、前頭側頭頂皮質領域ではなく、上側の口蓋のような皮質下構造がオンライン補正を開始する可能性を示唆している^5.

基礎となる神経基質に関するこの不確実性は、少なくとも部分的には、高速ビスオーモエータ系の出力のための信頼できるバイオマーカーの欠如による可能性がある。最近では、静的な姿勢から生成され、電図(EMG)を介して記録される可能性のある高速ビスクオータ応答の尺度について説明しました。刺激ロック応答(SL)は、自発的な動き^6、7に先行するEMG活動の時間ロックバーストであり、刺激の発症後一貫して〜100 ms進化する。名前が示すように、SLAは刺激の発症によって呼び起こされ、最終的な動きが⁸を差し控えられたり、反対方向に移動したりしても持続する^9。さらに、動的パラダイムにおけるターゲット変位によって誘発されるSLは、短い待ち時間のオンライン補正¹⁰と関連している。したがって、SLは、短い待ち時間のRTに関与する高速ビスオーモエータシステムの出力を体系的に研究するための客観的な尺度を提供し、静的な姿勢から生成され、高速バイビオータ応答の初期段階とは無関係の他のEMG信号から解析される可能性がある。

現在の研究の目的は、SLAを堅牢に引き出す視覚的に導かれた到達パラダイムを提示することです。一眼レフを調査する以前の研究は、より侵襲的な筋肉内録音^6、8、9を使用する場合でも、参加者全体で100%未満の検出率^を報告している。低検出率と侵襲的記録への依存は、病気または寿命を超えて高速ビスオーモエータシステムに対する将来の調査における一眼レフ対策の有用性を制限する。一部の被験者は単にSRRを発現しないかもしれないが、以前に使用された刺激および行動パラダイムは、一眼レフを呼び起こすのに理想的ではなかったかもしれない。SLの過去の報告は、通常、参加者が静的な、突然出現するターゲット^6、9に向かって視覚的にガイドされた到達を生成するパラダイムを使用してきました。しかし、高速ビスオーモエータシステムは、落下物体や飛行物体と迅速に相互作用しなければならないシナリオで最も必要とされ、静的刺激ではなく移動がSLを呼び起こす可能性があるかどうか疑問に思う。そこで、眼球運動¹¹を研究するために用いられる移動対象パラダイムを適応させ、それを^SLR9を調べるために使用されるプロ/アンチの視覚誘導到達タスクと組み合わせた。以前に使用したパラダイム^の結果と比較すると^、新たな目標パラダイムのSLはより早く進化し、より大きさが高くなり、参加者サンプル全体でより一般的であることがわかりました。全体的に見て、新たなターゲットパラダイムは、客観的なEMG測定が表面記録で確実に行うことができる程度に対する高速バイスオーバレーター応答の発現を促進し、臨床集団内および寿命を通じて研究を増強する。さらに、新たなターゲットパラダイムは、さまざまな方法で変更することができ、高速バイスオモケーター応答を促進または変更する感覚、認知、運動因子に対するより徹底的な調査を促進します。