Новые целевые парадигмы, чтобы вызвать быстрые visuomotor ответы на человека верхней конечности мышц

Когда мы замечаем сообщение на нашем мобильном телефоне, нам предложено выполнить визуально управляемый охват, чтобы забрать наш телефон и прочитать сообщение. Визуальные функции, такие как форма и размер телефона преобразуются в моторные команды, позволяющие нам успешно достичь цели. Такие висумоторные преобразования могут быть изучены в лабораторных условиях, которые позволяют высокую степень контроля. Тем не менее, есть сценарии, когда время отклика важно, например, ловить телефон, если он должен был упасть. Лабораторные исследования быстрого висуомоторного поведения часто опираются на смещенные целевые парадигмы, в которых движения в полете модифицируются в середине полета после некоторого изменения целевого положения (например, см.^{справку 1,2}). В то время как такие онлайн-коррекции могут произойти в Lt;150 мс³, трудно установить точные сроки быстрого вывода visuomotor с использованием кинематики только из-за низкой проходимой фильтрации характеристик руки, и потому, что быстрый выход visuomotor завершает движение уже в середине полета. Такие осложнения приводят к неопределенности в отношении субстратов, лежащих в основе быстрых висумоторных ответов (см.^{справку 4} для обзора). Некоторые исследования показывают, что подкоркальные структуры, такие как превосходный колликул, а не фронто-париетальных корковых областях, может инициировать онлайн^{коррекции 5}.

Эта неопределенность в отношении основных нейронных субстратов может быть обусловлена, по крайней мере частично, отсутствием надежного биомаркера для вывода быстрой висумоторной системы. Недавно мы описали меру быстрых висумоторных реакций, которые могут быть получены из статических поз и записаны с помощью электромиографии (ЭМГ). Стимул-заблокированные ответы (SLRs) время заблокированных очередей активности^ЭМГ,которые^{предшествуют добровольному движению 6},⁷, развивается последовательно 100 мс после начала стимула. Как следует из названия, SLRs вызваны стимулом начала, сохраняясь, даже если в конечном итоге движение^{удерживается 8} или движется в противоположном направлении⁹. Кроме того, СЛР, вызванные целевым перемещением в динамической парадигме, связаны с более короткой задержкой онлайн-коррекции^10. Таким образом, СЛР обеспечивают объективную меру для систематического изучения вывода быстрой висумоторной системы, участвуют в короткой задержке RTs, так как они могут быть получены из статической осанки и разобран из других сигналов ЭМГ, не связанных с начальной фазой быстрого висумоторного ответа.

Цель нынешнего исследования состоит в том, чтобы представить визуально управляемую парадигму достижения, которая надежно вызывает SLRs. Предыдущие исследования, исследуя SLR сообщили менее 100% обнаружения ставок среди участников, даже при использовании более^{инвазивных внутримышечных записей 6,8,9}. Низкие показатели обнаружения и зависимость от инвазивных записей ограничивают полезность зеркальных мер в будущих исследованиях быстрой висумоторной системы при заболеваниях или на протяжении всей жизни. Хотя некоторые предметы могут просто не выражать SLRs, стимулы и поведенческие парадигмы, используемые ранее, возможно, не были идеальными, чтобы вызвать SLR. Прошлые отчеты о СЛР, как правило, использовали парадигмы, в которых участники генерируют визуально управляемые достигает статических, внезапно появляющихся^{целей 6,9.} Тем не менее, быстрая система visuomotor является наиболее вероятным необходимым в сценариях, где нужно быстро взаимодействовать с падающим или летающим объектом, что приводит к удивлению, если перемещение, а не статические стимулы могут лучше вызвать SLRs. Таким образом, мы адаптировали движущийся целевой парадигмы,^{используемой для изучения движения глаз 11}, и в сочетании с про / анти визуально руководствоваться достижения задачи, используемой для изучения SLR⁹. По сравнению с результатами парадигм, используемых^{ранее 6,8,9}, было установлено, что SLRs в формирующейся целевой парадигмы развивались раньше, достигли более высоких величин, и были более распространены в нашей выборке участников. В целом, формирующаяся целевая парадигма способствует выражению быстрых висумоторных реакций до такой степени, что объективные меры ЕМГ могут быть сделаны надежно с помощью поверхностных записей, потенцируя исследования в клинических популяциях и на протяжении всей жизни. Кроме того, формирующаяся целевая парадигма может быть изменена по-разному, способствуя более тщательным исследованиям сенсорных, когнитивных и двигательных факторов, способствующих или изменяющих быстрые висумоторные реакции.