Netværksanalyse af bodækkende koordination, der understøtter suprapostural fingerfærdighed

Det anslås, at 42 millioner mennesker i USA kan lide af en form for bevægelsesforstyrrelse. Den herskende forståelse af disse bevægelsesforstyrrelser karakteriserer "ødelagte" bevægelser på en stykkevis måde, for eksempel med fokus på motorisk kontrol, muskeltone, kropsholdning eller kognition uafhængigt af hinanden. Disse brudte tilgange til bevægelseskoordination er blinde for kroppens funktionelle integritet. Følgelig er rehabiliterende interventioner målrettet mod lem- eller kropsdele, der er mest påvirket af lidelsen, der søger at støtte hele kroppen ved at reparere den ødelagte del. Imidlertid er fingerfærdighed global, funktionel koordination, der spænder over hele kroppen. Suprapostural fingerfærdighed, for eksempel, når opgaven kræver en lodret holdning, er et godt eksempel på, hvordan funktionalitet kan sejre over anatomisk adskillelse. Uanset hvad der starter ved et eller flere anatomiske områder, kan det hurtigt spredes hurtigt over hele kroppen og destabilisere kroppen på den potentielle vej til opgavens færdiggørelse. Hos personer med bevægelsesforstyrrelser forstærker den nedsatte koordinering mellem opgaveengagement og postural ustabilitet risikoen for at falde. Udvikling af nye rehabiliterende interventioner for at forhindre fald og forbedre livskvaliteten hos individer med bevægelsesforstyrrelser kræver således forståelse af, hvordan opgavens færdiggørelse afhænger af væsentlig interaktion, der gør det muligt for kroppen at koordinere forskellige anatomiske dele.

Dette projekt undersøger, hvordan multiplikative interaktioner understøtter suprapostural fingerfærdighed fra to komplementære lokaler. For det første har bevægelsesvidenskab konstateret, at postural stabilitet kræver en modulær struktur af funktionelle netværk formet af anatomiske begrænsninger. Dette arrangement indikerer en blød samling og adskillelse af funktionelle moduler som individ, der indgår i en opgave og reagerer på henholdsvis skiftende opgavekrav. For det andet har bevægelsesvidenskab endnu ikke kæmpet med de multiplikative interaktioner mellem bevægelsessystemkomponenter, der producerer meget kompleks og uforudsigelig opførsel ud over omfanget af dominerende lineære modelleringsmetoder. De videnskabelige lokaler til dette forslag er, at de dominerende netværksmetoder til fingerfærdighed er lineære, og netværksmetoder kan give stemme til den ikke -linearitet, vi alle ved, er der.

At studere multiplikative interaktioner mellem bevægelsessystemkomponenter og suprapostural fingerfærdighed kræver innovation i eksperimentel opsætning og analytiske teknikker. Dette projekt integrerer en tilpasselig livsstørrelsessti-test (TMT) med posturografi, hele kroppens bevægelsessporing og øjesporing sammen med avancerede kaskade-modellering og netværksanalysemetoder til vurdering af funktionel koordinering på tværs af hele kroppen. Eksperimenterne vil udnytte kausale netværksanalyser af multiplikative interaktioner, der er instrumentale i tidligere undersøgelser af hele kroppen, efterforskende motorisk opførsel, men endnu ikke anvendt til at studere suprapostural fingerfærdighed.

Specifikt mål 1: At undersøge, hvordan multiplikative interaktioner mellem bevægelsessystemkomponenter understøtter suprapostural fingerfærdighed.

Hypotese 1.1: Eksperimenterne antager, at opretholdelse af en opretstående holdning ville producere et funktionelt netværk af multiplikative interaktioner mellem bevægelsessystemkomponenter.

Hypotese 1.2: Eksperimenterne antager, at deltagelse i trailfremstillingstest ville give en række forskellige, modulære netværk af multiplikative interaktioner mellem bevægelsessystemkomponenter.

Specifikt mål 2: At undersøge, hvordan multiplikative interaktioner mellem bevægelsessystemkomponenter understøtter suprapostural fingerfærdighed i lyset af postural ustabilitet.

Hypotese 2.1: Eksperimenterne antager, at destabiliserende kontakt med jordoverfladen, når man opretholder en opretstående holdning, vil producere modulære netværk af multiplikative interaktioner med øget forbindelse mellem disse moduler sammenlignet med stabil status.

Hypotese 2.2: Eksperimenterne antager, at destabiliserende kontakt med jordoverfladen i Trail Making -testen ville give en række forskellige, modulære netværk af multiplikative interaktioner med øget forbindelse mellem disse moduler sammenlignet med stabil status.