Wirbelsäulenreflexe beim motorischen Lernen

Zielsetzung:

Sobald eine geschickte Bewegung gründlich erlernt ist, kann sie relativ automatisch ausgeführt werden. Der motorische Kortex ist aktiv, wenn eine neue motorische Fähigkeit erlernt wird, wird jedoch weniger aktiviert, sobald die Fähigkeit überlernt wurde. Wir nehmen an, dass das Erlernen einer geschickten Bewegung mit einer effizienteren Nutzung subkortikaler motorischer Schaltkreise verbunden ist. Subkortikale motorische Schaltkreise können Merkmale der beabsichtigten Bewegung koordinieren, wie z. B. das Timing und die Muster der Aktivierung verschiedener Muskeln. Das Ziel dieser Studie ist es festzustellen, ob das Erlernen einer motorischen Fähigkeit die spinalen Interneuron-Schaltkreise stärkt, die die Bewegung erleichtern. Die Probanden lernen, eine Bewegung auszuführen, die aus abwechselnden Handgelenksbewegungen besteht. Die Stärke der gegenseitigen Hemmung zwischen antagonistischen Muskeln wird getestet.

Studienpopulation:

22 gesunde erwachsene Freiwillige

Design:

Die Studie hat zwei Experimente. Beide Experimente verwenden ein Within-Subjects-Design. Der Zweck des ersten Experiments besteht darin, festzustellen, ob das Erlernen der genauen Ausführung einer abwechselnden Beuge- und Streckbewegung des Handgelenks mit einer verringerten Kokontraktion der Beuge- und Streckmuskeln des Handgelenks verbunden ist. Die Probanden üben jeden Wochentag 15-minütige Sitzungen lang genaue Flexionen und Extensionen des Handgelenks, um einen Cursor auf einem Ziel zu halten, bis sie in der Lage sind, eine Genauigkeit von 95 % zu erreichen. Die Aktivität der Armmuskulatur wird während der Sitzungen mit Oberflächenelektroden an der Armmuskulatur überwacht. Das erste Experiment wird auch die besten Trainingsparameter zum Erlernen der Aufgabe ermitteln. Im zweiten Experiment lernt eine zweite Gruppe von Probanden die Aufgabe mit den besten Trainingsparametern. Die Stärke des Reflexes zur gegenseitigen Hemmung wird vor, während und nach dem Training gemessen. Die reziproke Hemmung wird auch gemessen, nachdem die Bewegung gut erlernt wurde.

Zielparameter:

Im ersten Experiment ist das Ergebnis der Prozentsatz der Bewegungszeit, in der eine Co-Kontraktion auftritt, wie von Oberflächenelektroden aufgezeichnet, während das Subjekt lernt, die Bewegung mit einer Genauigkeit von 95 % auszuführen. Im zweiten Experiment ist das Ergebnismaß die Stärke der spinal vermittelten reziproken Hemmung, gemessen unter Verwendung von Reflexen.