Netzwerkanalyse der körperweiten Koordination zur Unterstützung der supraposturalen Geschicklichkeit

Es wird geschätzt, dass 42 Millionen Menschen in den Vereinigten Staaten an einer Form von Bewegungsstörungen leiden könnten. Das vorherrschende Verständnis dieser Bewegungsstörungen charakterisieren "gebrochene" Bewegungen in stückweise Weise, beispielsweise auf motorische Kontrolle, Muskeltonus, Haltung oder Erkenntnis unabhängig voneinander. Diese gebrochenen Ansätze zur Bewegungskoordination sind blind für die funktionale Integrität des Körpers. Infolgedessen zielen rehabilitative Interventionen auf die von der Störung am stärksten betroffenen Gliedmaßen oder Körperteile ab, die den gesamten Körper stützen, indem sie den gebrochenen Teil reparieren. Geschicklichkeit ist jedoch die globale, funktionelle Koordination, die den gesamten Körper überspannt. Die supraposturale Geschicklichkeit ist beispielsweise, wenn die Aufgabe eine aufrechte Haltung erfordert, ein Paradebeispiel dafür, wie Funktionalität über die anatomische Trennbarkeit triumphiert kann. Was auch immer in einer oder mehreren anatomischen Bereichen beginnt, kann sich schnell im gesamten Körper ausbreiten und den Körper auf dem potenziellen Weg zur Vervollständigung der Aufgabe destabilisieren. Bei Personen mit Bewegungsstörungen verstärkt die beeinträchtigte Koordination zwischen Aufgabenbindung und Haltungsinstabilität das Verlustrisiko. Die Entwicklung neuartiger rehabilitativer Interventionen zur Verhinderung von Stürzen und zur Verbesserung der Lebensqualität bei Personen mit Bewegungsstörungen erfordert somit das Verständnis, wie die Abschluss der Aufgaben von der wesentlichen Interaktion abhängt, die es dem Körper ermöglicht, verschiedene anatomische Teile zu koordinieren.

Dieses Projekt untersucht, wie multiplikative Interaktionen die supraposturale Geschicklichkeit aus zwei ergänzenden Räumlichkeiten unterstützen. Erstens hat die Bewegungswissenschaft festgestellt, dass die Haltungsstabilität eine modulare Struktur funktioneller Netzwerke erfordert, die durch anatomische Einschränkungen geformt werden. Diese Anordnung zeigt eine weiche Montage und Demontage von Funktionsmodulen als Person an und reagiert auf die Änderung der Anforderungen an die Änderung der Aufgaben. Zweitens hat sich die Bewegungswissenschaft noch nicht mit den multiplikativen Wechselwirkungen zwischen Bewegungssystemkomponenten, die hochkomplexe und unvorhersehbare Verhaltensweisen hervorbringen, über den Umfang der dominanten linearen Modellierungsansätze hinausgehen. Die wissenschaftlichen Prämissen für diesen Vorschlag sind, dass die dominanten Netzwerkansätze für Geschicklichkeit linear sind und Netzwerkansätze der Nichtlinearität, die wir alle kennen, eine Stimme geben können.

Die Untersuchung multiplikativer Wechselwirkungen zwischen Bewegungssystemkomponenten und supraposturaler Geschicklichkeit erfordert Innovationen in der experimentellen Einrichtung und analytischen Techniken. Dieses Projekt integriert einen anpassbaren lebensgroßen Trail Making Test (TMT) mit Posturographie, Ganzkörperbewegungsverfolgung und Augenverfolgung sowie modernste Methoden zur Modellierung und Netzwerkanalyse, um die funktionale Koordination im gesamten Körper zu bewerten. Die Experimentatoren nutzen kausale Netzwerkanalysen von multiplikativen Wechselwirkungen, die in früheren Studien zum explorativen motorischen Verhalten des Ganzkörpers von Bedeutung sind, jedoch noch nicht zur Untersuchung der supraposturalen Geschicklichkeit verwendet werden.

Spezifisches Ziel 1: Um zu untersuchen, wie multiplikative Wechselwirkungen zwischen Bewegungssystemkomponenten die supraposturale Geschicklichkeit unterstützen.

Hypothese 1.1: Die Experimentatoren nehmen an, dass die Aufrechterhaltung einer aufrechten Haltung zu einem funktionellen Netzwerk multiplikativer Wechselwirkungen zwischen Bewegungssystemkomponenten führen würde.

Hypothese 1.2: Die Experimentatoren nehmen an, dass die Teilnahme am Trail-Making-Test eine Folge unterschiedlicher, modularer Netzwerke multiplikativer Wechselwirkungen zwischen Bewegungssystemkomponenten erzeugen würde.

Spezifisches Ziel 2: Untersuchung, wie multiplikative Wechselwirkungen zwischen Bewegungssystemkomponenten angesichts der Haltungsinstabilität die supraposturale Geschicklichkeit unterstützen.

Hypothese 2.1: Die Experimentatoren nehmen an, dass der destabilisierende Kontakt mit der Bodenoberfläche bei der Aufrechterhaltung einer aufrechten Haltung modulare Netzwerke multiplikativer Wechselwirkungen mit erhöhter Konnektivität zwischen diesen Modulen im Vergleich zum stabilen Stehen erzeugt.

Hypothese 2.2: Die Experimentatoren nehmen an, dass der Destabilisierungskontakt mit der Bodenoberfläche im Trail -Making -Test eine Folge verschiedener, modularer Netzwerke multiplikativer Wechselwirkungen mit einer erhöhten Konnektivität zwischen diesen Modulen im Vergleich zu stabilem Ansehen erzeugen würde.