뇌졸중 후 양손 협응력 향상을 위한 지각-운동 상호작용 (Bimanual)

전체 재료 및 방법: 제안된 실험은 뇌졸중 유무에 관계없이 이전의 행동 정신물리학적 연구에서 사용한 일반적인 패턴을 따를 것입니다. 팔의 운동학을 기록하고 가상 운동 작업과의 실시간 움직임 상호 작용을 허용하는 제어된 가상 환경이 사용됩니다. 모션 캡처 시스템(Acsention Technology TrakSTAR)과 MATLAB 기반 GUI 게임 환경을 통합한 프로그램을 통해 두 팔 ​​추적, 가상 브릭의 위치, 대상 간격, 팔의 상대적 기여도 및 매핑과 같은 특정 조작에 대한 실험자 제어 가능 실시간 및 사후 응답 피드백을 제공하기 위해 가상 브릭의 움직임에 대한 각 팔 움직임의 움직임. 참가자는 컴퓨터 모니터를 향한 조정 가능한 의자에 앉아 몸통을 의자에 고정합니다. 팔은 마찰이 적은 테이블 위에 완전히 지지되고 최소한의 저항으로 수평(X-Y) 평면에서 자유롭게 움직일 수 있습니다. 불투명한 화면은 참가자의 팔에 대한 직접적인 시야를 차단합니다. 자기 마커는 손목 관절과 컴퓨터 화면에 표시되는 가상 벽돌에 매핑된 마커의 위치에 바로 근접한 손에 고정됩니다. 운동 작업은 저마찰 테이블에서 2D(X-Y) 평면에서 두 팔을 움직여 가상 벽돌을 컴퓨터 화면의 가상 목표 간격으로 이동하는 것입니다. 브릭의 실시간 시각적 피드백을 사용할 수 있지만 브릭을 촉각적으로 느낄 수는 없습니다. 지각적 관점에서 독립적인 목표 조건에서 각 팔은 자체 가상 벽돌을 목표 간격으로 이동합니다. 공통 목표 조건에서 공통 벽돌은 각 팔 움직임의 미리 결정된 가중치에 의해 컴퓨터 화면에서 대상 창으로 이동되었습니다.

실험을 시작하기 전에 참가자는 마비된 팔을 세 가지 다른 방향(수평에 대해 135º, 90º 및 45º)으로 도달하여 각 방향에서 두 번의 시도에 대한 최대 도달 거리를 기록합니다. 세 방향에 걸친 최소 도달 거리는 대상 간격의 시작 및 끝 위치를 보정하는 데 사용됩니다. 대상 창 위치는 최대 도달 거리의 70% 및 90%에 배치되며 수평에 대해 45º, 90º 및 135º로 향합니다. 모터 실행 관점에서 양손으로 90º 목표에 도달하려면 전방 방향으로 두 팔의 미러 이동이 필요합니다. 45º 및 135º 목표에 도달하려면 해당 방향으로 두 팔을 평행하게 움직여야 합니다. 거울 및 평행 운동은 서로 다른 수준의 경뇌량 억제뿐만 아니라 별개의 운동 제어 전략을 필요로 하는 것으로 나타났으므로 이 연구에 포함되었습니다.

절차: 참가자는 실험 프로토콜에 참여할 자격을 결정하기 위해 기본 평가를 위해 실험실에 올 것입니다. 이 기본 평가 동안 다음 테스트를 수행합니다. 실어증 (5) TMS 안전 설문지, (6) MRI 안전 설문지, (7) 상자 및 블록 테스트, (8) Penn 신경인지 평가.

환자가 연구 자격을 갖추면 세 번의 개별 세션을 위해 실험실로 이동합니다. 처음 두 세션은 행동 세션이고 세 번째 세션은 신경 영상 세션입니다.

첫 번째 행동 세션에서 참가자는 가상 현실(VR) 기반 작업과 실제 작업의 두 가지 작업에서 양손 조정을 테스트합니다. VR 기반 작업에서는 기본 성능 데이터를 얻기 위해 다양한 조건에서 총 240번의 시도를 테스트합니다. 또한 참가자가 양손으로 실제 작업을 수행하도록 할 것입니다. 두 번째 세션에서는 양손 협응에 대한 두 가지 다른 지각 단서의 효과를 테스트합니다. 목표 2 실험 중에 참가자는 800밀리초-1.2의 목표 MT 내에서 브릭을 기울이지 않고 세 방향(거울-90º; 평행-45º 및 135º)으로 대상 창에 두 팔을 사용하여 일반적인 가상 브릭을 "이동"하도록 지시받습니다. 초. 참가자는 의사 무작위 순서로 4개의 60회 시도 블록을 완료합니다. 각 블록은 제공된 지각 단서의 특성에 따라 별개의 작업 조건으로 구성됩니다.

조건 1은 수평 위치에 고정된 공통 가상 블록을 유사 무작위 순서로 3개의 대상으로 전송하는 목표 1의 공통 목표 양수동 조건과 유사합니다. 바의 움직임은 두 팔 움직임의 비가중 평균입니다. 즉, 각 팔은 가상 바 이동의 50%에 기여합니다(50-50 가중치). 조건 2의 경우 두 팔의 가중 계수는 동일합니다(즉, 50-50); 그리고 가상 브릭은 팔 사이의 상대적 시간 지연에 비례하는 지연 팔의 방향으로 기울어집니다.상대적 시간 지연의 작동 정의: 상대적 시간 지연은 절대 시간 지연과 다릅니다. 상대 시간 지연은 궤적 내에서 각 암의 상대적 타이밍 사이의 시간 지연입니다. 예를 들어 왼쪽 및 오른쪽 팔이 브릭 이동의 70% 및 30%에 기여하는 경우 왼쪽 및 오른쪽 팔이 각각의 궤적의 절반을 덮은 경우 중간 이동의 상대적 시간 지연은 0이 됩니다. 따라서 상대적인 시간 지연은 각 팔의 움직임의 시간적 요소와 공간적 요소의 영향을 받습니다. 가상 브릭의 기울기와 경로에 대한 동시 및 사후 응답 피드백은 각 시도 후에 제공됩니다.

조건 3은 블록 1(수평 위치에 고정된 블록)과 유사하지만 암 가중치는 70-30입니다. 조건 4: 상대적인 시간 지연에 대한 "기울기" 피드백 외에도 각 팔은 차등적으로 가중치가 부여됩니다. 즉, 마비된 팔은 마비되지 않은 팔에 비해 더 높은 가중치 계수를 갖게 됩니다. 구체적으로, 마비된 팔은 가상 벽돌 움직임의 70%에 기여하고 마비되지 않은 팔은 가상 벽돌 움직임의 30%에 기여합니다. 각 방향(90º; 45º 및 135º)에서 두 손으로 뻗는 20번의 시도가 유사 무작위 순서로 완료됩니다.