NeuralCipher Araştırma özeti
Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by
Korteksin yürüme ve denge gibi otomatik tüm vücut motor davranışlarını şekillendirmedeki rolü zayıf bir şekilde anlaşılmaktadır. Gait ve denge tipik olarak subkortikal devreler aracılığıyla aracılık edilir, korteks görev zorluğu ve karmaşıklığı ile bireysel olarak ihtiyaç duyulduğu şekilde devreye girer. Bununla birlikte, tüm vücut hareketlerine artan kortikal katkının motor çıkışını nasıl şekillendirdiğine dair mekanik bir anlayıştan yoksundur. Burada reaktif denge kurtarmayı, hiyerarşik kontrol mekanizmaları arasındaki ilişkileri ve genç yetişkinlerde artan zorluğun denge görevleri arasındaki etkileşimlerini tanımlamak için bir paradigma olarak kullanıyoruz. Paralel sensorimotor geri besleme döngülerinin subkortikal ve kortikal devreleri ilgilendiren denge düzeltici kas aktivitesine katkıda bulunduğunu ve kortikal devrelerin katılımının denge zorluğu ile arttığını varsayıyoruz. Biz, benzer duyusal bilgilerle yönlendirilen hipotezli alt kortikal ve kortikal aracılı geri besleme bileşenlerine dayanarak denge düzeltici kas aktivitesini ayrıştırdık, ancak farklı döngü gecikmeleriyle. İlk denge düzeltici kas aktivitesi, denge zorluğunun tüm seviyelerinde devreye girdi. Başlangıç gecikmesi alt uzuvda gözlenen subkortikal sensorimotor döngülerle tutarlıydı. Daha sonra, daha uzun transkortikal sensorimotor döngüler ile tutarlı latenslerde, denge görev zorluğu arttıkça kas aktivitesinin kortikal olarak aracılı olduğu varsayıldı. Elektroensefalografi (EEG) kullanılarak ölçülen merkezi orta hat bölgelerindeki uyarılmış kortikal aktivitenin, kas aktivitesi olarak benzer bir duyusal dönüşümle açıklanabileceğini, ancak daha sonra denge düzeltici kas aktivitesine kortikal katkıları olan bir transkortikal döngü sürüşündeki rolüyle tutarlı bir gecikmeyle açıklanabileceğini de gösteriyoruz. Bu sonuçlar, kas aktivitesinin nöromekanik bir modelinin, beyin aktivitesini kaydetmeden kas aktivitesine kortikal katkıları infer etmek için kullanılabileceğini göstermektedir. Modelimiz, yaşlı yetişkinlerde düşmeler ve Parkinson hastalığı gibi nörolojik bozukluklarla ilişkili dengeye kortikal katkılardaki değişiklikleri değerlendirmek için yararlı bir çerçeve sağlayabilir.
Özgün kaynak özetini okuyun
The role of the cortex in shaping automatic whole-body motor behaviors such as walking and balance is poorly understood. Gait and balance are typically mediated through subcortical circuits, with the cortex becoming engaged as needed on an individual basis by task difficulty and complexity. However, we lack a mechanistic understanding of how increased cortical contribution to whole-body movements shapes motor output. Here we use reactive balance recovery as a paradigm to identify relationships between hierarchical control mechanisms and their engagement across balance tasks of increasing difficulty in young adults. We hypothesize that parallel sensorimotor feedback loops engaging subcortical and cortical circuits contribute to balance-correcting muscle activity, and that the involvement of cortical circuits increases with balance challenge. We decomposed balance-correcting muscle activity based on hypothesized subcortically- and cortically-mediated feedback components driven by similar sensory information, but with different loop delays. The initial balance-correcting muscle activity was engaged at all levels of balance difficulty. Its onset latency was consistent with subcortical sensorimotor loops observed in the lower limb. An even later, presumed, cortically-mediated burst of muscle activity became additionally engaged as balance task difficulty increased, at latencies consistent with longer transcortical sensorimotor loops. We further demonstrate that evoked cortical activity in central midline areas measured using electroencephalography (EEG) can be explained by a similar sensory transformation as muscle activity but at a delay consistent with its role in a transcortical loop driving later cortical contributions to balance-correcting muscle activity. These results demonstrate that a neuromechanical model of muscle activity can be used to infer cortical contributions to muscle activity without recording brain activity. Our model may provide a useful framework for evaluating changes in cortical contributions to balance that are associated with falls in older adults and in neurological disorders such as Parkinson's disease.
Bilimsel değerlendirme
Araştırma sorusu
Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.
Yöntem ve örneklem
Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.
Temel bulgular
Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.
Sınırlılıklar
Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.
Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.