开发一种MRI兼容的机器人扰动系统,用于研究大脑干对长延迟反应的任务依赖性贡献

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 发动机控制器的控制器
• 系统神经科学 系统神经科学

背景情况:

• 在体内直接测量视网脊柱管 (RST) 功能是具有挑战性的.
• RST涉及到在自愿抵抗肌肉伸展期间调节长延迟反应 (LLRs).
• 功能磁共振成像 (fMRI) 为评估运动任务期间的RST功能提供了一个潜在的途径.

研究的目的:

• 开发和验证一个新的MR兼容的机器人扰动系统,双电机拉伸手腕 (DMSW).
• 调查使用fMRI与机器人唤起的LLR测量运动相关RST功能的可行性.
• 检查与不同运动任务目标相关的脑激活模式 (收益率与收益率对比). 抵制) 的情况.

主要方法:

• 开发和验证兼容MR的双电机拉伸手腕 (DMSW) 系统.
• 使用表面电肌图 (sEMG) 来测量MRI扫描仪外的LLR振幅 (LLRa).
• 对参与者进行全脑fMRI扫描,在yield,resist和yield slow条件下执行机器人唤起的手腕扰动.

主要成果:

• sEMG数据证实,与收益率条件相比,在阻力条件下LLRa显著增加.
• 在fMRI分析显示,在抵抗条件下,大脑中枢,中脑,pons和主要运动皮层的脑活性增加.
• 根据任务指令,DMSW系统有效地引起了基于任务指令的不同幅度的LLR,并在fMRI期间可靠地运行.

结论:

• DMSW系统经过验证,可以在手腕肌肉中引起依赖任务的LLR.
• 该研究表明fMRI与DMSW在体内评估运动相关RST功能的潜力.
• 任务指令显著影响LLR和相关的神经激活模式,突出显示RST在运动控制中的作用.