MIMU sensors for joint kinematic estimation: anatomical landmarking and frame correction

The ability to capture human motion allows researchers to evaluate an individual’s gait. Gait can be measured in different ways, from camera-based systems to Magnetic and Inertial Measurement Units (MIMU). The former uses cameras to track positional information of photo-reflective markers, while the latter uses accelerometers, gyroscopes, and magnetometers to measure segment orientation. Both systems can be used to measure joint kinematics, but the results vary because of their differences in anatomical calibrations. The objective of this thesis was to study potential solutions for reducing joint angle discrepancies between MIMU and camera-based systems. The first study worked to correct the anatomical frame differences between MIMU and camera-based systems via the joint angles of both systems. This study looked at full lower body correction versus correcting a single joint. Single joint correction showed slightly better alignment of both systems, but does not take into account that body segments are generally affected by more than one joint. The second study explores the possibility of anatomical landmarking using a single camera and a pointer apparatus. Results showed anatomical landmark position could be determined using a single camera, as the anatomical landmarks found from this study and a camera-based system showed similar results. This thesis worked on providing a novel way for obtaining anatomical landmarks with a single point-and-shoot camera, as well aligning anatomical frames between MIMUs and camera-based systems using joint angles.

Coactivation of the shoulder and arm muscles during closed kinetic chain exercises on an unstable surface

Introduction: The purpose of this study was to compare the electromyography index of muscle coactivation of the following muscle pairs: posterior deltoid and pectoralis major (PD/PM); triceps brachii and biceps brachii (TB/BB); and serratus anterior and upper trapezius (SA/UT) during three different closed kinetic chain exercises (wall-press, bench-press and push-up) on an unstable surface at the maximal load. Methods: A total of 20 healthy sedentary men participated in the study. Integral linear values were obtained from three sustained contractions of six seconds each for the three proposed exercises. Mean coactivation index values were compared using the mixed-effects linear model, with a five percent significance level. Results: Electromyography indexes of muscle coactivation showed significant differences for the PD/PM and TB/BB muscle pairs. No differences were found between exercises for the SA/UT muscle pair. Conclusion: Our results seem to differ from those of previous studies, which reported that the similarity in exercises performed is responsible for the comparable muscle activation levels.

Neuromuscular activity during bench press exercise performed with and without the preexhaustion method

Brennecke, A, Guimaraees, TM, Leone, R, Cadarci, M, Mochizuki, L, Simao, R, Amadio, AC, and Serrao, J. Neuromuscular activity during bench press exercise performed with and without the preexhaustion method. J Strength Cond Res 23(7): 1933-1940, 2009-The purpose of the present study was to investigate the effects of exercise order on the tonic and phasic characteristics of upper-body muscle activity during bench press exercise in trained subjects. The preexhaustion method involves working a muscle or a muscle group combining a single-joint exercise immediately followed by a multi-joint exercise (e. g., flying exercise followed by bench press exercise). Twelve subjects performed 1 set of bench press exercises with and without the preexhaustion method following 2 protocols (P1-flying before bench press; P2-bench press). Both exercises were performed at a load of 10 repetition maximum (10RM). Electromyography (EMG) sampled at 1 kHz was recorded from the pectoralis major (PM), anterior deltoid (DA), and triceps brachii (TB). Kinematic data (60 Hz) were synchronized to define upward and downward phases of exercise. No significant (p > 0.05) changes were seen in tonic control of PM and DA muscles between P1 and P2. However, TB tonic aspect of neurophysiologic behavior of motor units was significantly higher (p < 0.05) during P1. Moreover, phasic control of PM, DA, and TB muscles were not affected (p > 0.05). The kinematic pattern of movement changed as a result of muscular weakness in P1. Angular velocity of the right shoulder performed during the upward phase of the bench press exercise was significantly slower (p < 0.05) during P1. Our results suggest that the strategies set by the central nervous system to provide the performance required by the exercise are held constant throughout the exercise, but the tonic aspects of the central drive are increased so as to adapt to the progressive occurrence of the neuromuscular fatigue. Changes in tonic control as a result of the muscular weakness and fatigue can cause changes in movement techniques. These changes may be related to limited ability to control mechanical loads and mechanical energy transmission to joints and passive structures.

Acute gouty arthritis as a manifestation of immune reconstitution inflammatory syndrome after initiation of antiretroviral therapy

Immune reconstitution inflammatory syndrome (IRIS) in HIV-infected subjects initiating antiretroviral therapy most commonly involves new or worsening manifestations of previously subclinical or overt infectious diseases. Reports of non-infectious IRIS are much less common but represent important diagnostic and treatment challenges. We report on a 34-year-old HIV-infected male patient with no history of gout who developed acute gouty arthritis in a single joint one month after initiating highly active antiretroviral therapy.

Review about neuropsychological processing of tonal attributes of music in the Western context

Many discussions about the music processing have occurred over the years. It is stated, on one hand, the existence of a single joint for grasping the music or any of its attributes by the Central Nervous System. Furthermore, it is claimed also the existence of multiple and diverse systems to understand each aspect of music. In general, model-independent set, studies focusing on the processing of sound components, specifically the musical tones, can significantly clarify the basic functioning of the auditory system and other higher brain functions. In this sense, one of the most prominent approaches in the study of sensory and perceptual processes of hearing, or changed unharmed, has been Neuroscience, which is interested in the interaction between the brain areas corresponding to different cognitive processes. Thus, the purpose of this study was to review the studies that dealt processing models of the attributes of tonal Western music, based on the conception that neuropsychological neural structures are interdependent sensory pathways.

Atividade física e sua associação com qualidade de vida em pacientes com osteoartrite

OBJETIVO: Avaliar a qualidade de vida e sua associação com a atividade física nos diferentes contextos da vida diária de pacientes com osteoartrite (OA) encaminhados pelas unidades básicas de saúde para um serviço universitário. MÉTODOS: Estudo transversal, série de casos, em que a atividade física foi avaliada pelo International Physical Activity Questionnaire (IPAQ) e a qualidade de vida foi avaliada pelos questionários Medical Outcomes Study 36 Short-Form Health Survey (SF-36), Western Ontario and McMaster Universities Index (WOMAC) e Australian/Canadian Osteoarthritis Hand Index (AUSCAN). Para verificação da intensidade da dor, utilizou-se também a Escala Visual Analógica (EVA). RESULTADOS: Foram incluídos 100 pacientes (92 mulheres e oito homens), com média de idade de 59,9 ± 9,4 anos. As articulações mais comprometidas foram joelhos e mãos. Dez pacientes tinham comprometimento de uma única articulação, 69 de duas, oito de três e 13 de quatro. O IPAQ demonstrou que 70 pacientes eram ativos ou muito ativos e 30 eram insuficientemente ativos ou sedentários. A atividade física associou-se positivamente aos domínios do SF-36, que avaliam a saúde física (capacidade funcional, aspectos físicos, dor, estado geral da saúde). Houve associação entre atividade física e qualidade de vida quando avaliada pelo WOMAC, e quanto mais intensa a dor, pior a qualidade de vida. CONCLUSÃO: Nessa população, a maioria dos pacientes apresenta piora dos aspectos físicos da qualidade de vida, mas mantém as atividades físicas cotidianas.

Coupling between muscle activities and muscle torques during horizontal-planar arm movements with direction reversal

In this study we investigated the hypothesis that the simple set of rules used to explain the modulation of muscle activities during single-joint movements could also be applied for reversal movements of the shoulder and elbow joints. The muscle torques of both joints were characterized by a triphasic impulse. The first impulse of each joint accelerated the limb to the target and was generated by an initial burst of the muscles activated first (primary mover). The second impulse decelerated the limb to the target, reversed movement direction and accelerated the limb back to the initial position, and was generated by an initial burst of the muscles activated second (secondary movers). A third impulse, in each joint, decelerated the limb to the initial position due to the generation of a second burst of the primary movers. The first burst of the primary mover decreased abruptly, and the latency between the activation of the primary and secondary movers varied in proportion with target distances for the elbow, but not for the shoulder muscles. All impulses and bursts increased with target distances and were well coupled. Therefore, as predicted, the bursts of muscle activities were modulated to generate the appropriate level of muscle torque. (C) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

A randomized controlled trial of the efficacy of autologous platelet therapy for the treatment of osteoarthritis in dogs.

OBJECTIVE To determine efficacy of a single intra-articular injection of an autologous platelet concentrate for treatment of osteoarthritis in dogs. DESIGN Randomized, controlled, 2-center clinical trial. ANIMALS 20 client-owned dogs with osteoarthritis involving a single joint. PROCEDURES Dogs were randomly assigned to a treatment or control group. In all dogs, severity of lameness and pain was scored by owners with the Hudson visual analog scale and the University of Pennsylvania Canine Brief Pain Inventory, respectively, and peak vertical force (PVF) was determined with a force platform. Dogs in the treatment group were then sedated, and a blood sample (55 mL) was obtained. Platelets were recovered by means of a point-of-use filter and injected intra-articularly within 30 minutes. Control dogs were sedated and given an intra-articular injection of saline (0.9% NaCl) solution. Assessments were repeated 12 weeks after injection of platelets or saline solution. RESULTS Dogs weighed between 18.3 and 63.9 kg (40.3 and 140.6 lb) and ranged from 1.5 to 8 years old. For control dogs, lameness scores, pain scores, and PVF at week 12 were not significantly different from pretreatment values. In contrast, for dogs that received platelet injections, lameness scores (55% decrease in median score), pain scores (53% decrease in median score), and PVF (12% increase in mean PVF) were significantly improved after 12 weeks, compared with pretreatment values. CONCLUSIONS AND CLINICAL RELEVANCE Results suggested that a single intra-articular injection of autologous platelets resulted in significant improvements at 12 weeks in dogs with osteoarthritis involving a single joint.

Mécanismes psychophysiques et neuronaux de la compensation dynamique de multiples champs de force : facilitation et anticipation liée à des indices de couleur

Dans cette thèse, nous abordons le contrôle moteur du mouvement du coude à travers deux approches expérimentales : une première étude psychophysique a été effectuée chez les sujets humains, et une seconde implique des enregistrements neurophysiologiques chez le singe. Nous avons recensé plusieurs aspects non résolus jusqu’à présent dans l’apprentissage moteur, particulièrement concernant l’interférence survenant lors de l’adaptation à deux ou plusieurs champs de force anti-corrélés. Nous avons conçu un paradigme où des stimuli de couleur aident les sujets à prédire la nature du champ de force externe actuel avant qu’ils ne l’expérimentent physiquement durant des mouvements d’atteinte. Ces connaissances contextuelles faciliteraient l’adaptation à des champs de forces en diminuant l’interférence. Selon le modèle computationnel de l’apprentissage moteur MOSAIC (MOdular Selection And Identification model for Control), les stimuli de couleur aident les sujets à former « un modèle interne » de chaque champ de forces, à s’en rappeler et à faire la transition entre deux champs de force différents, sans interférence. Dans l’expérience psychophysique, quatre groupes de sujets humains ont exécuté des mouvements de flexion/extension du coude contre deux champs de forces. Chaque force visqueuse était associée à une couleur de l’écran de l’ordinateur et les deux forces étaient anti-corrélées : une force résistante (Vr) a été associée à la couleur rouge de l’écran et l’autre, assistante (Va), à la couleur verte de l’écran. Les deux premiers groupes de sujets étaient des groupes témoins : la couleur de l’écran changeait à chaque bloc de 4 essais, tandis que le champ de force ne changeait pas. Les sujets du groupe témoin Va ne rencontraient que la force assistante Va et les sujets du groupe témoin Vr performaient leurs mouvements uniquement contre une force résistante Vr. Ainsi, dans ces deux groupes témoins, les stimuli de couleur n’étaient pas pertinents pour adapter le mouvement et les sujets ne s’adaptaient qu’à une seule force (Va ou Vr). Dans les deux groupes expérimentaux, cependant, les sujets expérimentaient deux champs de forces différents dans les différents blocs d’essais (4 par bloc), associés à ces couleurs. Dans le premier groupe expérimental (groupe « indice certain », IC), la relation entre le champ de force et le stimulus (couleur de l’écran) était constante. La couleur rouge signalait toujours la force Vr tandis que la force Va était signalée par la couleur verte. L’adaptation aux deux forces anti-corrélées pour le groupe IC s’est avérée significative au cours des 10 jours d’entraînement et leurs mouvements étaient presque aussi bien ajustés que ceux des deux groupes témoins qui n’avaient expérimenté qu’une seule des deux forces. De plus, les sujets du groupe IC ont rapidement démontré des changements adaptatifs prédictifs dans leurs sorties motrices à chaque changement de couleur de l’écran, et ceci même durant leur première journée d’entraînement. Ceci démontre qu’ils pouvaient utiliser les stimuli de couleur afin de se rappeler de la commande motrice adéquate. Dans le deuxième groupe expérimental, la couleur de l’écran changeait régulièrement de vert à rouge à chaque transition de blocs d’essais, mais le changement des champs de forces était randomisé par rapport aux changements de couleur (groupe « indice-incertain », II). Ces sujets ont pris plus de temps à s’adapter aux champs de forces que les 3 autres groupes et ne pouvaient pas utiliser les stimuli de couleurs, qui n’étaient pas fiables puisque non systématiquement reliés aux champs de forces, pour faire des changements prédictifs dans leurs sorties motrices. Toutefois, tous les sujets de ce groupe ont développé une stratégie ingénieuse leur permettant d’émettre une réponse motrice « par défaut » afin de palper ou de sentir le type de la force qu’ils allaient rencontrer dans le premier essai de chaque bloc, à chaque changement de couleur. En effet, ils utilisaient la rétroaction proprioceptive liée à la nature du champ de force afin de prédire la sortie motrice appropriée pour les essais qui suivent, jusqu’au prochain changement de couleur d’écran qui signifiait la possibilité de changement de force. Cette stratégie était efficace puisque la force demeurait la même dans chaque bloc, pendant lequel la couleur de l’écran restait inchangée. Cette étude a démontré que les sujets du groupe II étaient capables d’utiliser les stimuli de couleur pour extraire des informations implicites et explicites nécessaires à la réalisation des mouvements, et qu’ils pouvaient utiliser ces informations pour diminuer l’interférence lors de l’adaptation aux forces anti-corrélées. Les résultats de cette première étude nous ont encouragés à étudier les mécanismes permettant aux sujets de se rappeler d’habiletés motrices multiples jumelées à des stimuli contextuels de couleur. Dans le cadre de notre deuxième étude, nos expériences ont été effectuées au niveau neuronal chez le singe. Notre but était alors d’élucider à quel point les neurones du cortex moteur primaire (M1) peuvent contribuer à la compensation d’un large éventail de différentes forces externes durant un mouvement de flexion/extension du coude. Par cette étude, nous avons testé l’hypothèse liée au modèle MOSAIC, selon laquelle il existe plusieurs modules contrôleurs dans le cervelet qui peuvent prédire chaque contexte et produire un signal de sortie motrice approprié pour un nombre restreint de conditions. Selon ce modèle, les neurones de M1 recevraient des entrées de la part de plusieurs contrôleurs cérébelleux spécialisés et montreraient ensuite une modulation appropriée de la réponse pour une large variété de conditions. Nous avons entraîné deux singes à adapter leurs mouvements de flexion/extension du coude dans le cadre de 5 champs de force différents : un champ nul ne présentant aucune perturbation, deux forces visqueuses anti-corrélées (assistante et résistante) qui dépendaient de la vitesse du mouvement et qui ressemblaient à celles utilisées dans notre étude psychophysique chez l’homme, une force élastique résistante qui dépendait de la position de l’articulation du coude et, finalement, un champ viscoélastique comportant une sommation linéaire de la force élastique et de la force visqueuse. Chaque champ de force était couplé à une couleur d’écran de l’ordinateur, donc nous avions un total de 5 couleurs différentes associées chacune à un champ de force (relation fixe). Les singes étaient bien adaptés aux 5 conditions de champs de forces et utilisaient les stimuli contextuels de couleur pour se rappeler de la sortie motrice appropriée au contexte de forces associé à chaque couleur, prédisant ainsi leur sortie motrice avant de sentir les effets du champ de force. Les enregistrements d’EMG ont permis d’éliminer la possibilité de co-contractions sous-tendant ces adaptations, étant donné que le patron des EMG était approprié pour compenser chaque condition de champ de force. En parallèle, les neurones de M1 ont montré des changements systématiques dans leurs activités, sur le plan unitaire et populationnel, dans chaque condition de champ de force, signalant les changements requis dans la direction, l’amplitude et le décours temporel de la sortie de force musculaire nécessaire pour compenser les 5 conditions de champs de force. Les changements dans le patron de réponse pour chaque champ de force étaient assez cohérents entre les divers neurones de M1, ce qui suggère que la plupart des neurones de M1 contribuent à la compensation de toutes les conditions de champs de force, conformément aux prédictions du modèle MOSAIC. Aussi, cette modulation de l’activité neuronale ne supporte pas l’hypothèse d’une organisation fortement modulaire de M1.

Evaluating a School Community Linked Physical Activity Intervention Programme: a Multi-level Analysis.

Previous research has highlighted the importance of positive physical activity (PA) behaviors during childhood to promote sustained active lifestyles throughout the lifespan (Telama et al. 2005; 2014). It is in this context that the role of schools and teachers in facilitating PA education is promoted. Research suggests that teachers play an important role in the attitudes of children towards PA (Figley 1985) and schools may be an efficient vehicle for PA provision and promotion (McGinnis, Kanner and DeGraw, 1991; Wechsler, Deveraux, Davis and Collins, 2000). Yet despite consensus that schools represent an ideal setting from which to ‘reach’ young people (Department of Health and Human Services, UK, 2012) there remains conceptual (e.g. multi-component intervention) and methodological (e.g. duration, intensity, family involvement) ambiguity regarding the mechanisms of change claimed by PA intervention programmes. This may, in part, contribute to research findings that suggest that PA interventions have had limited impact on children’s overall activity levels and thereby limited impact in reducing children’s metabolic health (Metcalf, Henley & Wilkin, 2012). A marked criticism of the health promotion field has been the focus on behavioural change while failing to acknowledge the impact of context in influencing health outcomes (Golden & Earp, 2011). For years, the trans-theoretical model of behaviour change has been ‘the dominant model for health behaviour change’ (Armitage, 2009); this model focusses primarily on the individual and the psychology of the change process. Arguably, this model is limited by the individual’s decision-making ability and degree of self-efficacy in order to achieve sustained behavioural change and does not take account of external factors that may hinder their ability to realise change. Similar to the trans-theoretical model, socio-ecological models identify the individual at the focal point of change but also emphasises the importance of connecting multiple impacting variables, in particular, the connections between the social environment, the physical environment and public policy in facilitating behavioural change (REF). In this research, a social-ecological framework was used to connect the ways a PA intervention programme had an impact (or not) on participants, and to make explicit the foundational features of the programme that facilitated positive change. In this study, we examined the evaluation of a multi-agency approach to a PA intervention programme which aimed to increase physical activity, and awareness of the importance of physical activity to key stage 2 (age 7-12) pupils in three UK primary schools. The agencies involved were the local health authority, a community based charitable organisation, a local health administrative agency, and the city school district. In examining the impact of the intervention, we adopted a process evaluation model in order to better understand the mechanisms and context that facilitated change. Therefore, the aim of this evaluation was to describe the provision, process and impact of the intervention by 1) assessing changes in physical activity levels 2) assessing changes in the student’s attitudes towards physical activity, 3) examining student’s perceptions of the child size fitness equipment in school and their likelihood of using the equipment outside of school and 4) exploring staff perceptions, specifically the challenges and benefits, of facilitating equipment based exercise sessions in the school environment. Methodology, Methods, Research Instruments or Sources Used Evaluation of the intervention was designed as a matched-control study and was undertaken over a seven-month period. The school-based intervention involved 3 intervention schools (n =436; 224 boys) and one control school (n=123; 70 boys) in a low socioeconomic and multicultural urban setting. The PA intervention was separated into two phases: a motivation DVD and 10 days of circuit based exercise sessions (Phase 1) followed by a maintenance phase (Phase 2) that incorporated a PA reward program and the use of specialist kid’s gym equipment located at each school for a period of 4 wk. Outcome measures were measured at baseline (January) and endpoint (July; end of academic school year) using reliable and valid self-report measures. The children’s attitudes towards PA were assessed using the Children’s Attitudes towards Physical Activity (CATPA) questionnaire. The Physical Activity Questionnaire for Children (PAQ-C), a 7-day recall questionnaire, was used to assess PA levels over a school week. A standardised test battery (Fitnessgram®) was used to assess cardiovascular fitness, body composition, muscular strength and endurance, and flexibility. After the 4 wk period, similar kid’s equipment was available for general access at local community facilities. The control school did not receive any of the interventions. All physical fitness tests and PA questionnaires were administered and collected prior to the start of the intervention (January) and following the intervention period (July) by an independent evaluation team. Evaluation testing took place at the individual schools over 2-3 consecutive days (depending on the number of children to be tested at the school). Staff (n=19) and student perceptions (n = 436) of the child sized fitness equipment were assessed via questionnaires post-intervention. Students completed a questionnaire to assess enjoyment, usage, ease of use and equipment assess and usage in the community. A questionnaire assessed staff perceptions on the delivery of the exercise sessions, classroom engagement and student perceptions. Conclusions, Expected Outcomes or Findings Findings showed that both the intervention (16.4%) and control groups increased their PAQ-C score by post-intervention (p < 0.05); with the intervention (17.8%) and control (21.3%) boys showing the greatest increase in physical activity levels. At post-intervention, there was a 5.5% decline in the intervention girls’ attitudes toward PA in the aesthetic subdomains (p = 0.009); whereas the control boys had an increase in positive attitudes in the health domain (p = 0.003). No significant differences in attitudes towards physical activity were observed in any other domain for either group at post-intervention (p > 0.05). The results of the equipment questionnaire, 96% of the children stated they enjoyed using the equipment and would like to use the equipment again in the future; however at post-intervention only 27% reported using the equipment outside of school in the last 7 days. Students identified the ski walker (34%) and cycle (32%) as their favorite pieces of equipment; with the single joint exercises such as leg extension and bicep/tricep machine (<3%) as their least favorite. Key themes from staff were that the equipment sessions were enjoyable, a novel activity, children felt very grown-up, and the activity was linked to a real fitness experience. They also expressed the need for more support to deliver the sessions and more time required for each session. Findings from this study suggest that a more integrated approach within the various agencies is required, particularly more support to increase teachers pedagogical content knowledge in physical activity instruction which is age appropriate. Future recommendations for successful implementation include sufficient time period for all students to access and engage with the equipment; increased access and marketing of facilities to parents within the local community, and professional teacher support strategies to facilitate the exercise sessions.

Mécanismes psychophysiques et neuronaux de la compensation dynamique de multiples champs de force : facilitation et anticipation liée à des indices de couleur

Dans cette thèse, nous abordons le contrôle moteur du mouvement du coude à travers deux approches expérimentales : une première étude psychophysique a été effectuée chez les sujets humains, et une seconde implique des enregistrements neurophysiologiques chez le singe. Nous avons recensé plusieurs aspects non résolus jusqu’à présent dans l’apprentissage moteur, particulièrement concernant l’interférence survenant lors de l’adaptation à deux ou plusieurs champs de force anti-corrélés. Nous avons conçu un paradigme où des stimuli de couleur aident les sujets à prédire la nature du champ de force externe actuel avant qu’ils ne l’expérimentent physiquement durant des mouvements d’atteinte. Ces connaissances contextuelles faciliteraient l’adaptation à des champs de forces en diminuant l’interférence. Selon le modèle computationnel de l’apprentissage moteur MOSAIC (MOdular Selection And Identification model for Control), les stimuli de couleur aident les sujets à former « un modèle interne » de chaque champ de forces, à s’en rappeler et à faire la transition entre deux champs de force différents, sans interférence. Dans l’expérience psychophysique, quatre groupes de sujets humains ont exécuté des mouvements de flexion/extension du coude contre deux champs de forces. Chaque force visqueuse était associée à une couleur de l’écran de l’ordinateur et les deux forces étaient anti-corrélées : une force résistante (Vr) a été associée à la couleur rouge de l’écran et l’autre, assistante (Va), à la couleur verte de l’écran. Les deux premiers groupes de sujets étaient des groupes témoins : la couleur de l’écran changeait à chaque bloc de 4 essais, tandis que le champ de force ne changeait pas. Les sujets du groupe témoin Va ne rencontraient que la force assistante Va et les sujets du groupe témoin Vr performaient leurs mouvements uniquement contre une force résistante Vr. Ainsi, dans ces deux groupes témoins, les stimuli de couleur n’étaient pas pertinents pour adapter le mouvement et les sujets ne s’adaptaient qu’à une seule force (Va ou Vr). Dans les deux groupes expérimentaux, cependant, les sujets expérimentaient deux champs de forces différents dans les différents blocs d’essais (4 par bloc), associés à ces couleurs. Dans le premier groupe expérimental (groupe « indice certain », IC), la relation entre le champ de force et le stimulus (couleur de l’écran) était constante. La couleur rouge signalait toujours la force Vr tandis que la force Va était signalée par la couleur verte. L’adaptation aux deux forces anti-corrélées pour le groupe IC s’est avérée significative au cours des 10 jours d’entraînement et leurs mouvements étaient presque aussi bien ajustés que ceux des deux groupes témoins qui n’avaient expérimenté qu’une seule des deux forces. De plus, les sujets du groupe IC ont rapidement démontré des changements adaptatifs prédictifs dans leurs sorties motrices à chaque changement de couleur de l’écran, et ceci même durant leur première journée d’entraînement. Ceci démontre qu’ils pouvaient utiliser les stimuli de couleur afin de se rappeler de la commande motrice adéquate. Dans le deuxième groupe expérimental, la couleur de l’écran changeait régulièrement de vert à rouge à chaque transition de blocs d’essais, mais le changement des champs de forces était randomisé par rapport aux changements de couleur (groupe « indice-incertain », II). Ces sujets ont pris plus de temps à s’adapter aux champs de forces que les 3 autres groupes et ne pouvaient pas utiliser les stimuli de couleurs, qui n’étaient pas fiables puisque non systématiquement reliés aux champs de forces, pour faire des changements prédictifs dans leurs sorties motrices. Toutefois, tous les sujets de ce groupe ont développé une stratégie ingénieuse leur permettant d’émettre une réponse motrice « par défaut » afin de palper ou de sentir le type de la force qu’ils allaient rencontrer dans le premier essai de chaque bloc, à chaque changement de couleur. En effet, ils utilisaient la rétroaction proprioceptive liée à la nature du champ de force afin de prédire la sortie motrice appropriée pour les essais qui suivent, jusqu’au prochain changement de couleur d’écran qui signifiait la possibilité de changement de force. Cette stratégie était efficace puisque la force demeurait la même dans chaque bloc, pendant lequel la couleur de l’écran restait inchangée. Cette étude a démontré que les sujets du groupe II étaient capables d’utiliser les stimuli de couleur pour extraire des informations implicites et explicites nécessaires à la réalisation des mouvements, et qu’ils pouvaient utiliser ces informations pour diminuer l’interférence lors de l’adaptation aux forces anti-corrélées. Les résultats de cette première étude nous ont encouragés à étudier les mécanismes permettant aux sujets de se rappeler d’habiletés motrices multiples jumelées à des stimuli contextuels de couleur. Dans le cadre de notre deuxième étude, nos expériences ont été effectuées au niveau neuronal chez le singe. Notre but était alors d’élucider à quel point les neurones du cortex moteur primaire (M1) peuvent contribuer à la compensation d’un large éventail de différentes forces externes durant un mouvement de flexion/extension du coude. Par cette étude, nous avons testé l’hypothèse liée au modèle MOSAIC, selon laquelle il existe plusieurs modules contrôleurs dans le cervelet qui peuvent prédire chaque contexte et produire un signal de sortie motrice approprié pour un nombre restreint de conditions. Selon ce modèle, les neurones de M1 recevraient des entrées de la part de plusieurs contrôleurs cérébelleux spécialisés et montreraient ensuite une modulation appropriée de la réponse pour une large variété de conditions. Nous avons entraîné deux singes à adapter leurs mouvements de flexion/extension du coude dans le cadre de 5 champs de force différents : un champ nul ne présentant aucune perturbation, deux forces visqueuses anti-corrélées (assistante et résistante) qui dépendaient de la vitesse du mouvement et qui ressemblaient à celles utilisées dans notre étude psychophysique chez l’homme, une force élastique résistante qui dépendait de la position de l’articulation du coude et, finalement, un champ viscoélastique comportant une sommation linéaire de la force élastique et de la force visqueuse. Chaque champ de force était couplé à une couleur d’écran de l’ordinateur, donc nous avions un total de 5 couleurs différentes associées chacune à un champ de force (relation fixe). Les singes étaient bien adaptés aux 5 conditions de champs de forces et utilisaient les stimuli contextuels de couleur pour se rappeler de la sortie motrice appropriée au contexte de forces associé à chaque couleur, prédisant ainsi leur sortie motrice avant de sentir les effets du champ de force. Les enregistrements d’EMG ont permis d’éliminer la possibilité de co-contractions sous-tendant ces adaptations, étant donné que le patron des EMG était approprié pour compenser chaque condition de champ de force. En parallèle, les neurones de M1 ont montré des changements systématiques dans leurs activités, sur le plan unitaire et populationnel, dans chaque condition de champ de force, signalant les changements requis dans la direction, l’amplitude et le décours temporel de la sortie de force musculaire nécessaire pour compenser les 5 conditions de champs de force. Les changements dans le patron de réponse pour chaque champ de force étaient assez cohérents entre les divers neurones de M1, ce qui suggère que la plupart des neurones de M1 contribuent à la compensation de toutes les conditions de champs de force, conformément aux prédictions du modèle MOSAIC. Aussi, cette modulation de l’activité neuronale ne supporte pas l’hypothèse d’une organisation fortement modulaire de M1.

Joint array combining and MLSE for single-user receivers in multipath Gaussian multiuser channels

The well-known structure of an array combiner along with a maximum likelihood sequence estimator (MLSE) receiveris the basis for the derivation of a space-time processor presentinggood properties in terms of co-channel and intersymbol interferencerejection. The use of spatial diversity at the receiver front-endtogether with a scalar MLSE implies a joint design of the spatialcombiner and the impulse response for the sequence detector. Thisis faced using the MMSE criterion under the constraint that thedesired user signal power is not cancelled, yielding an impulse responsefor the sequence detector that is matched to the channel andcombiner response. The procedure maximizes the signal-to-noiseratio at the input of the detector and exhibits excellent performancein realistic multipath channels.

The acute effects of static stretching on peak force, peak rate of force development and muscle activity during single- and multiple-joint actions in older women

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Single puncture for TMJ arthrocentesis: an effective technique for hydraulic distention of the superior joint space

Temporomandibular joint arthrocentesis is a method of flushing out the synovial fluid that is currently performed by providing a double puncture to the upper joint space. The traditional 2-needle technique has some restrictions, such as the difficulty in performing it in the presence of intra-articular adherences and in the female patients, because the space is very small. The adoption of a single-needle for fluid injection might have some advantages with respect to the traditional 2-needle approach in terms of easily, time of execution and tolerability. We describe a single needle technique and we recommend the use.

Simulazione numerica di incollaggi single-strap joint

Nel presente lavoro sono esposti i comportamenti e le caratteristiche principali dei giunti incollati. Il metodo agli elementi finiti è stato studiato in modo da realizzare un modello accurato di un sistema fisico. L’analisi agli elementi finiti è stata utilizzata per effettuare una simulazione numerica di un single-strap joint in alluminio e in CFRP sotto un carico di trazione assiale. L’effetto di una modifica della distanza tra le lastre è stato studiato e i risultati confrontati.