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利用扰动探测节律运动的神经控制

神经元与认知 2016-10-31 v2

摘要

小的连续感觉和机械扰动常用于识别姿态及其他近似线性时不变系统的闭环神经控制特性。此处我们扩展此方法以研究行走等节律行为的神经控制。我们的方法基于线性时周期系统理论,并作了修正以考虑扰动重置节律行为相位的能力。我们在频域中使用谐波传递函数表征对扰动的响应,然后转换到时域以获得相位依赖的脉冲响应函数(IRFs),其描述在节律行为任意相位施加小brief扰动时的响应。描述运动学变量和肌肉激活(通过EMG测量)对感觉和机械扰动的响应的IRFs可用于推断对象、从肌肉激活到运动的映射以及神经反馈(从运动到肌肉激活的映射)的特性。我们通过将该方法应用于一个模型生成的模拟数据和在跑步机上由视觉场景移动扰动行走的受试者的实验数据来说明我们的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.1607.01746,
  title  = {Using Perturbations to Probe the Neural Control of Rhythmic Movements},
  author = {Tim Kiemel and David Logan and John J. Jeka},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1607.01746},
  year   = {2016}
}