Människor uppvisar en medfödd förmåga att synkronisera sina rörelser till musik. Rehabiliteringsfältet har försökt dra nytta av detta fenomen genom att uppmana patienter att gå i tid till rytmiska hörselsignaler i syfte att förbättra patologiska gångar. Emellertid har den timliga strukturen av auditoriet cue, och därmed den timliga strukturen av målbeteendet inte utforskats tillräckligt. Denna studie avslöjar plasticiteten i auditiv-motorisk koppling i mänskligt promenader i förhållande till "komplexa" auditiva signaler. Författarna visar att hörmotorkoppling kan drivas av olika färgade ljudsignaler (t.ex. vit, brun), förskjutning av den fraktala temporalstrukturen av gångdynamiken mot de statistiska egenskaperna hos de signaler som används. Denna adaptiva förmåga som observerats i helkroppsrörelser, kan potentiellt utnyttjas för målinriktad neuromuskulär rehabilitering i patientgrupper, beroende på det specifika behandlingsmålet. P revious forskning undersöker sensorimotorisk synkronisering tyder på att när rytmer presenteras i olika former, det verkar finnas en hörselfördel jämfört med andra sensoriska vägar. Sejdic m.fl. visade att hörselrytmer, jämfört med visuella och haptiska rytmer, har det starkaste inflytandet på en persons gång. En evolutionär orsak till denna fördel har presenterats, vilket tyder på att bipedal gång och tillhörande ljud av rörelse påverkade utvecklingen av mänskliga hörsel-motoriska rytmiska förmågor 2. Traditionella fingertappande paradigm har förfinat vår förståelse av neurala kretsar som ligger till grund för auditiv-motorisk koppling, men de mekanismer som ligger bakom detta fenomen i hela kroppen, funktionella rörelser är inte väl förstådda. Detta beror på de praktiska begränsningar i samband med hjärnavbildning och mättekniker som för närvarande finns tillgängliga för upprätt, hela kroppens rörelser. Men trots dessa praktiska begränsningar som gör undersökningar av neurala kretsar något svårfångad för hela kroppsrörelser, finns det fortfarande ett trängande behov av att utnyttja den potential som hörmotorisk koppling erbjuder området neuromuskulär rehabilitering. Författarna beskriver ett nytt auditivt motoriskt entramineringsparadigm som potentiellt skulle kunna implementeras för rehabilitering av gång, i fall av hjärnskada och neurodegenerativ sjukdom. Synkronisering av gång till rytmiska hörselsignaler har tidigare undersökts som ett potentiellt träningsredskap för att stödja funktionellt oberoende hos personer med patologisk gång [3] [4] [5]. Parkinsons sjukdom och stroke, i synnerhet, har varit huvudfokus i hörsel köundersökningar, med bevis för att gå till en fast tempo metronom kan tillfälligt förbättra gånghastighet, steglängd, kadens och symmetri 6, 7. Dessa studier har dock inte tagit hänsyn till gångparametrarnas temporaldynamik, dvs. sekvensering av gångparametrar över tiden, vilket återspeglar det neuromuskulära systemets adaptiva tillstånd. Väletablerade principer för motoriskt lärande tyder på att det krävs variabilitet i praktiken och återkoppling för bättre inlärningsresultat 8, men detta saknas i stort sett från området för hörselstyrning för gångrehabilitering, som främst har fokuserat på fasta tempo metronomer som hörs. Gait variabilitet kan definieras som de naturliga steg-till-led fluktuationer som är inneboende i normala, friska gång 9. Dessa steg-till-led-fluktuationer tros uppstå från sammankopplade, icke-linjära processer som gör det möjligt för oss att expandera och upprätthålla en stor repertoar av rörelsestrategier, vilket möjliggör robust gång i dynamiska, oförutsägbara miljöer. Fractal mönster observerade i biologiska signaler såsom hjärtfrekvens 10, andning 11 och promenader steg 12 mätt över tid, indikerar att tidsintervallen mellan händelser är inte lika, inte heller är de oberoende. Snarare finns det ett samband mellan dessa intervall som sträcker sig långt framåt och bakåt i tiden; med andra ord, uppvisar långvariga korrelationer i tidsserien, eller fraktala variationer. Förekomsten av dessa fraktala processer i biologiska system kallas teoretiskt för ''komplexitet''' 13, som beskriver en underliggande ordning eller mönster som finns i ett komplext, variabelt system; ett system som kan plötsligt
Enligt Hunt et al. REF, gå i tid till en fast rytm som den som tillhandahålls av metronomen förändrar den naturliga dynamiken i den mänskliga gång.
The influence of auditory-motor coupling on fractal dynamics in human gait
{'venue': 'Scientific Reports', 'journal': 'Scientific Reports', 'mag_field_of_study': ['Biology', 'Medicine']}