우리는 그들의 장비, 전문 지식과 도움을 제공하는 브레인 제품 GmbH를 감사하고 싶습니다. 본 연구는 경제와 독일 우주국 (DLR) 50WB0819에서 교부금을 통해 기술의 연방 교육부 재정 지원되었다.

1. 실험 절차 <ol><li> 지상 사전 비행 준비에 - 주제 준비는 공항에서 별도의 방에 이루어집니다. (1-2시간 비행 전) <ol><li> EEG / NIRS 뚜껑을 장착 <ol><li> 전극과 NIR 센서가 뇌파 뚜껑을 사용하여 두피에 붙어있다. 이 방법은 센서의 정확한 위치를 보장합니다. </li><li> 뚜껑의 크기는 피사체의 머리의 크기에 의해 결정됩니다 </li><li> 연산자는 모자의 정확한 위치 확인합니다. CZ 전극의 정점 (nasion와 양파 사이의 중간 지점), PO9 - PO10에 있으며 Fp1 - Fp2 전극이 수평이고, 뚜껑이 대칭이다. </li><li> 심장 박동 전극은 가슴에 배치됩니다 </li></ol></li><li> 임피던스의 최소화 <ol><li> 브레인 제품 actiCAP 전극은 컨트롤 박스에 연결됩니다. </li><li> 모든 전극은 임피던스 측정이 시작되면 빨간색 LED가 차례를 포함하고 있습니다. </li><li> 머리가 야기한 스쳐 바늘로 떨어진 전극의 끝부분에서 이동합니다. </li><li> 젤은 전극의 팁 및 피부의 표면 사이에 주입합니다. </li><li> 임피던스 감소로 LED가 변화의 색깔. 대상 임피던스 값을 얻을 경우 초기 붉은 색이 노란색되고, 노란색, 녹색이됩니다. </li><li> 활성 전극이 값을 아래에 좋은 신호 대 잡음의 배급을 제공 이후 대상 임피던스 25 kOhm입니다. 따라서 캡 준비 신속하고 편리합니다. </li><li> 연산자는 참조 및 접지 전극, 그리고 다른 모든 전극에 대해 반복 작업을 시작합니다. </li></ol></li></ol></li><li> 보드 미리 비행 준비에 <ol><li> 사전 측정 <ol><li> 과목은 실험 설정에 배치, 좌석 벨트는 느슨하게 고정 아르 </li><li> 케이블이 연결되어 있으며, 배터리가로드됩니다. </li><li> 연산자는 뇌파 및 NIRS 모듈을 시작, 연결 및 EEG / NIRS 신호의 품질을 제어합니다. </li><li> 휴식 상태 EEG / NIRS 녹음하기. 과목은 어떤 작업이 없습니다. </li><li> 녹음이 중지됩니다. </li><li> 과목은 지상에 인지적 작업을 수행합니다. 인지적 작업은주의 / 계산 작업 (수 있습니다 <a href="http://itunes.apple.com/us/app/chalkboard-challenge/id317961833?mt=8">http://itunes.apple.com/us/app/chalkboard-challenge/id317961833?mt=8</a> 과목보다 큰 방정식의 측면을 파악해야) 속도와 정확성과 관련하여 다른. </li></ol></li><li> 장비를 저장 <ol><li> 연산자는 카메라와 이륙 아이폰을 저장합니다. </li></ol></li></ol></li><li> 비행 측정 <ol><li> 준비 <ol><li> 오퍼레이터는 비디오 카메라가 난간에 마운트하고 녹음을 시작합니다. </li><li> 아이폰은 과목의 위쪽 다리에 표시됩니다. </li><li> 연산자는 뇌파 및 NIRS 모듈을 시작 EEG / NIRS 신호의 품질을 제어하고, 녹음을 시작합니다. </li></ol></li><li> 측량 <ol><li> 과목 포물선 11-15과 16-20 사이에 다섯 parabolas 두 블록 중 인지적 작업을 수행합니다. 작업은 무중력 상태 또는 정상적인 중력에 무작위 순서로 수행됩니다. 오직 휴식 상태 EEG / NIRS는 처음 10 parabolas 동안 기록됩니다. 마지막 parabolas는 (그림 1 참조)가 누락 이전 측정의 경우에 사용됩니다. </li><li> 연산자는 기록을 제어하고, 각 주제에 지시합니다. 연산자인지 검사와 시간이 모든 결과를 기록합니다. </li></ol></li></ol></li><li> 지상 후 비행 측정에 <ol><ol><li> 휴식 상태 NIRS / 뇌파 측정 수행됩니다. </li></ol></ol></li></ol> 우리는 (+ 2,009 슈나이더 동부 표준시. 알 2008) 이전에와 같이 무중력 동안 증가 대뇌 활성화를 찾을 것으로 기대합니다. 그래서 무중력 상태에있는 전두엽 뇌 증가 산소 조직 및 hypergravity에서 낮은 산소 조직을보고 우리는 더 기대하고 있습니다. 주의 작업은 전후 비행과 어쩌면 무중력 더욱 인해 무중력 상태에서 높은 중앙 활성화 및 각성에 비해 전체 비행 중 장애인 있어야합니다. 2. 대표 결과 hypergravity 단계에서 무중력 상태로의 전환을 매핑 우리는 전두엽 피질에서 증가된 뇌 피질 활동을 관찰할 수 있었다 그리고 측두엽과 후두 피질 2000 년 활동 감소 - 무중력의 시작 (그림 2A, B) 이후 2350 MS합니다. sLORETA 모터 계획, 조직 및 규제 과정에서 감각과 기억하는 정보의 통합과 집행 기능에 참여하는 것으로 알려져 있습니다 dorsolateral 전두엽 피질의 Brodmann 영역 9 (그림 3A, B이 증가 전두엽 활성화를 현지화 허용). 또한, 주제 2 (그림 3B 참조) 신체 안정화 과정에서 감각지도의 역할을 Brodmann 영역 6 premotor 피질에서 증가했다. 처음 10 parabolas 이상의 평균, NIRS 분석 hypergravity 두 과목의 산소 헤모글로빈 (HHb) 집중뿐만 아니라 무중력 증가​​ 산소 헤모글로빈 (O2Hb)을 감소 밝혔다. 주제 1 HHb 헤모글로빈을 위해 우리는 사전 무중력 상태뿐만 아니라 무중력 후 무중력과 hypergravity 단계 동안 감소에 hypergravity 단계에서 증가 추세를 발견했습니다. 이 주제 O2Hb에서 포물선 다음 다시 기본으로 10-15 초되었다. 반면 제목 2 이전 무중력 상태에 hypergravity 단계에서 O2Hb의 감소와 함께 약간 증가, 무중력 후 hypergravity 동안 무중력 동안 증가와 감소했다. 이 주제 O2Hb에 대한 약 30 초 다음과 같은 포물선 (그림 4A, B)의 감소로 남아 인지적 작업은 비행 세션에 비해 비행 중 정상 비중 모두에서 참가자 감소 성능 점수 결과. 제목만 2 weightlessnes의 감소 점수 (그림 5)을 보여주었다. <img src="/files/ftp_upload/2670/2670fig1.jpg" alt="그림 1" /> 그림 1. 포물선 비행 시퀀스. 비행 중 작업과 측정의 주문, parabolas의 번호가 회색으로 표시됩니다, 아포 스트로피와 숫자가 parabolas 사이에 더 이상 휴식 시간의 길이를 나타냅니다. <img src="/files/ftp_upload/2670/2670fig2a.jpg" alt="그림 2A" /> <img src="/files/ftp_upload/2670/2670fig2b.jpg" alt="그림 2B" /> 무중력 상태에서 2500 MS 때까지 무중력 전에 500 MS (hypergravity 년)의 기간 동안 두 과목의 그림 2 매핑 볼 수 있습니다. 보기 머리 위에서이며 작은 동그라미 전극 위치, 파란색의 감소와 마이크로 볼트에 electrocortical 활동의 붉은 색 증가에 노란색을 나타냅니다. <img src="/files/ftp_upload/2670/2670fig3a.jpg" alt="그림 3A" /> <img src="/files/ftp_upload/2670/2670fig3b.jpg" alt="그림 3B" /> 그림 3 세 LORETA 전망. (상단 : 위, 아래 왼쪽에서 : 왼쪽에서 오른쪽 하단 : 뒤쪽에서) 무중력 상태의 발병 이후 2350까지 MS 2000 MS의 기간 동안 두 과목 중. 레드 색상은 증가된 뇌 활동을 나타냅니다. <img src="/files/ftp_upload/2670/2670fig4a.jpg" alt="그림 4A" /> <img src="/files/ftp_upload/2670/2670fig4b.jpg" alt="그림 4B" /> 그림 4 NIRS의 흔적 (적색 : 중력 수준의 산소 헤모글로빈, 파랑 : deoxygenated 헤모글로빈, 블랙). 정상적인 중력의 포물선하기 전에 40 초 한 포물선의 기간 동안 (1G : 노랑 지역) 첫 hypergravity 단계 이상은, (1.8 G : 파란색 영역), 무중력 상태 (0G : 빨간색 영역)와 두 번째 hypergravity 단계 (1.8G : 포물선 후 40 초까지 파란색 영역). 중력 수준 (추적의 감소가 정상적인 중력 (1G) 동등 0부터 시작하는 중력의 증가를 의미합니다. 표시된 데이터 10 parabolas 이상 평균 반대 표시됩니다. <img src="/files/ftp_upload/2670/2670fig5.jpg" alt="그림 5" /> 그림 5. 측정 비행 전에 훈련과 무중력 상태에서 기내 (0G)와 정상적인 중력 (1G)에 대한 성능 참가자 1 인지적 작업의 점수 (블루 추적)과 2 (빨간색 추적).

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	<li>Santo, N. G. D. e., Cirillo, M., Kirsch, K. A., Correale, G., Drummer, C., Frassl, W., Perna, A. F., Stazio, E. D. i., Bellini, L., Gunga, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anemia+and+erythropoietin+in+space+flights.">Anemia and erythropoietin in space flights.</a> Semin Nephrol. 25, 379-387 (2005).</li><li>Ellis, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collisions+in+space.">Collisions in space.</a> , 4-9 (2000).</li><li>Genik, R. J. 2. n. d., Green, C. C., Graydon, F. X., Armstrong, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cognitive+avionics+and+watching+spaceflight+crews+think:+generation-after-next+research+tools+in+functional+neuroimaging.+Aviat+Space+Environ+Med+76.">Cognitive avionics and watching spaceflight crews think: generation-after-next research tools in functional neuroimaging. Aviat Space Environ Med 76.</a> , 208-212 (2005).</li><li>Schneider, S., Brummer, V., Carnahan, H., Dubrowski, A., Askew, C. D., Struder, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+happens+to+the+brain+in+weightlessness?+A+first+approach+by+EEG+tomography.">What happens to the brain in weightlessness? A first approach by EEG tomography.</a> Neuroimage. 42, 1316-1323 (2008).</li><li>Schneider, S., Brummer, V., Mierau, A., Carnahan, H., Dubrowski, A., Strueder, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+brain+cortical+activity+during+parabolic+flights+has+no+influence+on+a+motor+tracking+task.">Increased brain cortical activity during parabolic flights has no influence on a motor tracking task.</a> Exp Brain Res. 185, 571-579 (2008).</li><li>Schneider, S., Brummer, V., Gobel, S., Carnahan, H., Dubrowski, A., Struder, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parabolic+flight+experience+is+related+to+increased+release+of+stress+hormones.">Parabolic flight experience is related to increased release of stress hormones.</a> Eur J Appl Physiol. 100, 301-308 (2007).</li></ol>

이 문서의 생산은 뇌 제​​품, GmbH를 후원했다. 롤랜드 Csuhaj이 문서에서 사용되는 악기를 제조 뇌 제품, GmbH를,의 직원입니다.

인해 극단적인 조건 두뇌 이미징 방법을 누락하는 지금까지인지 성능과 정신 상태에서 장애에 대한 기본 neurophysiological 프로세스는 평가되지 않았습니다. 본 논문에서 우리는 뇌의 피질 활동의 변화와 포물선 비행의 과정에서 산소 수준을 표시하고 사용하는 뇌 내에서 이러한 변경 사항을 집중시킬 수 있었다는 EEG LORETA와 NIRS와 결합된. 예상했던대로, 우리는 전두엽 뇌 영역 (Brodmann 영역 9 +6)에서 현지화된되었습니다 무중력 동안 electrocortical 활동 증가를 발견했습니다. 결과 전환 두뇌 피질 활동 후 약 2000 MS가 정면 두뇌 지역에서 주로 변경되고있는 것으로 나타났습니다. 그것은 Brodmann 영역 6 9이 증가 활동이 두뇌가 신체의 안정성뿐만 아니라 변경 중력 조건에서 모터의 능력을 유지하기 위해 감지하고 변경 중력 조건을 처리 메커니즘을 반영하는 것으로 간주 수 있습니다. hemodynamic 변경에 관해서는, NIRS는 HHb은 적당한 변화를 갖게 반면 전두엽 뇌 O2Hb 크게, 첫 번째 hypergravity 단계와 무중력 증가​​에서 감소하는 것으로 나타났습니다. 따라서이 효과는 전적으로 혈액 볼륨의 변화에​​ 의한 수 없습니다. 더 많은 가능성이 O2Hb의 증가는 1.8 G에서 0G (특히 그림 4)로 전환하기 전에 긴 발생 특히, 뇌성 autoregulation의 종류를 반영하는 것 같습니다. 반면 O2Hb 및 HHB 두 번째 hypergravity 단계에서 모두 감소. 인지적 작업의 결과는 정상적인 중력 또는 비행 세션에 비해 기내 무중력 동안 아무런 명확한 손상을 나타냅니다 없습니다. 두 과목 알 수없는 진술의 결과에 따라 포물선 비행이나 두뇌 활동과 산소 수준에서의 증가와 함께 무중력 상태가인지 성능에 영향을 가지고 있는지 수 있습니다. 이전 연구가이 컨텍스트 스트레스에도 역할 (슈나이더 외. 2007) 재생 수 있다고 생각하는 이유를주고, cortisol의 농도에도 불구하고 아무런 변경 사항은 두 과목 얻을 수 없습니다. 또한 데이터가 이러한 결과를 확인하고 두뇌 피질 활동의 변화, hemodynamic 변화뿐만 아니라인지 성능 상관 관계를 허용하도록 필요합니다. 변경 중력의 여러 단계에 걸쳐 뇌 피질 활동과 산소 수준의 로컬 변경 사항의 모니터링을 표시하기위한 본 논문은 NIRS와 LORETA EEG와 함께 사용하여 가능합니다. 이러한 결과는 우주 연구에 성공하고 hypergravity 또는 무중력 상태에서 뇌 피질 활동의 복잡하고 로컬 변경 사항을 표시하고 두뇌의 목적 변경과 정신 또는 모터 테스트를 연관 활성화됩니다. 다음 단계는 장기 우주 동안이 방법을 적용하는 것입니다.

coherence between brain cortical function and neurocognitive performance during changed gravity conditions

짧은 -, 중간 및 장기 무중력 동안인지 이전 연구, 정신 및 / 또는 운동 과정은 자연 속에서 설명되고, 그리고 심리적 측면에 초점을 맞추고있다. 지금까지, neurophysiological 매개 변수의 객관적인 관찰이 수행되지 않았습니다 - 기술 및 방법론 수단을 사용할되지 않은 의심의 여지가 있기 때문에 - 무중력의 neurophysiological 효과에 조사들이 초기에 (슈나이더 외 2008).. 이러한 양전자 방출 tomography (PET)과 자기 공명 영상 (MRI)와 같은 이미징 기술이 공간에서 거의 적용 될 동안, 비침습 가까운 적외선 분광법 (NIRS) 기술은 실시간으로 두뇌의 hemodynamic 프로세스를 매핑하는 방법을 나타냅니다 그 모두 상대적으로 저렴하고 심지어 극단적인 조건에서 근무하실 수 있습니다. electroencephalography (EEG)와 조합 electrotomography (LORETA)를 예를 들어, 미세한 시간적 해상도뿐만 아니라 깊은 현지화과 중력 조건 변경에서 electrocortical 프로세스를 다음의 가능성을 엽니다. 이전 연구는 정상적인 중력 조건 하에서 베타 주파수 활동의 증가와 포물선 비행 중 무중력 상태에 따라 감소했다 (슈나이더 외 있습니다. 2008a + B). 틸트 연구 포물선 비행 변화가 오히려 hemodynamic 변화보다는 정서적인 프로세스를 반영하는 수도, 제안 뇌 기능에 다양한 변화를 공개했다. 그러나, 이러한가 변경 중력이나 두뇌 속에 hemodynamic 변화의 영향인지 아직 확실하지 않다. LORETA / EEG와 NIRS 결합은 처음으로 그것이 가능한 뇌를 두 hemodynamic 및 electrophysiological 프로세스에 무중력과 중력의 감소 효과를지도해야합니다. 처음에는, 이것은 포물선 비행 중 타당성 조사의 일환으로 수행되는 것입니다. 나중에, 그것도 중간 장기 우주 비행 중 두 기술을 사용하는 계획입니다. 이것은 혈액 볼륨과 두뇌에 산소의 공급에 관련된 증가의 장기 재배포도 빈혈이 프로세스에 대한 책임은 중추 신경계의 변화로 이어질 것이라는 가정 수 및 감소 성능을 바꿀 수있는 (데 산토 외. 2005), 이는 그들이 사명 (Genik 외. 2005 년 엘리스 2000)의 성공과 안전을 위해 중요한 수는 것을 의미합니다. 이러한 결과에 따라, 그것은 광범위한 대응책을 개발하고 고용하기 위해 필요합니다. MARS500 연구에 대한 초기 결과는 심혈관 및 운전하는 시스템, 스포츠와 신체 활동의 맥락에서 자신의 중요성 이외에 neurocognitive 매개 변수를 개선하는 역할을 할 수 것이 좋습니다. 이것이 완전히 설치되기 전에, 그러나, 그것은 neurophysiological 프로세스와 관련된 neurocognitive 장애에 대한 중력의 조건을 변화의 영향에 대한 자세한 내용은 필요한 것 같습니다.

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Coherence between Brain Cortical Function and Neurocognitive Performance during Changed Gravity Conditions

두뇌에 모두 hemodynamic 및 electrophysiological 프로세스에 무중력 상태와 hypergravity의 효과는 뇌파와 NIRS 기술에 의해 포물선 비행 중 뒤에 될 것입니다. 타당성 중간 장기 우주 비행 중 수행 계획입니다 좀 더 복잡한 실험의 연구.

브레인 두피 기능 및 변경 중력 조건 중 Neurocognitive 성능 사이의 일관성

Previous studies of cognitive, mental and/or motor processes during short-, medium- and long-term weightlessness have only been descriptive in nature, and ...

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Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Neuroscience

19.5K 조회수.  German Sport University Cologne. 두뇌에 모두 hemodynamic 및 electrophysiological 프로세스에 무중력 상태와 hypergravity의 효과는 뇌파와 NIRS 기술에 의해 포물선 비행 중 뒤에 될 것입니다. 타당성 중간 장기 우주 비행 중 수행 계획입니다 좀 더 복잡한 실험의 연구.

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Simultaneous Scalp Electroencephalography (EEG), Electromyography (EMG), and Whole-body Segmental Inertial Recording for Multi-modal Neural Decoding

Recent studies support the involvement of supraspinal networks in control of bipedal human walking. Part of this evidence encompasses studies, including our previous work, demonstrating that gait kinematics and limb coordination during treadmill walking can be inferred from the scalp electroencephalogram (EEG) with reasonably high decoding accuracies. These results provide impetus for development of non-invasive brain-machine-interface (BMI) systems for use in restoration and/or augmentation of gait- a primary goal of rehabilitation research. To date, studies examining EEG decoding of activity during gait have been limited to treadmill walking in a controlled environment. However, to be practically viable a BMI system must be applicable for use in everyday locomotor tasks such as over ground walking and turning. Here, we present a novel protocol for non-invasive collection of brain activity (EEG), muscle activity (electromyography (EMG)), and whole-body kinematic data (head, torso, and limb trajectories) during both treadmill and over ground walking tasks. By collecting these data in the uncontrolled environment insight can be gained regarding the feasibility of decoding unconstrained gait and surface EMG from scalp EEG.

Simultaneous Scalp Electroencephalography EEG, Electromyography EMG, and Whole-body Segmental Inertial Recording for Multi-modal Neural Decoding

Development of an effective brain-machine-interface (BMI) system for restoration and rehabilitation of bipedal locomotion requires accurate decoding of user's intent. Here we present a novel experimental protocol and data collection technique for simultaneous non-invasive acquisition of neural activity, muscle activity, and whole-body kinematics during various locomotion tasks and conditions.

동시에 두피 뇌파 (EEG), 근전도 (EMG), 멀티 모달 신경 디코딩을위한 전체 몸 분절 관성 기록

Recent  studies support the involvement of supraspinal networks in control of bipedal  human walking. Part of this evidence  encompasses studies, ...

연구

행동분석학

Modulating Cognition Using Transcranial Direct Current Stimulation of the Cerebellum

Numerous studies have emerged recently that demonstrate the possibility of modulating, and in some cases enhancing, cognitive processes by exciting brain regions involved in working memory and attention using transcranial electrical brain stimulation. Some researchers now believe the cerebellum supports cognition, possibly via a remote neuromodulatory effect on the prefrontal cortex. This paper describes a procedure for investigating a role for the cerebellum in cognition using transcranial direct current stimulation (tDCS), and a selection of information-processing tasks of varying task difficulty, which have previously been shown to involve working memory, attention and cerebellar functioning. One task is called the Paced Auditory Serial Addition Task (PASAT) and the other a novel variant of this task called the Paced Auditory Serial Subtraction Task (PASST). A verb generation task and its two controls (noun and verb reading) were also investigated. All five tasks were performed by three separate groups of participants, before and after the modulation of cortico-cerebellar connectivity using anodal, cathodal or sham tDCS over the right cerebellar cortex. The procedure demonstrates how performance (accuracy, verbal response latency and variability) could be selectively improved after cathodal stimulation, but only during tasks that the participants rated as difficult, and not easy. Performance was unchanged by anodal or sham stimulation. These findings demonstrate a role for the cerebellum in cognition, whereby activity in the left prefrontal cortex is likely dis-inhibited by cathodal tDCS over the right cerebellar cortex. Transcranial brain stimulation is growing in popularity in various labs and clinics. However, the after-effects of tDCS are inconsistent between individuals and not always polarity-specific, and may even be task- or load-specific, all of which requires further study. Future efforts might also be guided towards neuro-enhancement in cerebellar patients presenting with cognitive impairment once a better understanding of brain stimulation mechanisms has emerged.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) over the cerebellum exerts a remote effect on the prefrontal cortex, which can modulate cognition and performance. This was demonstrated using two information-processing tasks of varying complexity, whereby only cathodal tDCS improved performance when the task was difficult, but not easy.

소 뇌의 경 두개 직류 자극을 사용하여 변조인지

Numerous studies have emerged recently that demonstrate the possibility of modulating, and in some cases enhancing, cognitive processes by exciting brain ...

Vision Training Methods for Sports Concussion Mitigation and Management

There is emerging evidence supporting the use vision training, including light board training tools, as a concussion baseline and neuro-diagnostic tool and potentially as a supportive component to concussion prevention strategies. This paper is focused on providing detailed methods for select vision training tools and reporting normative data for comparison when vision training is a part of a sports management program. The overall program includes standard vision training methods including tachistoscope, Brock&#8217;s string, and strobe glasses, as well as specialized light board training algorithms. Stereopsis is measured as a means to monitor vision training affects. In addition, quantitative results for vision training methods as well as baseline and post-testing *A and Reaction Test measures with progressive scores are reported. Collegiate athletes consistently improve after six weeks of training in their stereopsis, *A and Reaction Test scores. When vision training is initiated as a team wide exercise, the incidence of concussion decreases in players who participate in training compared to players who do not receive the vision training. Vision training produces functional and performance changes that, when monitored, can be used to assess the success of the vision training and can be initiated as part of a sports medical intervention for concussion prevention.

This paper describes a protocol to conduct, quantitatively monitor, and assess the success of vision training initiated as part of a sports medical management program including intervention for concussion prevention and performance enhancement.

스포츠 뇌진탕 완화 및 관리를위한 비전 교육 방법

There is emerging evidence supporting the use vision training, including light board training tools, as a concussion baseline and neuro-diagnostic tool ...

Utilizing Electroencephalography Measurements for Comparison of Task-Specific Neural Efficiencies: Spatial Intelligence Tasks

Spatial intelligence is often linked to success in engineering education and engineering professions. The use of electroencephalography enables comparative calculation of individuals&#39; neural efficiency as they perform successive tasks requiring spatial ability to derive solutions. Neural efficiency here is defined as having less beta activation, and therefore expending fewer neural resources, to perform a task in comparison to other groups or other tasks. For inter-task comparisons of tasks with similar durations, these measurements may enable a comparison of task type difficulty. For intra-participant and inter-participant comparisons, these measurements provide potential insight into the participant&#39;s level of spatial ability and different engineering problem solving tasks. Performance on the selected tasks can be analyzed and correlated with beta activities. This work presents a detailed research protocol studying the neural efficiency of students engaged in the solving of typical spatial ability and Statics problems. Students completed problems specific to the Mental Cutting Test (MCT), Purdue Spatial Visualization test of Rotations (PSVT:R), and Statics. While engaged in solving these problems, participants&#39; brain waves were measured with EEG allowing data to be collected regarding alpha and beta brain wave activation and use. The work looks to correlate functional performance on pure spatial tasks with spatially intensive engineering tasks to identify the pathways to successful performance in engineering and the resulting improvements in engineering education that may follow.

This manuscript describes an approach to measure neural activity of humans while solving spatially focused engineering problems. The electroencephalogram methodology helps interpret beta brain wave measurements in terms of neural efficiency, with the aim of ultimately enabling comparisons of task performance both between problem types and between participants.

Spatial intelligence is often linked to success in engineering education and engineering professions. The use of electroencephalography enables ...

Using Fiberless, Wearable fNIRS to Monitor Brain Activity in Real-world Cognitive Tasks

Functional Near Infrared Spectroscopy (fNIRS) is a neuroimaging technique that uses near-infrared light to monitor brain activity. Based on neurovascular coupling, fNIRS is able to measure the haemoglobin concentration changes secondary to neuronal activity. Compared to other neuroimaging techniques, fNIRS represents a good compromise in terms of spatial and temporal resolution. Moreover, it is portable, lightweight, less sensitive to motion artifacts and does not impose significant physical restraints. It is therefore appropriate to monitor a wide range of cognitive tasks (e.g., auditory, gait analysis, social interaction) and different age populations (e.g., new-borns, adults, elderly people). The recent development of fiberless fNIRS devices has opened the way to new applications in neuroscience research. This represents a unique opportunity to study functional activity during real-world tests, which can be more sensitive and accurate in assessing cognitive function and dysfunction than lab-based tests. This study explored the use of fiberless fNIRS to monitor brain activity during a real-world prospective memory task. This protocol is performed outside the lab and brain haemoglobin concentration changes are continuously measured over the prefrontal cortex while the subject walks around in order to accomplish several different tasks.

Monitoring brain activity outside the lab without physical constraints presents methodological challenges. A fiberless, wearable functional Near Infrared Spectroscopy (fNIRS) system was used to measure brain activity during an ecological prospective memory task. It was demonstrated that this system could be used to monitor brain activity during non-lab based experiments.

실제 세계인지 작업의 뇌 활동을 모니터 Fiberless, 착용 할 수있는 fNIRS 사용

Functional Near Infrared Spectroscopy (fNIRS) is a neuroimaging technique that uses near-infrared light to monitor brain activity. Based on neurovascular ...

A Neuroscientific Approach to the Examination of Concussions in Student-Athletes

Concussions are occurring at alarming rates in the United States and have become a serious public health concern. The CDC estimates that 1.6 to 3.8 million concussions occur in sports and recreational activities annually. Concussion as defined by the 2013 Concussion Consensus Statement &#8220;may be caused either by a direct blow to the head, face, neck or elsewhere on the body with an &#8216;impulsive&#8217; force transmitted to the head.&#8221; Concussions leave the individual with both short- and long-term effects. The short-term effects of sport related concussions may include changes in playing ability, confusion, memory disturbance, the loss of consciousness, slowing of reaction time, loss of coordination, headaches, dizziness, vomiting, changes in sleep patterns and mood changes. These symptoms typically resolve in a matter of days. However, while some individuals recover from a single concussion rather quickly, many experience lingering effects that can last for weeks or months. The factors related to concussion susceptibility and the subsequent recovery times are not well known or understood at this time. Several factors have been suggested and they include the individual&#8217;s concussion history, the severity of the initial injury, history of migraines, history of learning disabilities, history of psychiatric comorbidities, and possibly, genetic factors. Many studies have individually investigated certain factors both the short-term and long-term effects of concussions, recovery time course, susceptibility and recovery. What has not been clearly established is an effective multifaceted approach to concussion evaluation that would yield valuable information related to the etiology, functional changes, and recovery. The purpose of this manuscript is to show one such multifaceted approached which examines concussions using computerized neurocognitive testing, event related potentials, somatosensory perceptual responses, balance assessment, gait assessment and genetic testing.

There is great variability in an individual&#8217;s risk for concussion and their corresponding recovery. A multifaceted approach to concussion evaluation is warranted; including baseline testing of athletes before participation in sport and timely evaluation post injury. The goal of this protocol is to provide an appropriate multifaceted approach to examine concussions.

학생 운동 선수에 진탕의 시험에 대한 신경 과학적 접근

Concussions are occurring at alarming rates in the United States and have become a serious public health concern. The CDC estimates that 1.6 to 3.8 ...

의학

게임 기반 탐험: 인간의 공간 탐색 능력 활용

Assessing Human Spatial Navigation in a Virtual Space and its Sensitivity to Exercise

Spatial navigation (SN) is the ability to locomote through the environment, which requires an understanding of where one is located in time and space. This capacity is known to rely on the sequential firing of place cells within the hippocampus. SN is an important behavior to investigate as this process deteriorates with age, especially in neurodegenerative disorders. However, the investigation of SN is limited by the lack of sophisticated behavioral techniques to assess this hippocampal-dependent task. Therefore, the goal of this protocol was to develop a novel, real-world approach to studying SN in humans. Specifically, an active virtual SN task was developed using a cross-platform game engine. During the encoding phase, participants navigated their way through a virtual city to locate landmarks. During the remembering phase, participants remembered where these reward locations were and delivered items to these locations. Time to find each location was captured and episodic memory was assessed by a free recall phase, including aspects of place, order, item, and association. Movement behavior (x, y, and z coordinates) was assessed through an asset available in the game engine. Importantly, results from this task demonstrate that it accurately captures both spatial learning and memory abilities as well as episodic memory. Further, findings indicate that this task is sensitive to exercise, which improves hippocampal functioning. Overall, the findings suggest a novel way to track human hippocampal functioning over the course of time, with this behavior being sensitive to physical activity training paradigms.

저자 스포트라이트: Investigating the Effects of Mind-Body-Movement Practices on Brain Function (마음-몸-움직임 연습이 뇌 기능에 미치는 영향 조사)

Here, we present a novel, brief, and active spatial navigation task that assesses both spatial navigation and episodic memory ability. Importantly, spatial navigation and episodic memory were associated with one another, and this task demonstrated sensitivity to exercise.

가상 공간에서의 인간 공간 탐색과 운동에 대한 민감성 평가

Spatial navigation (SN) is the ability to locomote through the environment, which requires an understanding of where one is located in time and space. ...

Assessment of Static Graviceptive Perception in the Roll-Plane using the Subjective Visual Vertical Paradigm

Vestibular disorders are among the most common syndromes in medicine. In recent years, new vestibular diagnostic systems have been introduced that allow the examination of all semicircular canals in the clinical setting. Assessment methods of the otolithic system, which is responsible for the perception of linear acceleration and perception of gravity, are far less in clinical use. There are several experimental approaches for measuring the perception of gravity. The most frequently used method is the determination of the subjective visual vertical. This is usually measured with the head in an upright position. We present here an assessment method for testing otolith function in the roll plane. The subjective visual vertical is measured in the head upright position as well as with head inclination of &#177; 15&#176; and &#177; 30&#176; in the roll plane. This extended functional paradigm is an easy-to-perform clinical test of otolith function and ensures increased information content for the detection of impaired graviceptive perception.

The perception of gravity is commonly determined by the subjective visual vertical in the head upright position. The additional assessment at head tilts of &#177; 15&#176; and &#177; 30&#176; in the roll plane ensures increased information content for the detection of impaired graviceptive perception.

주관적인 시각적 수직 패러다임을 사용하여 롤 플레인에서 정적 중력 지각의 평가

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브레인 두피 기능 및 변경 중력 조건 중 Neurocognitive 성능 사이의 일관성

요약

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Utilizing Electroencephalography Measurements for Comparison of Task-Specific Neural Efficiencies: Spatial Intelligence Tasks

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가상 공간에서의 인간 공간 탐색과 운동에 대한 민감성 평가

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