Bimanual coordination and spinal cord neuromodulation: how neural substrates of bimanual movements are altered by transcutaneous spinal cord stimulation
Notice bibliographique
Résumé
Humans use their arms in complex ways that often demand two-handed coordination. Neurological conditions limit this impressive feature of the human motor system. Understanding how neuromodulatory techniques may alter neural mechanisms of bimanual coordination is a vital step towards designing efficient rehabilitation interventions. By non-invasively activating the spinal cord, transcutaneous spinal cord stimulation (tSCS) promotes recovery of motor function after spinal cord injury. A multitude of research studies have attempted to capture the underlying neural mechanisms of these effects using a variety of electrophysiological tools, but the influence of tSCS on cortical rhythms recorded via electroencephalography remains poorly understood, especially during bimanual actions. We recruited 12 neurologically intact participants to investigate the effect of cervical tSCS on sensorimotor cortical oscillations. We examined changes in the movement kinematics during the application of tSCS as well as the cortical activation level and interhemispheric connectivity during the execution of unimanual and bimanual arm reaching movements that represent activities of daily life. Behavioral assessment of the movements showed improvement of movement time and error during a bimanual common-goal movement when tSCS was delivered, but no difference was found in the performance of unimanual and bimanual dual-goal movements with the application of tSCS. In the alpha band, spectral power was modulated with tSCS in the direction of synchronization in the primary motor cortex during unimanual and bimanual dual-goal movements and in the somatosensory cortex during unimanual movements. In the beta band, tSCS significantly increased spectral power in the primary motor and somatosensory cortices during the performance of bimanual common-goal and unimanual movements. A significant increase in interhemispheric connectivity in the primary motor cortex in the alpha band was only observed during unimanual tasks in the presence of tSCS. Our observations provide, for the first time, information regarding the supra-spinal effects of tSCS as a neuromodulatory technique applied to the spinal cord during the execution of bi- and unimanual arm movements. They also corroborate the suppressive effect of tSCS at the cortical level reported in previous studies. These findings may guide the design of improved rehabilitation interventions using tSCS for the recovery of upper-limb function in the future.
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Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».