Spinal Cord Stimulation Improves Deceleration Phase Control during Targeted Reaching Post-Stroke
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Cervical spinal cord stimulation (SCS) improves upper-limb function in individuals with chronic post-stroke hemiparesis, yet how it shapes motor control of arm movement remains unclear. During goal-directed reaching in healthy individuals, movements consist of a coordinated acceleration phase toward the target followed by a deceleration phase that stabilizes the limb near the endpoint. Disruptions in neuromotor control post-stroke can be partially restored by SCS, with prominent improvements occurring in the deceleration phase. To quantitatively characterize these effects, we used a proportional–derivative (PD) control model to fit planar reaching data from 12 healthy and 5 stroke participants. Movements were well described by the model, with proportional gain terms capturing the acceleration phase and derivative gain terms capturing velocity-dependent deceleration. In healthy individuals, model fits revealed a consistent balance between position and velocity-dependent torques that closely matched the optimal solution for smooth and stable reaching predicted by optimal feedback control simulations. In stroke, this balance was altered and partially normalized by SCS, with the most consistent changes observed in the velocity-dependent term. While the prevailing hypothesis is that SCS boosts motor drive to weak agonistic muscles, these results indicate a synergistic and potentially dominant effect in suppressing hyperexcitability of antagonistic muscles controlling the deceleration phase of movement. Finally, the PD controller model revealed frequency-dependent effects of SCS, suggesting that the model parameters may serve as biomarkers for guiding the selection of stimulation parameters. This work serves as a framework for characterizing how neuromodulatory therapies influence arm control .
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
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) | 0,002 | 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 ».