《Journal of Neuroscience Methods》:INTEGRATING SPATIAL AND TEMPORAL METRICS IN SMARTPHONE-BASED FINGER TAPPING TEST: INSIGHTS INTO MOTOR PERFORMANCE DYNAMICS
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手机应用辅助手指敲击测试时空参数的疲劳效应研究。智能手机通过记录时空参数揭示重复性敲击中时间疲劳与空间稳定性的分离现象。
卢卡斯·德·索萨·米兰达(Lucas de Sousa Miranda)| 布鲁娜·拉斐拉·达·席尔瓦·索萨(Bruna Rafaela da Silva Sousa)| 费利佩·达·科斯塔·布里托(Felipe da Costa Brito)| 路易斯·卡洛斯·佩雷拉·蒙特罗(Luis Carlos Pereira Monteiro)| 比安卡·卡莱加里(Bianca Callegari)| 安德烈·多斯·桑托斯·卡布拉尔(André dos Santos Cabral)| 安塞尔莫·德·阿塔伊德·科斯塔·埃·席尔瓦(Anselmo de Athayde Costa e Silva)| 亚历克斯·克里斯普(Alex Crisp)| 坎迪达·海伦娜·洛佩斯·阿尔维斯(Candida Helena Lopes Alves)| 伊莱扎·玛丽亚·达·科斯塔·布里托·拉塞达(Eliza Maria da Costa Brito Lacerda)| 安德森·贝尔加莫(Anderson Belgamo)| 弗拉维亚·蒙特罗·法里亚斯(Flávia Monteiro Farias)| 吉瓦戈·席尔瓦·索萨(Givago Silva Souza)
巴西阿马ゾナ大学(Universidade da Amaz?nia)护理学院
摘要
背景
手指敲击测试(Finger Tapping Test,FTT)是一种用于评估运动时序的经典工具。传统上该测试仅限于时间测量,而基于智能手机的版本能够同时记录时间和空间参数,为运动行为的数字表型分析开辟了新的可能性。本研究旨在描述在30秒的基于智能手机的FTT过程中时间和空间指标的变化情况。
新方法
80名健康成年人使用定制的智能手机应用程序用双手进行了FTT测试。我们测量了六个连续5秒间隔内的敲击次数、敲击间隔、总位移和椭圆面积。采用Friedman方差分析(ANOVA)和Kendall's W检验来评估时间依赖性变化及效应大小。
结果
时间参数对疲劳敏感:敲击次数和总位移随时间减少,而敲击间隔增加。相比之下,椭圆面积保持稳定,表明尽管时间表现下降,空间控制能力仍得以保持。其中敲击间隔的效应最大(Kendall's W = 0.8),尤其是在女性参与者中。
与现有方法的比较:与传统仅测量时序的FTT方法不同,我们的基于智能手机的方法整合了空间指标,揭示了重复敲击过程中时间疲劳与空间稳定性之间的分离。
结论
这些发现展示了空间指标在数字运动评估中的附加价值,突显了基于智能手机的FTT作为行为神经科学领域的一种可扩展且低成本的工具的潜力。通过结合时间和空间维度,该方法推动了运动表现分析的方法创新,并为研究和临床应用铺平了道路。
部分内容摘录
引言
手指敲击测试(FTT)是一种经典的、广泛用于通过快速重复的手指运动来评估运动控制和神经传导的工具(Jobbágy等人,2005年;Zhang等人,2018年)。传统上,FTT使用电报键或键盘等机械或电子设备进行,能够提供简单而可靠的运动时序和协调性测量(Cousins等人,1998年;Hubel等人,2013年;Guo等人,2022年;Habets等人,2023年)。
伦理考量
本研究获得了帕拉联邦大学(Federal University of Pará)热带医学中心人类研究伦理委员会的批准(报告编号#6.036.494)。所有参与者在收到实验程序的详细说明后均签署了书面知情同意书。
结果
本研究考察了在30秒基于智能手机的FTT过程中四个表现指标的时间依赖性变化,按性别和惯用手进行分组(表1)。无论性别或惯用手如何,敲击次数和敲击间隔(时间指标)以及总位移(空间幅度)在不同时间段之间存在显著差异(p < 0.05)。相比之下,椭圆面积(空间分散度)对时间变化几乎没有反应。
效应大小(Kendall's W)显示……
讨论
本研究探讨了基于智能手机的手指敲击测试中时间和空间参数的变化情况。主要发现是时间疲劳性与空间稳定性之间存在分离:敲击次数、敲击间隔和总位移随时间变化,而椭圆面积保持不变。这些结果表明,疲劳主要影响运动时序和幅度,但不影响空间分散度。
未引用参考文献
(Kremer等人,2018年;Papapetropoulos等人,2010年;Paris等人,2022年)
CRediT作者贡献声明
比安卡·卡莱加里(Bianca Callegari):撰写、审稿与编辑、资金筹集。路易斯·卡洛斯·佩雷拉·蒙特罗(Luis Carlos Pereira Monteiro):撰写、审稿与编辑、数据分析。安塞尔莫·德·阿塔伊德·科斯塔·埃·席尔瓦(Anselmo de Athayde Costa e Silva):撰写、审稿与编辑。安德烈·多斯·桑托斯·卡布拉尔(André dos Santos Cabral):撰写、审稿与编辑。坎迪达·海伦娜·洛佩斯·阿尔维斯(Candida Helena Lopes Alves):撰写、审稿与编辑。亚历克斯·克里斯普(Alex Crisp):撰写、审稿与编辑、数据分析。安德森·贝尔加莫(Anderson Belgamo):撰写、审稿与编辑、软件开发。伊莱扎·玛丽亚·达·科斯塔·布里托·拉塞达(Eliza Maria da Costa Brito Lacerda):撰写、审稿与编辑。吉瓦戈(Givago):
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文研究的财务利益或个人关系。
所有作者均已阅读并批准了手稿的最终版本,并同意将其提交。
致谢
本研究得到了FAPESPA和CNPQ的资助。GS和BC是CNPq研究员,获得了CNPq生产力资助(项目编号#309936/2022-5)。资助方未参与研究设计。