RESUMEN

Therapeutic strategies capable of inducing and enhancing prosthesis embodiment are a key point for better adaptation to and acceptance of prosthetic limbs. In this study, we developed a training protocol using an EMG-based human-machine interface (HMI) that was applied in the preprosthetic rehabilitation phase of people with amputation. This is a case series with the objective of evaluating the induction and enhancement of the embodiment of a virtual prosthesis. Six men and a woman with unilateral transfemoral traumatic amputation without previous use of prostheses participated in the study. Participants performed a training protocol with the EMG-based HMI, composed of six sessions held twice a week, each lasting 30 mins. This system consisted of myoelectric control of the movements of a virtual prosthesis immersed in a 3D virtual environment. Additionally, vibrotactile stimuli were provided on the participant's back corresponding to the movements performed. Embodiment was investigated from the following set of measurements: skin conductance response (affective measurement), crossmodal congruency effect (spatial perception measurement), ability to control the virtual prosthesis (motor measurement), and reports before and after the training. The increase in the skin conductance response in conditions where the virtual prosthesis was threatened, recalibration of the peripersonal space perception identified by the crossmodal congruency effect, ability to control the virtual prosthesis, and participant reports consistently showed the induction and enhancement of virtual prosthesis embodiment. Therefore, this protocol using EMG-based HMI was shown to be a viable option to achieve and enhance the embodiment of a virtual prosthetic limb.

RESUMEN

INTRODUÇÃO: a entorse em inversão do tornozelo, uma das lesões mais comuns do esporte, muitas vezes ocorre na fase final de um treino ou competição. Mesmo sabendo que a entorse é multifatorial, tal característica gera a hipótese que a fadiga muscular possa ser um fator predisponente para o desenvolvimento da lesão. OBJETIVO: a presente investigação propõe o estudo da resposta reflexa dos músculos fibular curto e longo em condições de fadiga. MÉTODOS: participaram do estudo 10 voluntárias do sexo feminino, sem histórico de entorse do tornozelo, fisicamente ativas. Utilizou-se uma plataforma simuladora da entorse em inversão do tornozelo, na qual ambos os pés das voluntárias foram fixados e somente abaixo do fixador do pé direito encontrava-se um transdutor de força. Para a indução da fadiga, inicialmente foi registrada a contração isométrica voluntária máxima (CIVM) em eversão. Durante a indução, as voluntárias foram orientadas a manter 70% da CIVM. No momento em que a força aplicada era menor que 60% da CIVM o protocolo era interrompido e as voluntárias imediatamente posicionadas sobre a plataforma simuladora. Antes e após a fadiga foram realizadas 10 simulações da entorse em ambos os tornozelos, de forma aleatória, e simultaneamente, o sinal eletromiográfico foi registrado. A análise, no domínio do tempo, contemplou o estudo da latência e da amplitude do sinal. RESULTADOS: após a fadiga não houve alteração da latência, no entanto, ocorreu uma redução da amplitude do sinal. A queda da amplitude do sinal pode ser considerada uma resposta ao processo de fadiga. Esse decréscimo é um indicativo da diminuição da capacidade de recrutamento das unidades motoras decorrentes das alterações do input neural que chega ao músculo. CONCLUSÃO: a fadiga muscular diminui a amplitude da resposta dos músculos eversores após a entorse do tornozelo. .

INTRODUCTION: inversion ankle sprain is one of the most common sports injuries and it often occurs in the final phase of a training or competition. Although sprain is multifactorial, this characteristic leads to the hypothesis that muscle fatigue can be a predisposing factor to injury. OBJECTIVE: the present study was set to investigate the neuromuscular response of the fibularis brevis and longus in conditions of fatigue. METHODS: the study included 10 physically active female participants with no history of ankle sprain. To simulate the inversion ankle sprain, we used a simulation platform in which participant's feet were attached and, underneath the right foot strap only, there was a transducer. To induce fatigue, we first recorded the maximal voluntary isometric contraction (MVIC) in eversion. During the induction, the participants were instructed to maintain 70% of MVIC. When strength fell below 60% of MVIC, the protocol was interrupted and the participants were immediately placed on the simulation platform. Before and after fatigue, we conducted 10 sprain simulations in both ankles, randomly decided and simultaneously, the electromyographic signal registered. In the time domain, latency and signal amplitude were analyzed. RESULTS: after fatigue, the latency did not change, however there was a reduction of the signal amplitude. The drop in amplitude can be considered a response to the process of fatigue. This decrease indicates a reduction in the ability to recruit motor units due to changes in the neural input that reaches the muscle. CONCLUSION: muscle fatigue reduces the amplitude of the response of the eversion muscles after ankle sprain. .

INTRODUCCIÓN: el esguince en inversión del tobillo, una de las lesiones más comunes del deporte, muchas veces ocurre en la fase final de un entrenamiento o competición. Aún sabiendo que el esguince es multifactorial, tal característica genera la hipótesis de que la fatiga muscular puede ser un factor de predisposición para el desarrollo de la lesión. OBJETIVO: la presente investigación propone el estudio de la respuesta refleja de los músculos fibular corto y largo en condiciones de fatiga. MÉTODOS: participaron en el estudio 10 voluntarias del sexo femenino sin historial de esguince de tobillo, físicamente activas. Se utilizó una plataforma simuladora del esguince en inversión del tobillo, en la que ambos pies de las voluntarias fueron fijados y solamente debajo del fijador del pie derecho se encontraba un transductor de fuerza. Para inducción de la fatiga inicialmente fue registrada la contracción isométrica voluntaria máxima (CIVM) en eversión. Durante la inducción las voluntarias fueron orientadas a mantener 70% de la CIVM. En el momento en que la fuerza aplicada era menor a 60% de la CIVM el protocolo era interrumpido y las voluntarias inmediatamente posicionadas sobre la plataforma simuladora. Antes y después de la fatiga fueron realizadas diez simulaciones de esguince bilateralmente de forma aleatoria y simultáneamente registrada la señal electromiográfica. El análisis, en el dominio del tiempo, contempló el estudio de la latencia y de la amplitud de la señal. RESULTADOS: después de la fatiga no hubo alteración de la latencia, sin embargo ocurrió reducción de la amplitud de la señal. La caída de la amplitud de la señal puede ser considerada una respuesta al proceso de fatiga. Esa disminución es un indicativo de la reducción de la capacidad de reclutamiento de las unidades motrices provenientes de las alteraciones del input neural que llega al músculo. CONCLUSIÓN: la fatiga muscular disminuye la amplitud de la respuesta de los ...