Santral Yorgunluğun Parmak Vuru Performansının Polifazik Doğası Üzerine Etkisi

Amaç: Non spesifik bir semptom olarak nöromüsküler hastalıklarla birlikte seyreden kas yorgunluğu, sıklıkla sağlıklı insanlarda da görülebilmektedir. Kas yorgunluğunun kaynağının primer olarak kasın kendisinden mi (periferal mekanizmalar) yoksa kası kontrol eden sinir sisteminden mi (santral mekanizmalar) olduğu hala tartışmalı bir konudur. Bu çalışmada santral yorgunluğun maksimal istemli tekrarlayan hareketler üzerindeki etkisinin araştırılması hedeflenmiş ve yorgunluk değerlendirilmesinde, basit bir yöntem olan parmak vuru görevinin özgünlüğü tartışılmıştır. Yöntem: Bu amaçla, sağlıklı, sağ el tercihli, 27 erkek gönüllüye 20 sn süreyle, 1 kez kontrol ve 3 farklı santral yorgunluk modelini takiben de birer kez parmak vuru görevi yaptırılmıştır. Parmak vuru performansının temporal davranışı vurular arası süre değişimleri baz alınarak değerlendirilmiştir. Veriler regresyon analizi ile karşılaştırılmıştır. Bulgular: Çalışma, parmak vuru performansın tamamının değil de, görevin zaman tabanında parçalara bölünerek değerlendirilmeleri durumunda, kontrol ve yorgunluk modelleri sonrasında ve hatta yorgunluk modelleri arasında da istatistiksel olarak anlamlı farklılıklar olduğunu ortaya koymuştur. Sonuç: Parmak vuru görevinin yaklaşık olarak ilk 5 saniyelik bölümü motor öğrenme süreçleri ve anaerobik enerji tüketim dinamiklerini içermektedir. Ancak, yorgunluğun santral bileşenini daha baskın olarak yansıtmaktadır. Sonuç olarak spesifik yorgunluk modellerini takiben yapılan parmak vuru performansının temporal davranışı, yorgunluğun kaynağı ile ilgili daha detaylı bilgilere ulaşabilmemize yardımcı olabilir.

The Impacts of Central Fatigue on the Polyphasic Nature of Tapping Performance

Objective: As a non-specific symptom muscle fatigue mostly accompaniesneuromuscular diseases and also occurs frequently in healthy individuals. Fatiguephenomenon is considered to be multidimensional symptom. There have beenstill discussions on the origin whether it depends primarily on the intrinsicproperties of muscle itself (peripheral mechanisms) or the nervous system thatcontrols muscle (central mechanisms). This study aimed to investigate the effectsof central fatigue on the performance of maximal voluntary repetitive movementand discusses the specificity of finger tapping task test as a simple diagnostic toolfor fatigue.Methods: For this purpose, 27 healthy, male, right-handed volunteer performedthe 20-s of finger tapping task test for four times. The one was for control and theother three were performed right after induction of three different central fatiguemodels. Temporal behavior of tapping performances were evaluated based oninter-tap intervals and the statistical comparison were made by regressionanalysis.Results: The results showed that the partial evaluation of the task in time domaininstead of complete test period yielded with statistically significant differencesbetween control and fatigue models (p

___

  • Wurster C.D, Graf H, Ackermann H, Groth K, Kassubek J, Riecker A.Neural correlates of rate-dependent finger-tapping in Parkinson’s disease. Brain Struct Funct. 2015; 220: 1637–48.
  • Morgante F, Dattola V, Crupi D, Russo M, Rizzo V, Ghilardi M.F, Terranova C, Girlanda P. Quartarone A. Is central fatigue in multiple sclerosis a disorder of movement preparation? J Neurol. 2011; 258: 263–72.
  • Angelini C and Tasca E. Fatigue in muscular dystrophies. Neuromuscular Disorders 2012;22: S214–20.
  • Berger A.M, Gerber L.H, Mayer D.K.Cancer-Related Fatigue. Cancer. 2012; 118(8 suppl): 2261-9.
  • Leavitt V.M, DeLuca J. Central fatigue: issues related to cognition, mood and behavior, and psychiatric diagnoses. PM R. 2010; 2: 332-7.
  • Gandevia S.C. Spinal and supraspinal factors in human muscle fatigue. Physiol Rev 2001; 81:1725–89.
  • Ghosh VE., Gilboa A. What is a memory schema? A historical perspective on current neuroscience literatüre. Neuropsychologia. 2014:53;104–14.
  • Ranieri F, Di Lazzaro V. The role of motor neuron drive in muscle fatigue. Neuromuscular Disorders. Neuromuscul Disord. 2012; 22(Suppl 3): S157-61.
  • Chakravarthy VS, Joseph D, Bapi RS. What do the basal ganglia do? A modeling perspective. Biol Cybern. 2010;103:237-53.
  • Chaudhuri A and Behan P.O. Fatigue and basal ganglia. Journal of the Neurological Sciences. 2000;179: 34–42.
  • Taylor J.L, Allen G.M, Butler J.E, Gandevia S.C. Supraspinal Fatigue During İntermittent Maximal Voluntary Contractions of The Human Elbow Flexors. J Appl Physiol. 2000; 89: 305–13.
  • Arias P, Robles-Garcia V, Corral-Bergantinos Y, Madrid A, Espinosa N, Valls- Sole J, Grieve K.L, Oliviero A, Cudeiro J. Central Fatigue Induced by Short- Lasting Finger Tapping and Isometric Tasks: A Study of Silent Periods Evoked at Spinal and Supraspinal Levels. Neuroscience. 2015; 305; 316–27.
  • Bishop D.J. Fatigue during intermittent−sprint exercise. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2012; 39: 836–41.
  • Berchicci M, Menotti F, Macaluso A, Di Russo F. The neurophysiology of central and peripheral fatigue during sub-maximal lower limb isometric contractions. Front Hum Neurosci. 2013; 7 (article 135): 1-10.
  • Barut, C, Kiziltan, E, Gelir, E, & Kokturk, F. Advanced analysis of finger-tapping performance: A preliminary study. Balkan Medical Journal, 2013; 30: 167–71.
  • Aydin L, Kiziltan E, Gundogan N.U. Polyphasic Temporal Behavior of Finger- Tapping Performance: A Measure of Motor Skills and Fatigue. Journal of Motor Behavior. 2016; 48: 72-8.
  • Kızıltan E, Aydın L. Internal motivation modulates voluntary repetitive movements: “Ha gayret” energy. Acta Physiologica, 2017; 221(S714):81-81.
  • Andrieux M, Boutin A, Thon B. Self-Control of Task Difficulty During Early Practice Promotes Motor Skill Learning, Journal of Motor Behavior. 2016: 48: 1, 57-65.
  • Wells GD, Selvadurai H, Tein I. Bioenergetic provision of energy for muscular activity. Paediatric Respiratory Reviews. 2009; 10, 83–90.
  • Bilodeau M. Central Fatigue in Continuous and Intermittent Contractions of Triceps Brachii. Muscle Nerve. 2006; 34: 205–13.
  • Tan U. The distribution of hand preference in normal men and women. Int. J. Neurosci. 1988;41:35-55.
  • Hotermans C, Peigneux P, Maertens de Noordhout A, Moonen G, Maquet P. Early boost and slow consolidation in motor skill learning. Learn Mem. 2006; 13: 580-3.
  • Tan H, Pogosyan A, Ashkan K, Cheeran B, FitzGerald J.J, Green A, Aziz T, Foltynie T, Limousin P, Zrinzo L, Brown P. Subthalamic nucleus local field potential activity helps encode motor effort rather than force in parkinsonism. J Neurosci. 2015;35:5941-9.
  • Kiziltan E, Barut C, Gelir E. A high-precision, low cost system for evaluating finger-tapping tasks. Int J Neurosci 2006; 116: 1471-80.
  • Hornbeck, R. W. Least squares curve fitting and functional approximation. In R. W. Hornbeck (Ed.), Numerical methods 1975; (pp. 121–129). New York, NY: Quantum.
  • Loiselle D.S, Walmsley B. Cost Of Force Development As A Function Of Stimulus Rate In Rat Soleus Muscle. Am J Physiol. 1982; 243: C242-6.
  • Schmidt, R.A. A schema theory of discrete motor skill learning. Psychological review. 1975; 82: 225-60.
Gazi Medical Journal-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Yayıncı: Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi