MotionMonitor在涉及人體運(yùn)動研究的廣泛應(yīng)用中提供實(shí)時(shí)解決方案。旨在分析人體運(yùn)動的所有方面，從可能影響人體運(yùn)動的外部刺激開始；響應(yīng)該模擬的大腦活動的測量和可視化；然后測量和分析影響運(yùn)動所需的肌肉募集；報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動 學(xué)和由此產(chǎn)生的聯(lián)合力。刺激以各種格式進(jìn)行監(jiān)控，從一維目標(biāo)到在WorldViz和Unity中創(chuàng)建的3D沉浸式虛擬。視覺刺激呈現(xiàn)在簡單的平面屏幕、頭戴式顯示器、立體投影屏幕和的Bertec沉浸式穹頂上。大腦活動從 3 個(gè)不同的 EEG 系 統(tǒng)同步捕獲，提供輕松識別事件和關(guān)聯(lián)運(yùn)動的能力。所有的 EMG 系統(tǒng)都對肌肉募集進(jìn)行了物理測量。此外，可以使用具有用戶定義的優(yōu)化程序的集成肌肉模型對單個(gè)肌肉活動進(jìn)行建模。反向動力學(xué)來自 10 個(gè)不同的動作捕捉系統(tǒng)和所有的測力臺生產(chǎn)商收集的數(shù)據(jù)。 軟件在用于捕獲數(shù)據(jù)的技術(shù)的廣度和它所包含的分析深度方面。
我們的方案裝置支持從骨科到運(yùn)動機(jī)能學(xué)、運(yùn)動科學(xué)、運(yùn)動訓(xùn)練、力量與調(diào)節(jié)和運(yùn)動醫(yī)學(xué)的生命科學(xué)研究。功能包括： 多種可視化方法，以有效的方式顯示您需要的數(shù)據(jù)，包括文本；條形圖或時(shí)間序列圖；動畫；或 3D 可視化。 無需編程即可從下拉菜單中獲取原始和處理過的數(shù)據(jù)，例如運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)。用戶定義的公式和腳本允許對步態(tài)分析、平衡、伸手和抓握等進(jìn)行特定于應(yīng)用程序的分析。 各種生物力學(xué)建模功能，包括自定義關(guān)節(jié)中心定義和局部坐標(biāo)系的能力。支持標(biāo)準(zhǔn)方法，例如國際生物力學(xué)協(xié)會 (ISB) 的建議和用戶定義的模型?？梢愿櫋⒎治龊涂梢暬?、足和脊柱的各個(gè)骨骼。 CT-MRI 配準(zhǔn)，用于創(chuàng)建具有特定主題骨骼幾何形狀的 3D 渲染。解剖標(biāo)志可以從掃描中自動提取并用于定義生物力學(xué)模型。 集成肌肉建模，使用用戶定義或?qū)氲?OpenSim 模型，直接從運(yùn)動捕捉數(shù)據(jù)中可視化和分析肌肉力和力矩。 支持多種運(yùn)動捕捉技術(shù)，包括相機(jī)、慣性和電磁傳感器。多種運(yùn)動學(xué)技術(shù)可以組合成一個(gè)實(shí)時(shí)混合運(yùn)動捕捉系統(tǒng)，以同時(shí)利用每種技術(shù)的優(yōu)勢。
人體運(yùn)動源于神經(jīng)、肌肉和骨骼系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)互動。盡管了解運(yùn)動神經(jīng)肌肉和肌肉骨骼功能的潛在機(jī)制，但目前還沒有對復(fù)合神經(jīng)肌肉骨骼系統(tǒng)中神經(jīng)機(jī)械相互作用的相關(guān)實(shí)驗(yàn)理解。這是理解人類運(yùn)動的主要挑戰(zhàn)。 為了解決這個(gè)問題，MotionMonitor開發(fā)了綜合多尺度建模平臺，包括肌肉、骨骼和神經(jīng)模型等等。我們使用**的高密度肌電圖 (HD-EMG) 與盲源分離相結(jié)合，將干擾 HD-EMG 信號識別到由同時(shí)控制許多肌肉纖維的脊髓運(yùn)動神經(jīng)元放電的尖峰列車集合中。我們開發(fā)了由體內(nèi)運(yùn)動神經(jīng)元放電驅(qū)動的多尺度肌肉骨骼建模公式，用于計(jì)算所得肌肉骨骼力的高保真估計(jì)。這將使神經(jīng)控制的肌肉組織如何與骨骼組織相互作用的分析能力qian所未有，因此將為了解神經(jīng)肌肉/骨科ji病的病因、診斷和治liao開辟新的途徑。
運(yùn)動計(jì)劃，如我們要拿起手機(jī)，需要指揮手移到**距離（計(jì)劃運(yùn)動的軌跡），然后才能拿到手機(jī)。運(yùn)動計(jì)劃中，核心編碼可能是位置編碼，即在運(yùn)動中以目標(biāo)的位置作為導(dǎo)向而運(yùn)動，而非肌肉的作用力大?。阂院镒訛閷?shí)驗(yàn)，阻斷猴子的傳入神經(jīng)（讓猴子無法感知到外界施加的阻力）并將它們放置到漆黑環(huán)境中（阻斷視覺輸入），讓它們完成“轉(zhuǎn)動肘關(guān)節(jié)到相應(yīng)位置”的任務(wù)——其中，一批猴子沒有受到外力阻礙，另一批猴子受到外力阻礙其手肘運(yùn)動但過一會兒后撤銷（注意，由于切斷了感覺輸入，猴子無法意識到自己的手肘使力被外力抵消了）。如果運(yùn)動是靠著使力大小完成的（如旋轉(zhuǎn)手腕到相應(yīng)的位置大概需要多大的力量），那么后面一批猴子會無法完成任務(wù)，因?yàn)樗鼈兇_實(shí)使了這么大的力，而這些卻被無法知覺的外力抵消了。如果兩批猴子都能夠完成任務(wù)，說明運(yùn)動計(jì)劃的核心編碼是目標(biāo)位置（主要是靠目標(biāo)的位置來完成運(yùn)動計(jì)劃的）。
這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的后續(xù)是，用正常的猴子（沒有受到傳入神經(jīng)阻滯的）做實(shí)驗(yàn)，同樣的環(huán)境（漆黑），變化的是，在過程中用外力移動猴子的肢體，使得其初始位置發(fā)生變化。后觀察發(fā)現(xiàn)，猴子在將肢體挪到目標(biāo)位置的過程是：先將肢體挪回初始位置，再移到目標(biāo)位置。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了位置編碼在運(yùn)動計(jì)劃中的作用之大。