The Conscious Control of Fine Levels of Neuromuscular Firing in Spastic and Normal Subjects

SUMMARY An experiment was designed to investigate the ability of normal and spastic subjects to learn to recognise, isolate and produce on command fine degrees of neuromuscular activity. Surface electromyographic techniques were used to record activity from the front flexor muscle‐groups of the arm, and simultaneous visual feedback was presented to the subjects in the form of an oscilloscope display of the muscle activity. No significant difference was found between the two groups in the degree of control finally achieved, though the spastic subjects took appreciably longer to attain such control. The results are discussed in terms of the nature of the motor control deficit displayed by spastic patients, and the use of augmented feedback in controlling muscle activity is considered. RÉSUMÉ Contrǒle conscient des décharges neuro‐musculaires au seuil chez les sujets spastiques et normaux Une expérience a été établie pour apprécier la capacité des sujets normaux et spastiques à apprendre à reconnaitre, isoler et produire sur ordre une activité neuro‐musculaire très limitée. L'électromyographic de surface a été employée pour enregistrer l̂activité du groupe fléchisseur antérieur du bras et un contrôle visuel simultané a été fourni au sujet, sous la forme de l̂enregistrement oscilloscopique de l̂activité musculaire. Il n'a pas été noté de différence significative entre les deux groupes dans le degré de controle finalement atteint quoique les sujets spastiques mettaient un temps nettement plus long à atteindre un tel contrôle. Les résultats sont discutés en fonction de la nature du déficit de contrôle moteur présenté par les spastiques et l̂emploi d̂un contrôle en retour accru dans l̂activité musculaire est envisagé. ZUSAMMENFASSUNG Die bewuβte Kontrolle feiner Stufen von neuromuskulärer Auslösung bei spastischen und normalen Kindern Es wurde ein Experiment geplant, um die Fähigkeit normaler und spasticher Kinder zu erfassen, feine Stufen neuromuskulärer Aktivität erkennen zu lernen, zu isolieren und auf Befehl auszulösen. Die Aktivität von den vorderen Beugermuskeln des Armes wurde mit Hilfe von Oberflächen‐elektromyographischen Techniken erfaßt und in Form einer oszillographischen Aufzeichnung der Muskelaktivität den Testpersonen ein gleichzeitiger visueller Steuermechanismus angeboten. Zwischen den beiden Gruppen fand sich kein Unterschied im Ausmaß der schließlich erreichten Kontrolle, obwohl die spastischen Kinder deutlich länger brauchten, um diese Kontrollfähgikeit zu erreichen. Die Ergebnisse werden hinsichtlich der mangelnden motorischen Kontrolle bei spastischen Kindern diskutiert, und die Verwendung eines verbesserten Steuerungsmechanismus zur Kontrolle der Muskelaktivitat wird erwogen. RESUMEN El control consciente de niveles finos de descargas neuromusculares en sujetos espátios y normales Se montó un experimento para investigar la habilidad de sujetos normales y espásticos para aprender a reconocer, aislar y producir siguiendo órdenes, grados finos de actividad neuromuscular. Se usaron electrodos de contacto para registrar la actividad de los flexores del brazo y al mismo tiempo se presentó simultáneamente un feed‐back visual, a los sujetos, en forma de una visión osciloscópica de la actividad muscular. No se encontró diferencia significativa entre los dos grupos en el grado de control consequido al final, si bien los espasticos precisaron de más tiempo para conseguir este control. Se discuten los resultados en términos de la naturaleza del déficit en el control motor de los espásticos y se considera la utilizatión de un sistema feed‐back aumentado para controlar la actividad muscular.