A Wearable Resistance Devices Motor Learning Effects in Exercise

要約

運動療法へのテクノロジーの統合は、運動学習と保持を強化することによって、正常な人間の能力を強化し、怪我や病気の後に人間の運動機能を取り戻すための戦略として浮上しました。
研究室に限定されているか、ウェアラブル形式に作られているかにかかわらず、アクティブデバイスが設定された時間と条件でどのように力を加えて学習プロセスを最適化できるかに多くの研究が焦点を当ててきました。
ただし、能動的な力の生成に重点を置くと、多くの場合、デバイスは単純な動作または介入に限定されることになります。
そのため、この論文では、受動的なデバイスの動作がそれ自体で運動学習のプロセスにどのように寄与するかを調査します。
私たちのアプローチには、ゴムバンドを備えたウェアラブル抵抗 (WR) デバイスを使用して、運動中の人の動きに応じて変化する力場を適用することが含まれます。
私たちは、機能を損なうことなくデバイスから生成される力を測定する方法を開発し、デバイスの力生成能力を特徴付けます。
次に、適切なスクワットフォームの運動学習に対する WR デバイスの影響を、視覚的フィードバックまたはフィードバックなしと比較して評価した研究を紹介します。
被験者のパフォーマンスを監視および評価するために、膝や股関節の角度などの生体認証が使用されました。
私たちの調査結果は、WR デバイスを使用したトレーニング中に生成される力場が、より直接的な視覚フィードバック メカニズムと同様に、全身運動のパフォーマンスを向上させることができることを示していますが、その向上はすべてのパフォーマンス指標にわたって一貫しているわけではありません。
私たちは研究を通じて、実際の運動環境におけるパッシブウェアラブル抵抗技術の応用に関する重要な洞察に貢献します。

要約(オリジナル)

The integration of technology into exercise regimens has emerged as a strategy to enhance normal human capabilities and return human motor function after injury or illness by enhancing motor learning and retention. Much research has focused on how active devices, whether confined to a lab or made into a wearable format, can apply forces at set times and conditions to optimize the process of learning. However, the focus on active force production often forces devices to either be confined to simple movements or interventions. As such, in this paper, we investigate how passive device behaviors can contribute to the process of motor learning by themselves. Our approach involves using a wearable resistance (WR) device, which is outfitted with elastic bands, to apply a force field that changes in response to a person’s movements while performing exercises. We develop a method to measure the produced forces from the device without impeding the function and we characterize the device’s force generation abilities. We then present a study assessing the impact of the WR device on motor learning of proper squat form compared to visual or no feedback. Biometrics such as knee and hip angles were used to monitor and assess subject performance. Our findings indicate that the force fields produced while training with the WR device can improve performance in full-body exercises similarly to a more direct visual feedback mechanism, though the improvement is not consistent across all performance metrics. Through our research, we contribute important insights into the application of passive wearable resistance technology in practical exercise settings.

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