Extramuscular recording of spontaneous EMG activity and transcranial electrical elicited motor potentials in horses : characteristics of different subcutaneous and surface electrode types and practical guidelines

Introduction Adhesive surface electrodes are worthwhile to explore in detail as alternative to subcutaneous needle electrodes to assess myogenic evoked potentials (MEP) in human and horses. Extramuscular characteristics of both electrode types and different brands are compared in simultaneous recordings by also considering electrode impedances and background noise under not mechanically secured (not taped) and taped conditions. Methods In five ataxic and one non-ataxic horses, transcranial electrical MEPs, myographic activity, and noise were simultaneously recorded from subcutaneous needle (three brands) together with pre-gelled surface electrodes (five brands) on four extremities. In three horses, the impedances of four adjacent-placed surface-electrode pairs of different brands were measured and compared. The similarity between needle and surface EMGs was assessed by cross-correlation functions, pairwise comparison of motor latency times (MLT), and amplitudes. The influence of electrode noise and impedance on the signal quality was assessed by a failure rate (FR) function. Geometric means and impedance ranges under not taped and taped conditions were derived for each brand. Results High coherencies between EMGs of needle-surface pairs degraded to 0.7 at moderate and disappeared at strong noise. MLTs showed sub-millisecond simultaneous differences while sequential variations were several milliseconds. Subcutaneous MEP amplitudes were somewhat lower than epidermal. The impedances of subcutaneous needle electrodes were below 900 omega and FR = 0. For four brands, the FR for surface electrodes was between 0 and 80% and declined to below 25% after taping. A remaining brand (27G DSN2260 Medtronic) revealed impedances over 100 k omega and FR = 100% under not taped and taped conditions. Conclusion Subcutaneous needle and surface electrodes yield highly coherent EMGs and TES-MEP signals. When taped and allowing sufficient settling time, adhesive surface-electrode signals may approach the signal quality of subcutaneous needle electrodes but still depend on unpredictable conditions of the skin. The study provides a new valuable practical guidance for selection of extramuscular EMG electrodes. This study on horses shares common principles for the choice of adhesive surface or sc needle electrodes in human applications such as in intraoperative neurophysiological monitoring of motor functions of the brain and spinal cord

Comparison of muscle MEPs from transcranial magnetic and electrical stimulation and appearance of reflexes in horses

Introduction Transcranial electrical (TES) and magnetic stimulation (TMS) are both used for assessment of the motor function of the spinal cord in horses. Muscular motor evoked potentials (mMEP) were compared intra-individually for both techniques in five healthy horses. mMEPs were measured twice at increasing stimulation intensity steps over the extensor carpi radialis (ECR), tibialis cranialis (TC), and caninus muscles. Significance was set atp< 0.05. To support the hypothesis that both techniques induce extracranially elicited mMEPs, literature was also reviewed. Results Both techniques show the presence of late mMEPs below the transcranial threshold appearing as extracranially elicited startle responses. The occurrence of these late mMEPs is especially important for interpretation of TMS tracings when coil misalignment can have an additional influence. Mean transcranial motor latency times (MLT; synaptic delays included) and conduction velocities (CV) of the ECR and TC were significantly different between both techniques: respectively, 4.2 and 5.5 ms (MLTTMS--MLTTES), and -7.7 and -9.9 m/s (CVTMS-CVTES). TMS and TES show intensity-dependent latency decreases of, respectively, -2.6 (ECR) and -2.7 ms (TC)/30% magnetic intensity and -2.6 (ECR) and -3.2 (TC) ms/30V. When compared to TMS, TES shows the lowest coefficients of variation and highest reproducibility and accuracy for MLTs. This is ascribed to the fact that TES activates a lower number of cascaded interneurons, allows for multipulse stimulation, has an absence of coil repositioning errors, and has less sensitivity for varying degrees of background muscle tonus. Real axonal conduction times and conduction velocities are most closely approximated by TES. Conclusion Both intracranial and extracranial mMEPs inevitably carry characteristics of brainstem reflexes. To avoid false interpretations, transcranial mMEPs can be identified by a stepwise latency shortening of 15-20 ms when exceeding the transcranial motor threshold at increasing stimulation intensities. A ring block around the vertex is advised to reduce interference by extracranial mMEPs. mMEPs reflect the functional integrity of the route along the brainstem nuclei, extrapyramidal motor tracts, propriospinal neurons, and motoneurons. The corticospinal tract appears subordinate in horses. TMS and TES are interchangeable for assessing the functional integrity of motor functions of the spinal cord. However, TES reveals significantly shorter MLTs, higher conduction velocities, and better reproducibility

Effectief bewegingsonderwijs op de basisschool:een didactisch kader ten behoeve van landelijk peilingonderzoek Een literatuurstudie naar de effecten van bewegingsonderwijs in het primair onderwijs

Onder de naam Peil.onderwijs voert de Inspectie van het Onderwijs de regie over periodieke peilingsonderzoeken in het primair onderwijs. Peil.onderwijs is de opvolger van PPON, uitgevoerd door Cito. In deze peilingen wordt gerapporteerd over de inrichting van het onderwijs en de kennis, attitude en vaardigheden die leerlingen hebben op de gepeilde inhoudsgebieden. In de nieuwe opzet van de peilingen is een belangrijke doelstelling meer inzicht te verkrijgen in de relatie tussen kenmerken van het onderwijs, zoals aanbod, instructie en differentiatie en de competenties. In het voorjaar van 2024 is een nieuwe peiling gepland naar de kenmerken van bewegingsonderwijs en de bewegingscompetenties van leerlingen aan het einde van het basisonderwijs. Ter voorbereiding op deze peiling wordt een literatuurstudie uitgevoerd naar wat uit onderzoek bekend is over de relatie tussen de kenmerken van bewegingsonderwijs en de bewegingscompetenties. De centrale vraagstelling van dit literatuuronderzoek luidt als volgt: “Welke kenmerken van bewegingsonderwijs in het basisonderwijs dragen bij aan het behalen van de beoogde bewegingscompetenties?" Het doel van de literatuurstudie is inzicht geven in de factoren die bijdragen aan de bewegingscompetenties van leerlingen in de bovenbouw van het basisonderwijs. Het inzicht van de beïnvloedende factoren dient een kader te vormen voor de ontwikkeling van onderzoeksinstrumenten waarmee het bewegingsonderwijs in het geplande peilingsonderzoek in kaart gebracht kan worden. Als eerste stap is echter nodig om te kijken naar de inhoud van de bewegingscompetenties. Op dit moment bestaan de bewegingscompetenties uit grondvormen van bewegen (o.a. gooien en vangen) en reguleringsvaardigheden (o.a. hulpverlenen). Onder invloed van de verwachte verandering in het kader van curriculum.nu zullen de bewegingscompetenties waarschijnlijk verbreed worden. In deze studie gaan we uit van onderstaande bewegingscompetenties: •Leren bewegen •Gezond bewegen •Bewegen regelen •Bewegen betekenis geven •Samen bewegen •Beweegcontexten verbinden In de literatuurstudie wordt een schets gegeven van de doelen van het bewegingsonderwijs (bewegingscompetenties) en de kenmerken die hierop van invloed zijn. Op basis van een (internationale) literatuurstudie wordt per bewegingscompetentie aangegeven wat de werkzame elementen zijn. Op basis van deze informatie worden meer generieke werkzame elementen gedestilleerd. Hieruit volgen dan de aanbevelingen voor het bewegingsonderwijs en het peilingsonderzoek

Effectief bewegingsonderwijs op de basisschool::een didactisch kader ten behoeve van landelijk peilingonderzoek

De centrale vraagstelling van dit literatuuronderzoek luidt als volgt: “Welke kenmerken van bewegingsonderwijs in het basisonderwijs dragen bij aan het behalen van de beoogde bewegingscompetenties? Het doel van de literatuurstudie is inzicht geven in de factoren die bijdragen aan de bewegingscompetenties van leerlingen in de bovenbouw van het basisonderwijs. Het inzicht van de beïnvloedende factoren dient een kader te vormen voor de ontwikkeling van onderzoeksinstrumenten waarmee het bewegingsonderwijs in het geplande peilingsonderzoek in kaart gebracht kan worden. Als eerste stap is echter nodig om te kijken naar de inhoud van de bewegingscompetenties. Op dit moment bestaan de bewegingscompetenties uit grondvormen van bewegen (o.a. gooien en vangen) en reguleringsvaardigheden (o.a. hulpverlenen). Onder invloed van de verwachte verandering in het kader van curriculum.nu zullen de bewegingscompetenties waarschijnlijk verbreed worden. In deze studie gaan we uit van onderstaande bewegingscompetenties: • Leren bewegen • Gezond bewegen • Bewegen regelen • Bewegen betekenis geven • Samen bewegen • Beweegcontexten verbinden Deze overzichtsstudie werd mogelijk gemaakt met financiële steun van het Nationaal Regieorgaan Onderwijsonderzoek (405-21-922

Extramuscular Recording of Spontaneous EMG Activity and Transcranial Electrical Elicited Motor Potentials in Horses:Characteristics of Different Subcutaneous and Surface Electrode Types and Practical Guidelines

Introduction: Adhesive surface electrodes are worthwhile to explore in detail as alternative to subcutaneous needle electrodes to assess myogenic evoked potentials (MEP) in human and horses. Extramuscular characteristics of both electrode types and different brands are compared in simultaneous recordings by also considering electrode impedances and background noise under not mechanically secured (not taped) and taped conditions. Methods: In five ataxic and one non-ataxic horses, transcranial electrical MEPs, myographic activity, and noise were simultaneously recorded from subcutaneous needle (three brands) together with pre-gelled surface electrodes (five brands) on four extremities. In three horses, the impedances of four adjacent-placed surface-electrode pairs of different brands were measured and compared. The similarity between needle and surface EMGs was assessed by cross-correlation functions, pairwise comparison of motor latency times (MLT), and amplitudes. The influence of electrode noise and impedance on the signal quality was assessed by a failure rate (FR) function. Geometric means and impedance ranges under not taped and taped conditions were derived for each brand. Results: High coherencies between EMGs of needle-surface pairs degraded to 0.7 at moderate and disappeared at strong noise. MLTs showed sub-millisecond simultaneous differences while sequential variations were several milliseconds. Subcutaneous MEP amplitudes were somewhat lower than epidermal. The impedances of subcutaneous needle electrodes were below 900 Ω and FR = 0. For four brands, the FR for surface electrodes was between 0 and 80% and declined to below 25% after taping. A remaining brand (27G DSN2260 Medtronic) revealed impedances over 100 kΩ and FR = 100% under not taped and taped conditions. Conclusion: Subcutaneous needle and surface electrodes yield highly coherent EMGs and TES-MEP signals. When taped and allowing sufficient settling time, adhesive surface-electrode signals may approach the signal quality of subcutaneous needle electrodes but still depend on unpredictable conditions of the skin. The study provides a new valuable practical guidance for selection of extramuscular EMG electrodes. This study on horses shares common principles for the choice of adhesive surface or sc needle electrodes in human applications such as in intraoperative neurophysiological monitoring of motor functions of the brain and spinal cord