Abstract
Muscle tissue drives nearly all movement in the animal kingdom, providing power, mobility, and dexterity. Technologies for measuring muscle tissue motion, such as sonomicrometry, fluoromicrometry, and ultrasound, have significantly advanced our understanding of biomechanics. Yet, the field lacks the ability to monitor muscle tissue motion for animal behavior outside the lab. Towards addressing this issue, we previously introduced magnetomicrometry, a method that uses magnetic beads to wirelessly monitor muscle tissue length changes, and we validated magnetomicrometry via tightly-controlled in situ testing. In this study we validate the accuracy of magnetomicrometry against fluoromicrometry during untethered running in an in vivo turkey model. We demonstrate real-time muscle tissue length tracking of the freely-moving turkeys executing various motor activities, including ramp ascent and descent, vertical ascent and descent, and free roaming movement. Given the demonstrated capacity of magnetomicrometry to track muscle movement in untethered animals, we feel that this technique will enable new scientific explorations and an improved understanding of muscle function. -- -- El tejido muscular es el motor de casi todos los movimientos del reino animal, ya que proporciona fuerza, movilidad y destreza. Las tecnologías para medir el movimiento del tejido muscular, como la sonomicrometría, la fluoromicrometría y el ultrasonido, han avanzado considerablemente la comprensión de la biomecánica. Sin embargo, este campo carece de la capacidad de rastrear el movimiento del tejido muscular en el comportamiento animal fuera del laboratorio. Para abordar este problema, presentamos previamente la magnetomicrometría, un método que utiliza pequeños imanes para rastrear de forma inalámbrica los cambios de longitud del tejido muscular, y validamos la magnetomicrometría mediante pruebas estrechamente controladas in situ. En este estudio validamos la precisión de la magnetomicrometría en comparación con la fluoromicrometría usando un modelo de pavo in vivo mientras corre libremente. Demostramos el rastreo en tiempo real de la longitud del tejido muscular de los pavos que se mueven libremente ejecutando varias actividades motoras, incluyendo el ascenso y el descenso en rampa, el ascenso y el descenso vertical, y el movimiento libre. Dada la capacidad demostrada de la magnetomicrometría para rastrear el movimiento muscular en animales en un contexto móvil, creemos que esta técnica permitirá nuevas exploraciones científicas y una mejor comprensión de la función muscular.
Abstract (translated)
URL
https://arxiv.org/abs/2211.10441
