שיטות נסיוניות ללימוד בקרת הפוסטאורל האנושית

שיטות ניסיוניות ואנליטיות אלה מספקות קווים מנחים שמטרתם להבין את תפקידם של המרכיבים הרבים של מערכות העצבים והשרירים המרכזיות בשליטה יציבה אנושית. מודלים בקרת יציבה עם פרמטרים פיזיים משמעותיים ניתן להשתמש כדי לחקור את התפקיד והאינטראקציה של מערכות החושים ואת השינויים שלהם עקב מחלה והזדקנות. שיטות אלה יכולות לשמש להערכת בעיות איזון המטופל, לחשוף את האידיאולוגיה של הליקוי, ולסייע בתכנון התערבויות לשיפור השליטה היציבה.

שיטות אלה יכולות לשמש גם כדי ללמוד את האינטראקציות בין פתולוגיות מוטוריות חושיות בקרת איזון. לדוגמה, למניעת נפילות אצל קשישים. פרוטוקול זה מספק אמצעי לחקור את התרומות היחסיות של דרכים חושיות כולל מערכות פרופריוספציות וויזואליות והאינטראקציות שלהם, כמו גם תרומות פסיביות שרירים לשליטה יציבה.

כדי להכין נושא למדידת אלקטרומיוגרפיה מ שרירי הקרסול, השתמש באלקטרודות דיפרנציאליות בודדות עם מרחק בין-חשמלי של סנטימטר אחד. סמן את הגסטרוקנימיוס המדיאלי בבליטה הבולטת ביותר של השריר, הגסטרוצנטיוס הצדדי בשליש מהקו שבין ראש השוקית לעקב, הסוליה בשני שלישים מהקו בין התבלינים המדיאליים של עצם הירך לבין המאלולוס המדיאלי, לבין השוקית הקדמית בשליש מהקו שבין קצה השוקית לקצה הפטיש המדיאלי. לאחר שכל הנקודות סומנו, השתמשו בתער כדי לגלח כל אזור ולנקות את העור באלכוהול.

כאשר העור התייבש, השתמשו בקלטת דו-צדדית כדי לחבר אלקטרודה אחת לכל אזור שמטפלת כך שכל אלקטרודה קבועה לעור בצורה מאובטחת. כדי להכין את הנושא למדידה קינמטית, תחילה להשתמש ברצועה כדי לצרף סמן רפלקטיבי גבוה ככל האפשר על השוק של הנושא יש את הנושא לשים על רתמת הגוף. השתמש ברצועה כדי לצרף סמן שיקוף למותני הנבדק ויש לי הנושא לטפס על מנגנון העמידה.

התאם את מיקום כף הרגל של הנבדק כדי ליישר את הפטיש הצדדי והמתווך של כל רגל לציר הדוושה של הסיבוב ולהשתמש בסמן כדי להתוות את תנוחות כף הרגל. הנחה את הנושא לשמור על כפות הרגליים באותם מקומות במהלך הניסויים ולהתאים את המיקום האנכי של מוצאי טווח הלייזר כדי להצביע על מרכז סמנים רפלקטיביים. לאחר מכן, התאימו את המרחק האופקי בין מוצא טווח הלייזר לבין סמני ההשתקפות כך שממצאי הטווח יעבדו בטווח הבינוני שלהם ולא ירוויו במהלך ניסויים בעמידה.

לפני תחילת הניסוי, ליידע את הנושא של מה לצפות עבור כל מצב ניסיון. הורה לנושא לעמוד בשקט עם הידיים בצד תוך כדי התבוננות קדימה שמירה על שיווי המשקל שלהם כפי שהם עושים זאת כאשר מתמודדים עם ההטרדים בעולם האמיתי. למשפט עמידה שקט, יש את הנושא לעמוד בשקט במשך שתי דקות ללא הפרעה.

עבור ניסויים מוטרדים, אם המטרה היא לחקור את התפקיד של מערכת somatosensory או נוקשות הקרסול בעמידה, להחיל הפרעות דוושה במשך שתיים עד שלוש דקות תוך רישום הנתונים. אם המטרה היא לבחון את תפקיד הראייה בבקרה היציבה, להחיל הפרעה חזותית על ידי סיבוב השדה החזותי באמצעות אוזניות מציאות מדומה במשך שתיים עד שלוש דקות בעת הקלטת הנתונים. אם המטרה היא לבחון את האינטראקציה של שתי המערכות בבקרה יציבה, להחיל את הפרעות חזותיות דוושות בו זמנית.

לזיהוי לא פרמטרי של היחס הדינמי של זווית הגוף לתהפוכים חזותיים לאחר טעינת נתוני הניסיון המטורפים חזותית לתוכנת ניתוח מתאימה, השתמש בפקודות כפי שצוין כדי להשמיד את זווית הגוף הגולמית ואת אותות ההטרדה החזותיים ולהסיר את האמצעים מהאותות שהושמטו. קבע את תדירות הדגימה שהושמדה ולאחר מכן בחר את תדירות העניין הנמוכה ביותר כדי לקבוע את אורך החלון ובחר את מידת החפיפה להערכת ספקטרום ההספק. הגדר את וקטור התדרים שבהם יש לאמדן את תגובת התדר.

השתמש בפונקציה TF Estimate כדי למצוא את תגובת התדר של המערכת כפי שצוין ולמצוא את הרווח ואת השלב של תגובת התדר המשוער כפי שהוכח. לאחר מכן, השתמש בפקודה כמצוין כדי לחשב את פונקציית הקוהרנטיות ולתוות את הרווח, הפאזה והקובהרנטיות כפונקציה של תדירות. בדוגמה זו של משפט עמידה טיפוסי עם הפרעה חזותית, ניתן לראות אות טרפז המוחל על ידי אוזניות המציאות המדומה שבו שדה הראייה מסתובב מאפס פלוס או מינוס 0.087 rad במישור הסגיטל.

זוויות הקרסול והגוף היו דומות מאוד בניתוח זה שכן זווית כף הרגל היא אפס ואת השוק ופלג הגוף העליון לנוע יחד. גם המומנט בקרסול היה מתואם עם השוק וזוויות הגוף. אלקטרומיוגרפים של שרירי הקרסול מראים כי soleus ואת gastrocnemius מצד שני פעילים ברציפות, אבל gastrocnemius המדיאלי מייצר מעת לעת התפרצויות גדולות של פעילות עם הגוף להשפיע כי השוקית לפני הים שקט.

כאן, מוצגת תגובת תדירות של פונקציית ההעברה הקשורה לקלט החזותי לזווית הגוף עבור נתוני הניסיון העומדים. בניסוי זה, הקוהרנטיות הייתה גבוהה בתדרים נמוכים עד סביב הרץ אחד וצנחה באופן משמעותי בתדרים גבוהים יותר, כלומר תגובת התדר משמעותית עד הרץ אחד. הרווח עלה בתחילה מ-0.1 ל-0.2 הרץ לפני שהצטמצם להרץ אחד, מה שהדגים את התנהגות המעבר הנמוכה הצפויה עקב האינרציה הגבוהה של הגוף.

השלב גם התחיל באפס והצטמצם כמעט באופן ליניארי עם התדירות המציינת כי הפלט מתעכב ביחס לקלט. יש לדאוג ליישר את ציר הקרסול של סיבוב עם זה של מפעיל. ודא שהנושא אינו יוצר תנועות נוספות וודא כי נעשה שימוש בהטרדות המכאניות והוויזואליות המתאימות.

משתמשים בפעם הראשונה עשויים להתקשות ביצירת פרדיגמה ניסיונית עקבית הניתנת לחזרה ובשימוש בשיטות הזיהוי המתאימות, המביאות בחשבון השפעות קרובות, לא ליניאריות והשפעות משתנות בזמן בבקרה יציבתית. שיטות אלה שימשו כדי לחקור שליטה יציבה בריאה הסתגלות שלה, כמו גם לכמת שינויים בבקרת איזון תחת מגוון רחב של מצבים ניסיוניים וקליניים.