Экспериментальные методы изучения постурального контроля человека

Pouya Amiri; Abolfazl Mohebbi; Robert Kearney

doi:10.3791/60078

Method Article

Экспериментальные методы изучения постурального контроля человека

DOI:

10.3791/60078

⸱

September 11th, 2019

Pouya Amiri¹ , Abolfazl Mohebbi¹ , Robert Kearney¹

¹Department of Biomedical Engineering, McGill University

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Эта статья представляет собой экспериментальную/аналитическую основу для изучения постурального контроля человека. Протокол обеспечивает пошаговые процедуры для выполнения постоянных экспериментов, измерения кинематических и кинетикальных сигналов тела, а также анализа результатов, чтобы дать представление о механизмах, лежащих в основе человеческого постурального контроля.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Многие компоненты нервной и опорно-мостовой систем действуют согласованно для достижения стабильной, вертикальной человеческой осанки. Для понимания роли различных подсистем, участвующих в постуральном контроле человека, необходимы контролируемые эксперименты, сопровождаемые соответствующими математическими методами. В этой статье описывается протокол для выполнения возмущенных постоянных экспериментов, получения экспериментальных данных и проведения последующего математического анализа с целью понимания роли опорно-мостовой системы и централизованного контроля в человеке вертикальной осанки. Результаты, полученные этими методами, имеют важное значение, поскольку они дают представление о здоровом контроле баланса, составляют основу для понимания этиологии нарушения баланса у пациентов и пожилых людей, а также помощь в разработке мероприятий по улучшению постуральный контроль и стабильность. Эти методы могут быть использованы для изучения роли соматосенсорной системы, внутренней жесткости голеностопного сустава и зрительной системы в постуральном контроле, а также могут быть расширены для изучения роли вестибулярной системы. Методы должны быть использованы в случае лодыжки стратегии, где тело движется в первую очередь о голеностопного сустава и считается одной ссылки перевернутый маятник.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Постуральный контроль человека реализуется через сложные взаимодействия между центральными нервными и опорно-мостовыми системами^1. Человеческое тело в положении по своей сути нестабильна, подвержена различным внутренним (например, дыханию, сердцебиению) и внешним (например, гравитационным) возмущениям. Стабильность достигается за счет распределенного контроллера с центральными, рефлекторными и внутренне составляющими(рисунок 1).

Постуральный контроль достигается: активным контроллером, опосредованным центральной нервной системой (ЦНС) и спинным мозгом, который изменяет активацию мышц; и ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Все экспериментальные методы были одобрены Советом по этике исследований Университета Макгилла, и перед участием субъекты подписали информированное согласие.

1. Эксперименты

ПРИМЕЧАНИЕ: Каждый эксперимент включает в себя следующие шаги.

Предварительная проверка
1. Подготовьте определенный план всех испытаний, которые будут выполнены, и составьте контрольный список для сбора данных.
2. Предоставьте субъекту форму согласия со всей необходимой информацией, попросите его внимательно прочитать, ответить на любые вопросы, а затем попросите их подписать форму.
3. Запись веса, роста и возра....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Псевдо случайные тернары последовательность (PRTS) и Ловушка сигналов

На рисунке 2A показан сигнал PRTS, который генерируется путем интеграции псевдослучайного профиля скорости. Для каждого figure-results-1 времени образца, скорость сигнала может быть равна нулю, figure-results-2 ил.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Несколько шагов имеют решающее значение для выполнения этих экспериментов для изучения человека постурального контроля. Эти шаги связаны с правильным измерением сигналов и включают в себя: 1) Правильное выравнивание хвостовика лодыжки оси вращения к педалям, для правильного измерения крутящего момента лодыжки. 2) Правильная настройка диапазона искателей, чтобы убедиться, что они работают в их диапазоне и не насыщены во время экспериментов. 3) Измерение ЕМГ с хорошим качеством и минимальным перекрестным разговором. 4) При.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторам нечего раскрывать.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Эта статья стала возможной благодаря гранту NPRP #6-463-2-189 от Катарского национального исследовательского и MOP грант #81280 от Канадских институтов исследований в области здравоохранения.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
Name	Company	Catalog Number	Comments
Потенциометр 5K	Maurey	112P19502	Измеряет угол вала привода
8 каналов Bagnoli поверхность ЭМГ усилителей и электродов	Delsys		Измеряет ЭМГ мышц голеностопного сустава
AlienWare Laptop	Dell Inc.	P69F001-Rev. A02	VR-ready PC laptop Карта
сбора данных	National instruments	4472	Выборка аналоговых сигналов от датчиков
Направляющий клапан	REXROTH	4WMR10C3X	Обходит поток, если угол вала привода выходит за пределы ± 20°
Страховочная система для всего тела	Jelco	740	Защита объектов от падения
Лазерный дальномер	Micro-epsilon 1302-100	1507307	Измеряет линейное смещение хвостовика
Лазерный дальномер	Micro-epsilon 1302-200	1509074	Измеряет линейное смещение тела
Тензодатчик	Omega	LC302-100	Измеряет вертикальные силы
реакцииПропорциональный сервоклапан	MOOG	D681-4718	Управляет потоком гидравлики к поворотным приводам
Роторный привод	Rotac	26R21VDEISFTFLGMTG	Применяет механические возмущения
Преобразователь крутящего момента	Lebow	2110-5k	Измеряет крутящий момент голеностопного
сустава Виртуальная среда Трекеры движения	HTC inc.	1551984681	Отслеживает движение головы
с помощью гарнитуры виртуальной реальности	HTC inc.	1551984681	Обеспечивает визуальные возмущения

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Horak, F. B. Postural orientation and equilibrium: what do we need to know about neural control of balance to prevent falls? Age and Ageing. 35, 7-11 (2006).
Morasso, P. G., Schieppati, M. Can muscle stiffness alone stabilize upri....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Экспериментальные методы изучения постурального контроля человека

In This Article

Summary

Abstract

Introduction

Protocol

Results

Discussion

Disclosures

Acknowledgements

Materials

References

Reprints and Permissions

Tags

Related Articles