Экспериментальные методы изучения постурального контроля человека

Эти экспериментальные и аналитические методы обеспечивают руководящие принципы, которые направлены на понимание роли многих компонентов центральной нервной и опорно-двигательной систем в постуральном контроле человека. Модели постурального контроля с значимыми физическими параметрами могут быть использованы для исследования роли и взаимодействия сенсорных систем и их изменений в связи с болезнями и старением. Эти методы могут быть использованы для оценки проблем баланса пациентов, выявить идеологию нарушения, а также для оказания помощи в разработке мероприятий по улучшению постурального контроля.

Эти методы также могут быть использованы для изучения взаимодействия между сенсорными патологиями двигателя и контроля баланса. Например, для осенней профилактики у пожилых людей. Этот протокол предоставляет средства для изучения относительного вклада сенсорных модальности, включая проприоцептивные и зрительные системы и их взаимодействия, а также пассивный вклад мышц в постуральный контроль.

Для подготовки предмета к измерению электромиографии из голеностопных мышц используйте одиночные дифференциальные электроды с межэлектрическим расстоянием в один сантиметр. Марк медиальной gastrocnemius на самых известных выпуклость мышцы, боковой gastrocnemius на одну треть линии между головой малоберцовой кости и пятки, подошва на две трети линии между медиальной кондилы бедренной кости и медиальной malleolus, и tibialis передней на одну треть линии между кончиком Когда все точки были отмечены, используйте бритву, чтобы побрить каждую область и очистить кожу с алкоголем.

Когда кожа высохла, используйте двустороннюю ленту, чтобы прикрепить один электрод к каждой области, заботясь о том, чтобы каждый электрод надежно крепился к коже. Чтобы подготовить предмет к кинематической измерения, сначала используйте ремешок, чтобы прикрепить отражающий маркер как можно выше на хвостовик субъекта и поставить предмет на упряжь тела. Используйте ремешок, чтобы прикрепить маркер отражения к талии субъекта и иметь предмет подняться на стоячий аппарат.

Отрегулируйте положение ноги субъекта, чтобы выровнять боковой и медиальный malleoli каждой ноги на педаль оси вращения и использовать маркер, чтобы наметить положение ног. Поручите субъекту держать ноги в тех же местах во время экспериментов и регулировать вертикальное положение лазерных иедеров диапазона, чтобы указать на центр светоотражающих маркеров. Затем отрегулируйте горизонтальное расстояние между лазерным диапазоном и светоотражающими маркерами так, чтобы поиск диапазона работал в их среднем диапазоне и не насыщается во время стоячих экспериментов.

Перед началом эксперимента сообщите субъекту, чего ожидать от каждого пробного состояния. Поручить субъекту спокойно стоять с руками на стороне, глядя вперед поддержания их баланса, как они делают это, когда сталкиваются с реальным миром возмущений. Для тихого суда стоя, у субъекта стоять на месте в течение двух минут без возмущений.

Для возмущенных экспериментов, если цель состоит в том, чтобы исследовать роль соматосенсории системы или лодыжки жесткость в стоя, применять педали возмущения в течение двух-трех минут при записи данных. Если цель состоит в том, чтобы изучить роль зрения в постуральном контроле, применять визуальные возмущения, вращая поле зрения с помощью гарнитуры виртуальной реальности в течение двух-трех минут при записи данных. Если цель состоит в том, чтобы изучить взаимодействие двух систем в постуральном управлении, применять визуальные и педаль возмущения одновременно.

Для немараметрической идентификации динамической связи угла тела с визуальными возмущениями после загрузки визуально возмущенных пробных данных в подходящую программу анализа используйте команды, как указано, чтобы уничтожить необработанный угол тела и сигналы визуального возмущения и удалить средства из уничтоженных сигналов. Определите истребляемую частоту выборки, затем выберите самую низкую частоту интереса, чтобы определить длину окна и выбрать степень перекрытия для оценки спектра мощности. Определите вектор частот, на которых должна быть оценена частотная реакция.

Используйте функцию TF Estimate, чтобы найти частотную реакцию системы, как указано, и найти увеличение и фазу расчетной частотной реакции, как это было продемонстрировано. Затем используйте команду, как указано, для расчета функции согласованности и построения усиления, фазы и согласованности в качестве функции частоты. В этом примере типичного постоянного испытания с визуальными возмущениями можно наблюдать трапециевидный сигнал, применяемый гарнитурой виртуальной реальности, когда поле зрения вращается от нуля до плюс-минус 0,087 рад в сагиттаальной плоскости.

Лодыжки и тела углы были очень похожи в этом анализе, так как угол ноги равна нулю и хвостовик и верхняя часть тела двигаться вместе. Крутящий момент лодыжки также коррелировал с хвостовиком и углами кузова. Электромиографы из мышц голеностопного сустава показывают, что подошва и боковой гастрокнеймиус постоянно активны, но медиальный гастрокнейм периодически генерирует большие всплески активности с раскачивание тела и что голени передняя молчит.

Здесь показана частотная реакция функции передачи, относящаяся к визуальному входу в угол тела для данных постоянного испытания. В этом эксперименте согласованность была высокой на низких частотах до примерно одного герца и значительно снизилась на более высоких частотах, что означает, что частотная реакция имеет смысл до одного герца. Прибыль первоначально увеличилась с 0,1 до 0,2 герц, прежде чем уменьшить до одного герца, демонстрируя ожидаемое низкое поведение прохода из-за высокой инерции организма.

Этап также начался с нуля и сократился почти линейно с частотой, указывающей на то, что выход был отложен в отношении ввода. Позаботьтесь, чтобы выровнять лодыжки оси вращения с приводом. Убедитесь, что объект не генерирует дополнительных движений и убедитесь, что соответствующие механические и визуальные возмущения используются.

Впервые пользователи могут столкнуться с трудностями в создании последовательной повторяемой экспериментальной парадигмы и в использовании соответствующих методов идентификации, которые учитывают близкий цикл, нелинейные и различные эффекты времени в постуральном контроле. Эти методы используются для исследования здорового постурального контроля и его адаптации, а также для количественной оценки изменений в контроле баланса в различных экспериментальных и клинических условиях.