İnsan Postural Kontrolünü İncelemek İçin Deneysel Yöntemler

Bu deneysel ve analitik yöntemler, merkezi sinir ve kas-iskelet sistemlerinin insan postural kontrolündeki birçok bileşeninin rolünü anlamayı amaçlayan kılavuzlar sağlar. Anlamlı fiziksel parametrelere sahip postural kontrol modelleri, duyu sistemlerinin rolünü ve etkileşimini ve hastalık ve yaşlanmaya bağlı değişimlerini araştırmak için kullanılabilir. Bu yöntemler hasta denge sorunlarını değerlendirmek, bozulma ideolojisini ortaya çıkarmak ve postural kontrolü iyileştirmek için müdahalelerin tasarımına yardımcı olmak için kullanılabilir.

Bu yöntemler duyusal motor patolojiler ve denge kontrolü arasındaki etkileşimleri incelemek için de kullanılabilir. Örneğin, yaşlılarda sonbahar önleme için. Bu protokol, proprioseptif ve görsel sistemler ve bunların etkileşimleri ile postural kontrole kas pasif katkıları da dahil olmak üzere duyusal yöntemlerin göreceli katkılarını araştırmak için bir araç sağlar.

Ayak bileği kaslarından elektromiyografi ölçümü için bir konu hazırlamak için, bir santimetre arası uzaklığı olan tek diferansiyel elektrotlar kullanın. Kasın en belirgin şişkinliği de medial gastroknemius işareti, fibula başı ve topuk arasındaki hattın üçte birinde lateral gastroknemius, femur ve medial malleolus medial kondiller arasındaki hattın üçte ikide soleus, ve fibula ucu ve medial malleolus ucu arasındaki hattın üçte birinde tibialis anterior. Tüm noktalar işaretlendiğinde, her alanı tıraş etmek ve cildi alkolle temizlemek için bir jilet kullanın.

Cilt kuruduğunda, her bir elektrotgüvenli bir şekilde cilde sabitlenmiş dikkat alarak her alana bir elektrot takmak için çift taraflı bant kullanın. Deneği kinematik ölçüme hazırlamak için, öncelikle deneğin sapına mümkün olduğunca yüksek bir yansıtıcı işaret eklemek ve nesnenin gövde kayışına takılmasını sağlamak için bir kayış kullanın. Nesnenin beline yansıtıcı bir işaretçi takmak ve konunun ayakta duran cihaza tırmanmasını sağlamak için bir kayış kullanın.

Her bacağın lateral ve medial malleollerini pedal eksenine hizalamak için deneğin ayak pozisyonunu ayarlayın ve ayak konumlarını anahat lamak için bir işaretleyici kullanın. Deneğe, deneyler sırasında ayaklarını aynı konumlarda tutmasını ve lazer aralık bulucularının dikey konumunu yansıtıcı belirteçlerin merkezine işaret edecek şekilde ayarlamasını öğretin. Daha sonra, lazer aralık bulucu sularını bulucu ile yansıtıcı işaretler arasındaki yatay mesafeyi ayarlayın, böylece aralık bulucuları orta aralıklarında çalışır ve ayakta deneyler sırasında doygunluk yapmayın.

Denemeye başlamadan önce, her deneme koşulu için ne beklemeniz gerektiğini konuyu bildirin. Gerçek dünya tedirginlikleri ile karşı karşıya olduğu gibi ileriye doğru dengelerini korumak için bakarken yan eller ile sessizce durmak için konu talimat. Sessiz bir duruşma için, konu hiçbir tedirginlik ile iki dakika hareketsiz durun.

Tedirgin deneyler için, amaç somatosensoriyel sistemin veya ayak bileği sertliğinin ayaktaki rolünü araştırmaksa, verileri kaydederken pedal perturbasyonlarını 2-3 dakika uygulayın. Amaç postural kontrolde görmenin rolünü incelemekse, verileri kaydederken sanal gerçeklik kulaklığı kullanarak görsel alanı 2-3 dakika döndürerek görsel tedirginlikler uygulayın. Amaç postural kontrolde iki sistem etkileşimini incelemek ise, aynı anda görsel ve pedal pertürbations uygulayın.

Görsel olarak tedirgin deneme verilerini uygun bir analiz yazılımı programına yükledikten sonra vücut açısının görsel tedirginliklerle dinamik ilişkisinin parametrik olmayan tanımlaması için, ham gövde açısını ve görsel tedirginlik sinyallerini yok etmek ve yok olan sinyallerden araçları kaldırmak için belirtildiği gibi komutları kullanın. Yok edilmiş örnekleme sıklığını belirleyin, ardından pencere uzunluğunu belirlemek için en düşük ilgi frekansını seçin ve güç spektrumlarının tahmini için çakışma derecesini seçin. Frekans yanıtının tahmin edilebilmek için frekans vektörünü tanımlayın.

Belirtildiği gibi sistemin frekans yanıtını bulmak ve tahmini frekans yanıtının kazanç ve fazını bulmak için TF Tahmin işlevini kullanın. Ardından, tutarlılık işlevini hesaplamak ve kazanç, faz ve tutarlılığı frekans fonksiyonu olarak çizmek için belirtildiği şekilde komutu kullanın. Görsel tedirginlikler içeren tipik bir ayakta deneme örneği, sanal gerçeklik kulaklığı tarafından uygulanan yamuk bir sinyal, görüş alanının sagital düzlemde sıfırdan artıya veya eksi 0,087 rad'a döndüğü yerde gözlemlenebilir.

Ayak açısı sıfır olduğu ve sap ve üst vücut birlikte hareket ettiği için ayak bileği ve vücut açıları bu analizde çok benzerdi. Ayak bileği torku da sap ve vücut açıları ile korelasyon oldu. Ayak bileği kaslarından elektromiyograflar soleus ve lateral gastroknemius sürekli aktif olduğunu göstermektedir, ancak medial gastroknemius periyodik vücut sallaması ile aktivite büyük patlamalar üretir ve tibialis anterior sessiz olduğunu.

Burada, ayakta deneme verileri için gövde açısına görsel giriş ile ilgili aktarım fonksiyonunun bir frekans yanıtı gösterilir. Bu deneyde, tutarlılık bir hertz etrafında düşük frekanslarda yüksek ve yüksek frekanslarda önemli ölçüde düştü, frekans yanıtı bir hertz kadar anlamlı olduğu anlamına gelir. Kazanç başlangıçta 0.1'den 0.2 hertz'e yükselerek bir hertz'e düştü ve vücudun yüksek ataletine bağlı olarak beklenen düşük pas davranışını gösterdi.

Faz da sıfırdan başladı ve girişe göre çıktının geciktiğini gösteren frekansla neredeyse doğrusal olarak azaldı. Dönmenin ayak bileği eksenini aktüatörünkiyle hizaya getirmeye özen. Nesnenin ekstra hareketler oluşturmadığından emin olun ve uygun mekanik ve görsel tedirginliklerin kullanıldığından emin olun.

İlk kez kullanıcılar tutarlı bir tekrarlanabilir deneysel paradigma oluşturmakta ve postural denetimde yakın döngü, doğrusal olmayan ve zaman değişen etkileri hesaba katan uygun tanımlama yöntemlerini kullanmakta güçlük çekebilirler. Bu yöntemler, sağlıklı postural kontrolü ve adaptasyonunu araştırmak ve çeşitli deneysel ve klinik koşullar altında denge kontrolündeki değişiklikleri ölçmek için kullanılmıştır.