Name: experimental methods to study human postural control
Uploaded: 2019-09-11T15:00:00
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यह लेख NPRP अनुदान द्वारा संभव बनाया गया था #6-463-2-189 कतर राष्ट्रीय अनुसंधान और एमओपी अनुदान #81280 कनाडा के स्वास्थ्य अनुसंधान संस्थानों से से.

सभी प्रयोगात्मक तरीकों McGill विश्वविद्यालय अनुसंधान आचार बोर्ड द्वारा अनुमोदित किया गया है और विषयों में भाग लेने से पहले सूचित सहमति पर हस्ताक्षर.
1. प्रयोग
नोट: प्रत्येक प्रयोग निम?...

मानव postural नियंत्रण का अध्ययन करने के लिए इन प्रयोगों के प्रदर्शन में कई कदम महत्वपूर्ण हैं. इन चरणों के संकेतों की सही माप के साथ जुड़े रहे हैं और शामिल हैं: 1) पैडल की है कि करने के लिए रोटेशन के टांग टखने अ?...

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>5K potentiometer</td>
			<td>Maurey</td>
			<td>112P19502</td>
			<td>Measures actuator shaft angle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8 channel Bagnoli surface EMG amplifiers and electrodes</td>
			<td>Delsys</td>
			<td></td>
			<td>Measures the EMG of ankle muscles</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AlienWare Laptop</td>
			<td>Dell Inc.</td>
			<td>P69F001-Rev. A02</td>
			<td>VR-ready PC laptop</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Data acquisition card</td>
			<td>National instruments</td>
			<td>4472</td>
			<td>Samples the analogue signals from the sensors</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Directional valve</td>
			<td>REXROTH</td>
			<td>4WMR10C3X</td>
			<td>Bypasses the flow if the angle of actuator shaft goes beyond &#177;20&#176;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Full body harness</td>
			<td>Jelco</td>
			<td>740</td>
			<td>Protect the subjects from falling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser range finder</td>
			<td>Micro-epsilon 1302-100</td>
			<td>1507307</td>
			<td>Measures shank linear displacement</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser range finder</td>
			<td>Micro-epsilon 1302-200</td>
			<td>1509074</td>
			<td>Measures body linear displacement</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Load cell</td>
			<td>Omega</td>
			<td>LC302-100</td>
			<td>Measures vertical reaction forces</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Proportional servo-valve</td>
			<td>MOOG</td>
			<td>D681-4718</td>
			<td>Controls the hydraulic flow to the rotary actuators</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotary actuator</td>
			<td>Rotac</td>
			<td>26R21VDEISFTFLGMTG</td>
			<td>Applies mechanical perturbations</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Torque transducer</td>
			<td>Lebow</td>
			<td>2110-5k</td>
			<td>Measures ankle torque</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Virtual Environment Motion Trackers</td>
			<td>HTC inc.</td>
			<td>1551984681</td>
			<td>Tracks the head motion</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Virtual Reality Headset</td>
			<td>HTC inc.</td>
			<td>1551984681</td>
			<td>Provides visual perturbations</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

experimental methods to study human postural control

तंत्रिका और musculoskeletal सिस्टम के कई घटकों के लिए संगीत कार्यक्रम में कार्य करने के लिए स्थिर, ईमानदार मानव मुद्रा को प्राप्त. मानव postural नियंत्रण में शामिल विभिन्न उप प्रणालियों की भूमिका को समझने के लिए उपयुक्त गणितीय विधियों के साथ नियंत्रित प्रयोगों की आवश्यकता है। यह लेख परेशान खड़े प्रयोगों के प्रदर्शन के लिए एक प्रोटोकॉल का वर्णन करता है, प्रयोगात्मक डेटा प्राप्त करने, और बाद में गणितीय विश्लेषण बाहर ले जाने, musculoskeletal प्रणाली और मानव में केंद्रीय नियंत्रण की भूमिका को समझने के उद्देश्य से ईमानदार मुद्रा. इन तरीकों से उत्पन्न परिणाम महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि वे स्वस्थ संतुलन नियंत्रण में अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं, रोगियों और बुजुर्गों में बिगड़ा संतुलन के ईटियोलॉजी को समझने के लिए आधार बनाते हैं, और सुधार करने के लिए हस्तक्षेपके डिजाइन में सहायता करते हैं पश् चीयत नियंत्रण और स्थिरता। इन तरीकों का उपयोग सोमेटोसेंसरी प्रणाली की भूमिका, टखने के संयुक्त की आंतरिक कठोरता, और पश्च ीय नियंत्रण में दृश्य प्रणाली का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है, और वेस्टिबुलर प्रणाली की भूमिका की जांच करने के लिए भी बढ़ाया जा सकता है। तरीकों को टखने की रणनीति के मामले में इस्तेमाल किया जाना है, जहां शरीर मुख्य रूप से टखने के जोड़ के बारे में चलता है और एक एकल लिंक उल्टे पेंडुलम माना जाता है।

छद्म यादृच्छिक त्रिअंगी अनुक्रम (PRTS) और ट्रैप संकेत
चित्र 2क एक PRTS संकेत है, जो एक छद्म यादृच्छिक वेग प्रोफ़ाइल को एकीकृत करके उत्पन्न होता है दिखाता ?...

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Experimental Methods to Study Human Postural Control

यह लेख मानव postural नियंत्रण का अध्ययन करने के लिए एक प्रयोगात्मक / प्रोटोकॉल खड़े प्रयोगों के प्रदर्शन के लिए कदम दर कदम प्रक्रियाओं प्रदान करता है, शरीर शुद्धगतिकी और गतिज संकेतों को मापने, और मानव postural नियंत्रण अंतर्निहित तंत्र में अंतर्दृष्टि प्रदान करने के लिए परिणामों का विश्लेषण.

मानव पोस्टुरल नियंत्रण का अध्ययन करने के लिए प्रायोगिक तरीके

Many components of the nervous and musculoskeletal systems act in concert to achieve the stable, upright human posture. Controlled experiments accompanied ...

ये प्रायोगिक और विश्लेषणात्मक तरीके दिशानिर्देश प्रदान करते हैं जिनका उद्देश्य मानव आसनीय नियंत्रण में केंद्रीय तंत्रिका और मस्कुलोस्केलेटल सिस्टम के कई घटकों की भूमिका को समझना है। सार्थक भौतिक मापदंडों के साथ आसनीय नियंत्रण मॉडल की भूमिका और संवेदी प्रणालियों की बातचीत और रोग और उम्र बढ़ने के कारण उनके परिवर्तन की जांच करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। इन तरीकों का उपयोग रोगी संतुलन समस्याओं का आकलन करने, हानि की विचारधारा को प्रकट करने और आसनीय नियंत्रण में सुधार के लिए हस्तक्षेप के डिजाइन में सहायता करने के लिए किया जा सकता है।इन तरीकों का उपयोग संवेदी मोटर विकृतियों और संतुलन नियंत्रण के बीच बातचीत का अध्ययन करने के लिए भी किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, बुजुर्गों में गिरावट की रोकथाम के लिए। यह प्रोटोकॉल प्रॉप्रोसेप्टिव और विजुअल सिस्टम और उनकी इंटरैक्शन के साथ-साथ आसनीय नियंत्रण में मांसपेशियों के निष्क्रिय योगदान सहित संवेदी तौर-तरीकों के सापेक्ष योगदान की जांच करने का साधन प्रदान करता है।टखने की मांसपेशियों से इलेक्ट्रोमायोग्राफी के माप के लिए एक विषय तैयार करने के लिए, एक सेंटीमीटर की अंतरइलेक्ट्रोड दूरी के साथ एकल अंतर इलेक्ट्रोड का उपयोग करें। मांसपेशियों के सबसे प्रमुख उभार पर मध्यार्म गैस्ट्रोकनेमियस को चिह्नित करें, फिबुला और एड़ी के सिर के बीच रेखा के एक तिहाई पर पार्श्व गैस्ट्रोकनेमियस, फीमर और मध्यीय मैलियोलस के मध्यीय condyles के बीच लाइन के दो तिहाई पर सोलियस, और फिबुला की नोक और मध्यकालीन मैलियोलस की नोक के बीच लाइन के एक तिहाई पर टिबिलिस पूर्वकाल। जब सभी बिंदुओं को चिह्नित किया गया है, तो प्रत्येक क्षेत्र को शेव करने और शराब के साथ त्वचा को साफ करने के लिए एक रेजर का उपयोग करें।जब त्वचा सूख जाती है, तो प्रत्येक क्षेत्र में एक इलेक्ट्रोड संलग्न करने के लिए डबल तरफा टेप का उपयोग करें, यह ध्यान रखें कि प्रत्येक इलेक्ट्रोड त्वचा को सुरक्षित रूप से तय किया जाता है। एक काइनेटिक माप के लिए विषय तैयार करने के लिए, पहले एक पट्टा का उपयोग करने के लिए विषय की टांग पर संभव के रूप में उच्च के रूप में एक चिंतनशील मार्कर देते है और विषय शरीर के दोहन पर डाल दिया है । विषय की कमर पर एक प्रतिबिंबित मार्कर संलग्न करने के लिए एक पट्टा का उपयोग करें और विषय खड़े उपकरण पर चढ़ने के लिए है ।प्रत्येक पैर के पार्श्व और मध्यकालीन मैली को रोटेशन की पेडल धुरी में संरेखित करने के लिए विषय की पैर की स्थिति को समायोजित करें और पैर की स्थिति को रेखांकित करने के लिए एक मार्कर का उपयोग करें। प्रयोगों के दौरान एक ही स्थानों में अपने पैर रखने के लिए और चिंतनशील मार्कर के केंद्र को इंगित करने के लिए लेजर रेंज खोजकर्ताओं की ऊर्ध्वाधर स्थिति को समायोजित करने के लिए विषय निर्देश । फिर, लेजर रेंज खोजक और चिंतनशील मार्कर के बीच क्षैतिज दूरी को समायोजित करें ताकि रेंज खोजक अपने मध्य सीमा में काम करें और स्थायी प्रयोगों के दौरान संतृप्त न हों।प्रयोग शुरू करने से पहले, प्रत्येक परीक्षण शर्त के लिए क्या उम्मीद करनी है, विषय को सूचित करें। विषय को निर्देश दें कि वे अपने संतुलन को बनाए रखते हुए आगे देखते हुए हाथ से चुपचाप खड़े हों क्योंकि वे वास्तविक दुनिया के साथ सामना करते समय ऐसा करते हैं। एक शांत खड़े परीक्षण के लिए, विषय अभी भी कोई क्षोभ के साथ दो मिनट के लिए खड़े हैं ।बेफिक्र प्रयोगों के लिए, यदि उद्देश्य खड़े होने में सोमाटोसेंसरी सिस्टम या टखने की कठोरता की भूमिका की जांच करना है, तो डेटा रिकॉर्ड करते समय दो से तीन मिनट के लिए पेडल क्षोभ लागू करें। यदि उद्देश्य आसनीय नियंत्रण में दृष्टि की भूमिका की जांच करना है, तो डेटा रिकॉर्ड करते समय दो से तीन मिनट के लिए वर्चुअल रियलिटी हेडसेट का उपयोग करके दृश्य क्षेत्र को घुमाकर दृश्य क्षोभ लागू करें। यदि उद्देश्य आसनीय नियंत्रण में दो प्रणालियों की बातचीत की जांच करना है, तो दृश्य और पेडल क्षोभ एक साथ लागू करें।एक उपयुक्त विश्लेषण सॉफ्टवेयर प्रोग्राम में नेत्रहीन बेफिक्र परीक्षण डेटा लोड करने के बाद दृश्य क्षोभ के लिए शरीर के कोण के गतिशील संबंध की गैर-पैरामेट्रिक पहचान के लिए, कच्चे शरीर के कोण और दृश्य क्षोभ संकेतों को तबाह करने और विनाशित संकेतों से साधनों को हटाने के लिए संकेत के रूप में संकेत के रूप में आदेशों का उपयोग करें। तबाह नमूना आवृत्ति निर्धारित करें, फिर खिड़की की लंबाई निर्धारित करने के लिए ब्याज की सबसे कम आवृत्ति का चयन करें और पावर स्पेक्ट्रा के अनुमान के लिए ओवरलैप की डिग्री चुनें। आवृत्तियों के वेक्टर को परिभाषित करें जिस पर आवृत्ति प्रतिक्रिया का अनुमान लगाया जाना है।संकेत के रूप में प्रणाली की आवृत्ति प्रतिक्रिया खोजने के लिए टीएफ अनुमान फ़ंक्शन का उपयोग करें और प्रदर्शन के रूप में अनुमानित आवृत्ति प्रतिक्रिया के लाभ और चरण का पता लगाएं। फिर, आदेश का उपयोग करें जैसा कि जुटना समारोह की गणना करने और आवृत्ति के एक समारोह के रूप में लाभ, चरण और जुटना की साजिश के लिए संकेत दिया गया है। दृश्य क्षोभ के साथ एक विशिष्ट स्थायी परीक्षण के इस उदाहरण में, वर्चुअल रियलिटी हेडसेट द्वारा लागू एक ट्रैपेज़ोइडल सिग्नल देखा जा सकता है जहां देखने का क्षेत्र शून्य से प्लस या शिथिल 0.087 रेड में सागिटल विमान में घूमता है।टखने और शरीर के कोण इस विश्लेषण में बहुत समान थे क्योंकि पैर का कोण शून्य है और टांग और ऊपरी शरीर एक साथ चलते हैं। टांग और शरीर के कोणों के साथ टखने का टोक़ भी सहसंबद्ध था। टखने की मांसपेशियों से इलेक्ट्रोमायोग्राफ यह प्रदर्शित करते हैं कि सोलियस और पार्श्व गैस्ट्रोकनेमियस लगातार सक्रिय होते हैं, लेकिन मध्याह्न गैस्ट्रोकनेमियस समय-समय पर शरीर के बोलबाला के साथ गतिविधि के बड़े फटने उत्पन्न करता है और टिबिलिस पूर्ववर्ती चुप है।यहां, स्थायी परीक्षण डेटा के लिए शरीर के कोण के दृश्य इनपुट से संबंधित स्थानांतरण कार्य की आवृत्ति प्रतिक्रिया दिखाई जाती है। इस प्रयोग में, जुटना कम आवृत्तियों पर एक हर्ट्ज के आसपास तक उच्च था और उच्च आवृत्तियों पर काफी गिरा दिया, जिसका अर्थ है आवृत्ति प्रतिक्रिया एक हर्ट्ज तक सार्थक है । लाभ शुरू में एक हर्ट्ज को कम करने से पहले ०.१ से ०.२ हर्ट्ज में वृद्धि हुई, शरीर की उच्च जड़ता के कारण अपेक्षित कम पास व्यवहार का प्रदर्शन ।चरण भी शून्य पर शुरू हुआ और आवृत्ति के साथ लगभग रैखिक रूप से कम हो गया जो यह दर्शाता है कि इनपुट के संबंध में आउटपुट में देरी हुई थी। एक्ट्यूएटर के साथ रोटेशन के टखने की धुरी को संरेखित करने का ध्यान रखें। सुनिश्चित करें कि विषय अतिरिक्त आंदोलन उत्पन्न नहीं करता है और यह सुनिश्चित करता है कि उपयुक्त यांत्रिक और दृश्य क्षोभ का उपयोग किया जाता है।पहली बार उपयोगकर्ताओं को एक सुसंगत दोहराने योग्य प्रयोगात्मक प्रतिमान स्थापित करने में कठिनाई हो सकती है और उचित पहचान विधियों का उपयोग करने में जो आसनीय नियंत्रण में क्लोज लूप, गैर-रैखिक और समय के लिए अलग-अलग प्रभाव के लिए खाते हैं। इन तरीकों का उपयोग स्वस्थ आसनीय नियंत्रण और इसके अनुकूलन की जांच करने के साथ-साथ विभिन्न प्रकार की प्रायोगिक और नैदानिक स्थितियों के तहत संतुलन नियंत्रण में परिवर्तन की मात्रा निर्धारित करने के लिए किया गया है।

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Introduction to the Human Body

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