The somatosensory and vestibular interaction in human postural control
İnsan dik duruş kontrolünde somatosensoriyel ve vestibüler etkileşim
- Tez No: 416465
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA KEMAL ÖZGÖREN, DOÇ. DR. SENİH GÜRSES
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Mechatronics Engineering, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İnsan dik duruşu günlük aktiviteler sırasında insanlar için çok önemlidir. Dik duruş insan gelişimi sırasında yürüyüşten önce edinilen bir beceridir. Klasik olarak tanımlanan beş duyu (kinestezi duygusu dahil değildir), bu zor ve önemli beceriyi elde etmek için yeterli değildir. Bu nedenle, insanlar dik duruşu sağlamak için başka bir grup duyuya; propriyosepsiyon (derin duyu), vestibüler sensör, eklem reseptörleri v.b., ihtiyaç duyarlar. Bu tezde, iki farklı kinematik referansı belirlemek için iki farklı uyaran deneklere verildi. İlk örseleme vestibüler eğişiğin üzerindeydi (yüksek açısal hız); böylece, yerçekimi düşeyinin referans olması bekleniyordu. İkinci uyaran vestibüler eşiğin altındaydı; bu nedenle, somatosensorial (beden duyusal) sistemin postural davranışı yönettiği öne sürülmüştür (platform normalinin referans olduğu hipotezi kurulmuştur). Bu hipotezi kanıtlamak için bir örseleme platformu geliştirilmiş ve imal edilmiştir. Deneyler tam karanlıkta gerçekleştirilmiştir. Denekler yüksek frekanaslı örseleme için vestibüler hakim bir postur davranışı göstermiştir. Kinematik veriler, postur düzeltmelerinin yerçekimi normaline göre yapıldığını göstermiştir. Diğer yandan, düşük frekans uyaranında, denekler platformun üzerinde alışageldikleri postur salınımlarına benzer davranış göstermişlerdir. Bulgular, yüksek frekans uyaranı için eklem torklarının yerçekimi düşeyine göre telafi edildiğini göstermiştir. Bulguların, vestibüler ve beden duyusal sensör dinamikleri kullanılarak, 3 serbestlik dereceli ters sarkaçlar ile matematiksel modeli geliştirilmiştir. Modeldeki sistem parametreleri optimize edilmiştir. Diğer taraftan, deneklerin düşük frekans uyaranı için kullandıkları stratejinin ağırlık vektörlerinin iz düşümünü ayak altındaki basınç merkezi (CoP) ile öpüştürmek (sakin duruş stratejisi) olduğu ve bu merkezin de gezindiği gösterildi.
Özet (Çeviri)
Human upright posture is essential for people during daily activities. Upright posture is a skill, which is acquired before walking during the human development. Classically defined five senses (as the sense of kinesthesia is not included) are not enough to obtain this difficult and important skill. Thus, the humans need another group of senses; i.e., proprioception, vestibular sensor, joint receptors etc. to achieve the upright posture. In this thesis, two distinct stimulations were given to the subjects to identify the two different kinematic frames of reference. The first perturbation was above the vestibular threshold (high angular velocity) so gravity vertical has been expected to be the reference frame. The second stimulation was below the vestibular threshold thus, the somatosensory system has been proposed to dominate the postural behavior where the reference frame was hypothesized to be the platform normal. A tilt platform was developed and manufactured to check this hypothesis. The experiments were performed in complete darkness. We have shown that the subjects demonstrated a vestibular dominated postural behavior for the high frequency perturbation (kinematics data revealed that postural corrections were performed with respect to gravity vertical) whereas, subjects' behavior for the low frequency perturbation presented a habitual postural sway-like behavior on the platform. The findings were mathematically modeled by using a 3-DoF inverted pendulum including vestibular and somatosensory dynamics (optimizing the system parameters), where joint control torque compensated for gravity vertical for the high frequency whereas, control strategy used for the low frequency depended on compensation for CoP deviations.
Benzer Tezler
- Stochastic analysis of human postural sway
İnsan dik duruşunun olasılıksal analizi
NACİ BARIŞ YARADANAKUL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
MatematikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SENİH GÜRSES
- Otizm spektrum bozukluğu olan çocuklarda duyusal algı ve praksi ile adaptif davranış arasındaki ilişki
The relationshi̇p between sensory perception, praxis, and adaptive behavior in children with autsm spectrum disorder
ESRA GÜVEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
ErgoterapiÜsküdar ÜniversitesiErgoterapi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ARİF AKTUĞ ERTEKİN
- Tek ve çift taraflı koklear implant kullanıcılarının dinamik denge ve görsel-vestibüler entegrasyon bulgularının araştırılması
Investigation of dynamic balance and visual-vestibular integration findings of unilateral and bilateral cochlear implant users
EBRU KARAMAN
Doktora
Türkçe
2023
Kulak Burun ve Boğazİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaOdyoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EYYUP KARA
- Otizmli çocuklarda idiyopatik parmak ucu yürüyüşü: duyusal regülasyon, fizyolojik regülasyon ve motor planlama becerileri ile ilişkisi
Idiopathic toe walking in children with autism: the relationship with sensory regulation, physiological regulation, and motor planning skills
BEYZA AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
ErgoterapiÜsküdar ÜniversitesiErgoterapi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ARİF AKTUĞ ERTEKİN
- Donma fenomeni olan ve olmayan Parkinson hastalarında vücut imajının denge ve yürüyüş üzerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of body image on balance and gait in parkinsonian patients with and without freezing phenomena
AYŞEGÜL USTA
Doktora
Türkçe
2021
Fizyoterapi ve RehabilitasyonHacettepe ÜniversitesiNörolojik Fizyoterapi ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADRİYE ARMUTLU