Foot somatosensory information contributes to quiet stance
Ayaktan gelen somatosensöriyel bilginin sakin (dingin) duruşa katkısı
- Tez No: 442069
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SENİH GÜRSES
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Sakin Duruş, Dik duruş kontrolu, Ayağın beden-duyusu (somatosensory), Temas yüzeyi, Görme, Postural Control, Quiet Stance, Somatosensory Loss, Foot, Vision, Surface
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 93
Özet
Postür ve denge çalışmalarının çoğu insan dengesinin; görme, kaslardaki derin duyu, deri almaçlarındaki beden duyusu ve göz-kas almaç girdileri ile motor çıktılarının birleşiminden oluşan vestibüler duyudan gelen bilgileri içeren karmaşık bir kontrol sistemi tarafından idare edildiğini söyler. Geçmiş çalışmalara dayanarak, hareket stratejilerinin beden duyusundan ve vestibüler duyudan oldukça etkilendiği söylenebilir [23]. Bu çalışma sakin duruşta beden duyusu bilgisinin postür yanıtları bağlamındaki rolünü farklı görüş ve yüzey şartlarında ortaya koymaktadır. Beden duyusu bilgisi sağlıklı katılımcılardan periferik almaç sinirleri (N. Tibialis) anestetik enjeksiyon yoluyla bloke edilmeden önce (S+) ve sonra (S-) toplanan verilerin karşılaştırılması yoluyla ortaya koyulmuştur. Üç eksende kuvvet ve üç eksende moment sinyalleri bir kuvvet platformu aracılığıyla (Bertec , FP1212-25 özel yapım 1200×1200mm), sırasıyla, x-y-z eksenleri eksenleri boyunca ve etrafında 100 Hz örnekleme hızı ile toplanmıştır. Sonrasında basınç merkezi (CoP) sinyalleri ön-arka (AP, CoPx) ve yanlara doğru (ML, CoPy) uzanan eksenlerde hesaplanmıştır. Veriler 10 sağlıklı sağ eli dominant olan erkek katılımcıdan 90 saniye boyunca 3 kez tekrar şeklinde toplanmıştır. Deney protokolleri ile üç etki faktörü test edilmiştir ; görüş (gözler açık, gözler kapalı), yüzey yapısı (sert zemin üzerinde ve yumuşak zemin üzerinde) ve somatosensöriyel bilgi (anestezi öncesinde, anestezi sonrası). Ölçümler hem zaman hem de frekans uzayında analiz edilmiştir. Zaman uzayında, basınç merkezi sinyalinden gezinim yol uzunluğu, gezinim yolu varyansı ve gezinim hızı varyansı hesaplanmıştır. Frekans uzayında, Hızlı Fourier Dönüşümü (FFT), Güç Spektrum Yoğunluğu (PSD) fonksiyonu tahminleri, PSD grafiğinde ilk pik değer altında kalan alan, PSD üzerinden merkezcil frekans ve frekans dağılımı hesaplanmıştır. Katılımcıların gözler kapalı, S+ ve yumuşak zemin, S- şartlarında daha büyük salınımlar yaptığı görülmüştür. Ön-arka eksendeki varyansın da sağ-sol doğrultudakine göre daha büyük olduğu bulunmuştur. Ayrıca, ayakta somatosensöriyel duyu kaybı yaratıldığında deneklerin salınım varyansının sert zeminde azaldığı gözlenirken yumuşak zeminde arttığı gözlenmiştir. Ayrıca, katılımcıların salınım davranışının farklı yüzey koşullarında anlamlı derecede farklı olduğu gösterilmiştir. Bunların dışında, sadece S- şartındaki göz kapalı testlerin anlamlı derecede büyük varyansa sahip olduğu bulunmuştur. Sonuç olarak beden duyusu kaynaklı bilginin insan postür salınımı kontrolündeki temas yüzeylerini tanımada önemli olduğu gösterilmiştir. Buna ek olarak, insan dik duruşunun, ekolojik anlamları da olan, duyuların karşılıklı konuşmalarının (vestibüler-görsel vs vestibüler-somatosensoriyel) farklı frekans bandları kullanılarak kontrol edildiği (en az iki band) gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Most of the posture and balance studies have mentioned that in human beings, balance is achieved and maintained by a complex set of control systems that include sensory input from vision (sight), proprioceptive sensors of the muscles, somatosensory senses from skin receptors (touch), and the vestibular system (motion, equilibrium, spatial orientation). Based on previous studies, postural movement strategies are known to be highly affected by both somatosensory and vestibular information [23]. The present study therefore examines the roles of somatosensory information in the coordination of postural control during quiet stance in different vision and surface conditions. The role of somatosensory information was examined by comparing postural responses of healthy subjects prior to (S+) and following somatosensory loss (S-) due to the anesthetic injected around the peripheral sensory nerve (N. Tibialis). Three force and three-moment signals along and about x-y-z-axes, respectively were acquired at a sampling rate of 100 Hz by a force-plate (Bertec , FP1212-25 custom made 1200×1200mm). Center-of-pressure (CoP) signals at antero-posterior (AP, CoPx) and medio-lateral (ML, CoPy) directions were then computed. 90-seconds long quiet stance data was collected from 10 healthy right handed male subjects at Eyes open and Eyes closed positions, rigid and compliant surface and sense prior to (S+) and following somatosensory loss (S-) conditions. The data were analyzed in both time and frequency domains. In time domain, pathlength and variance of displacement and velocity of postural sway were computed through CoP signals for each subject. In frequency domain, Fast Fourier Transformation (FFT), Power Spectral Density (PSD) Function Estimates, area under the first spectral peak of PSD estimates, centroidal Frequency and frequency dispersion through PSD estimates were computed. We have found that subjects traverse a larger distance in eyes close trials at S+ and compliant surface at S- condition. The subjects have shown a larger variability in CoPx direction compared to CoPy before and after injection. On the other hand, variability observed at rigid surface decreased while variability at compliant surface increased by creating the somatosensory loss, where behavior of the subjects was significantly different at two surfaces at both conditions (S+ versus S-). Furthermore, variance during postural sway was significantly higher at eye closed condition at S- only. The area under the first spectral peak of CoPx is found to be larger than CoPy, where postural sway along x-axis is known to be much unstable than along y-axis. Centroidal frequency (CFREQ) of CoPy has been shown to be significantly higher than CFREQ of CoPx. We have concluded that somatosensory originated information (active touch) is important to recognize the contact surface in control of human posture. In addition, postural behavior triggered by different senses, which do have ecological meanings such as vestibular-visual versus vestibular-somatosensory originated spatial search has been observed to be working in different frequency bands.
Benzer Tezler
- IMU tabanlı yürüyüş analizi
IMU based gait tracking
KAAN ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERHAT İKİZOĞLU
- The role of foot regions and the contribution of somatosensory information to quiet stance
Ayak bölgelerinin rolü ve somatosensöriyel bilginin sakin duruşa katkısı
SEYEDEHMERYEM HASSANPOUR
Doktora
İngilizce
2024
Mühendislik BilimleriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SENİH GÜRSES
DR. ÖĞR. ÜYESİ VEYSEL ALCAN
- Hemiplejik serebral palsili çocuklarda botulinum toksin uygulamasının somatosensoriyel bozukluk ve postural kontrol üzerine etkileri
Effects of botulinum toxin injection on somatosensory impairment and postural control in children with hemiplegic cerebral palsy
SEFA KURT
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2021
Fiziksel Tıp ve RehabilitasyonMarmara ÜniversitesiFiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NAİME EVRİM KARADAĞ SAYGI
- Kronik inmeli hastalarda ayak taban duyusu ile denge, yürüme ve fonksiyonel aktivite seviyesi arasındaki ilişki
The relationship between foot sensation and balance, gait and functional activity level in patients with chronic stroke
EDİP ANIL ÇOPUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Fizyoterapi ve RehabilitasyonÜsküdar ÜniversitesiFizyoterapi ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKSEL SOMAY
- Diyabetik ayak gelişiminde elektrofizyolojik risk faktörleri
Electrophysiologic risk factors in diabetic foot development
UFUK SANDIKÇI
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2010
NörolojiOndokuz Mayıs ÜniversitesiNöroloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HANDE YİĞİTDİNÇ TÜRKER