在人类行走过程中,电脑活动在地形不均和行走速度的参数变化中具有参数变化
Chang Liu1,2, Ryan J Downey1, Jacob S Salminen1
1Department of Biomedical Engineering, University of Florida, Gainesville, FL, USA.
bioRxiv : the preprint server for biology
|August 14, 2023
概括
穿越不平坦的地形会改变特定皮质区域的大脑活动,而不是步行速度的变化. 这项研究提供了关于平衡控制和流动性赤字的见解.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物力学 生物力学
- 人类运动控制人体运动控制
背景情况:
- 在不平坦的地形上行走是平衡控制的常见挑战,但人们对脊柱上过程的了解很少.
- 了解皮层参与在复杂环境中导航对于解决移动性缺陷至关重要.
研究的目的:
- 为了量化与不同程度的地形不均性相关的电皮活动在行走.
- 区分皮层对不平坦地形的反应与与步行速度相关的反应.
- 为移动性缺陷中的皮质动态建立一个基准.
主要方法:
- 使用高密度脑电图 (EEG) 来记录大脑活动.
- 32名年轻人走在一个定制的四个难度级别的不平坦地形跑步机上.
- 步行速度是个别调节的,并且在平面上也具有参数变化 (0.25-1.0 m/s).
主要成果:
- 越来越多的地形不均与感官运动/双关节区域的α和β功率下降以及 cingulate区域的theta功率增加相关.
- 在步骤内,光谱功率波动随着地形不均而增加.
- 电皮活动随着步行速度显著变化,只在传感运动区域发生显著变化.
结论:
- 独特的皮质过程支持在不平坦的地形上行走,而不是在平坦的表面调节速度.
- 结果为识别移动障碍患者皮质缺陷提供了一个基准.
- 这项研究增强了对皮质对生态有效步行任务的贡献的理解.
