مدلسازی تعامل سیستم عصبی مرکزی با عضلات اسکلتی در کنترل وضعیت ایستاده

کنترل وضعیت ایستاده یکی از عملکردهای پیچیده عصبی-عضلانی انسان است که از طریق تعاملات پویای بین سیستم عصبی مرکزی (CNS) و عضلات اسکلتی محقق می شود. این فرایند نیازمند پردازش سریع اطلاعات حسی و واکنش های حرکتی دقیق جهت حفظ تعادل در برابر اختلالات خارجی یا تغییرات داخلی بدن است. هدف اصلی این پژوهش، ارائه مدلی جامع از تعامل بین CNS و سیستم عضلانی در تنظیم تعادل ایستاده با تمرکز بر مکانیسم های کنترلی، الگوهای فعال سازی عضلات، بازخورد حسی و ادغام اطلاعات حسی-حرکتی است. روش تحقیق این مطالعه شامل مدلسازی ریاضی و رایانشی تعاملات عصبی-عضلانی بر پایه داده های تجربیEMG، تحلیل پایداری و بازخورد عصبی و استفاده از نرم افزارهای شبیه سازی بیومکانیکی مانند OpenSim است. یافته های تحقیق نشان می دهد که CNS از الگوریتم های کنترلی مبتنی بر بازخورد تاخیری و پیش خور برای تعدیل فعالیت عضلات پا، تنه و گردن استفاده می کند. نتایج همچنین نشان می دهد که نقش حس پذیری عمقی (Proprioception) و بینایی در تنظیم وضعیت ایستاده بسیار حیاتی است و اختلال در این سیستم ها به بی ثباتی و اختلالات تعادلی منجر می شود. در بحث و نتیجه گیری، با تحلیل عمیق تری از یافته ها، پیشنهاداتی برای کاربرد بالینی در توانبخشی و طراحی سیستم های رباتیک ارائه شده است. این مقاله با اتکا به مطالعات نظری و داده های تجربی، مدلی ترکیبی و مبتنی بر شواهد برای کنترل وضعیت ایستاده ارائه می دهد که می تواند مبنایی برای تحقیقات آتی و طراحی پروتکل های توانبخشی عصبی باشد.

کلیدواژه ها:

مدلسازی ، تعامل ، سیستم عصبی مرکزی ، عضلات اسکلتی ، وضعیت ایستاده