Η επίδραση δύο μορφών θορύβου για την ηλεκτρική διέγερση του αιθουσαίου συστήματος στην στατική ισορροπία υγιών ενηλίκων
Creators: name: Γαβριηλίδου, Άλκηστις Αθηνά Σωτηρίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2023
Subjects: Αιθουσαίο σύστημα
Θορυβώδης αιθουσαία διέγερση
Κατώφλι
Vestibular system
Noisy vestibular stimulation
Threshold

description: Σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν α) να προσδιορίσει την βέλτιστη ένταση της διέγερσης του αιθουσαίου συστήματος με σήμα θορύβου μέσα από μία διαδικασία αναγνώρισης του ατομικού αντιληπτικού κατωφλιού , β) να εξετάσει την επίδραση δύο μορφών θορύβου, διέγερση με λευκό και διέγερση με ροζ θόρυβο, στην στατική ισορροπία νεαρών υγιών ενηλίκων. Στην έρευνα έλαβαν μέρος σαράντα δύο (42) υγιείς νεαροί συμμετέχοντες, οι οποίοι χωρίστηκαν σε δύο ομάδες: α) ομάδα ΛΕΥΚΟΥ θορύβου (n=22) β) ομάδα ΡΟΖ θορύβου (n=20). Οι συμμετέχοντες εκτέλεσαν δύο πειραματικές δεξιότητες: 1) αιθουσαία διέγερση διάρκειας 10 δευτ. σε καθιστή θέση σταδιακά αυξανόμενης έντασης μέχρι την ένταση αναγνώρισης του ερεθίσματος (ατομικό αντιληπτικό κατώφλι) , 2) όρθια διποδική στάση 60 δευτ., κατά την οποία εφαρμόστηκε διέγερση κατά το δεύτερο μισό (30 – 60 δευτ.) της στάσης σε 8 διαφορετικές εντάσεις: μηδενική(ψευδή) διέγερση, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 100% και 110% της έντασης του αντιληπτικού κατωφλιού. Η στατική ισορροπία αξιολογήθηκε καταγράφοντας το Κέντρο Πίεσης (ΚΠ)) και υπολογίζοντας τις μεταβλητές: α) εμβαδό περιοχής του ΚΠ, β) μέση τετραγωνική ρίζα (RMS) της μετατόπισης του ΚΠ, γ) μέση ταχύτητα του ΚΠ. Για να αξιολογηθεί η επίδραση της διέγερσης, δημιουργήθηκε μία αναλογία της τιμής της κάθε μεταβλητής κατά την φάση της διέγερσης (30-60 δευτ.) ως προς την τιμή της κατά την φάση χωρίς διέγερση (0-30 δευτ.). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι α) η ομάδα του ΡΟΖ θορύβου είχε σημαντικά υψηλότερο κατώφλι αντίληψης της διέγερσης συγκριτικά με την ομάδα του ΛΕΥΚΟΥ θορύβου, β) η αναλογία του εμβαδού του ΚΠ δεν αυξήθηκε σε καμία από τις εντάσεις σε σχέση με την ψευδή διέγερση για καμία από τις δύο ομάδες β) η αναλογία της μέσης τετραγωνικής ρίζας του ΚΠ στον μετωπιαίο άξονα, αυξήθηκε σημαντικά στο κατώφλι διέγερσης (100%), στο 60 % και στο 70% της κατωφλιακής διέγερσης σε σχέση με τη ψευδή διέγερση, ενώ δεν παρατηρήθηκε διαφορά μεταξύ των δύο ομάδων θορύβου, γ) η αναλογία της μέσης ταχύτητας του ΚΠ δεν άλλαξε ανάμεσα στις 7 εντάσεις σε σχέση με την ψευδή διέγερση για την ομάδα του ΛΕΥΚΟΥ θορύβου, ενώ αυξήθηκε για την ομάδα θορύβου του ΡΟΖ θορύβου στο 90% και στο 100% του κατωφλιού σε σχέση με την ψευδή διέγερση. Τα αποτελέσματα της παρούσας έρευνας, δεν επιβεβαίωσαν την υπόθεση της στοχαστικής απήχησης αφού η θορυβώδης διέγερση προκάλεσε αυξημένη ταλάντωση σε εντάσεις διέγερσης γύρω από το αντιληπτικό κατώφλι γεγονός που πιθανά να οφείλεται στην έκκληση του αιθουσονωτιαίου αντανακλαστικού. Η διέγερση με ροζ θόρυβο έχει υψηλότερο κατώφλι αντίληψης και προκαλεί μεγαλύτερη ταχύτητα ταλάντωσης σε σχέση με τη διέγερση λευκού θορύβου το οποίο μπορεί να οφείλεται στην καλύτερη προσομοίωση του μοτίβου εκπόλωσης των αιθουσαίων υποδοχέων από τα χαρακτηριστικά του ροζ θορύβου. Παρόλο που η σταθεροποιητική επίδραση της θορυβώδους αιθουσαίας διέγερσης δεν επιβεβαιώθηκε, τα ευρήματα αυτά συμβάλλουν στη συνεχιζόμενη επιστημονική συζήτηση σχετικά με τα πειραματικά πρωτόκολλα εφαρμογής θορυβώδους αιθουσαίας διέγερσης και στην περαιτέρω κατανόησή μας για τη συμμετοχή του αιθουσαίου συστήματος στον έλεγχο της ισορροπίας.
description: The purpose of the present investigation was a) to find the optimal intensity of noise stimulation based on the identification of the individual perceptual threshold b) to examine the effects of two forms of noisy stimulation, white and pink noise, on standing balance of young healthy adults. Forty-two (42) healthy young participants were divided into two groups: a) the WHITE noise group (n=22) b) the PINK noise group (n=20). Participants performed two experimental tasks: a) 10 s bouts of gradually increasing intensity NVS were delivered in a seated posture until the detection of the individual perceptual threshold, b) 60 s of bipedal stance with the NVS delivered during the 2nd half (30-60 s) of the trial at 8 different intensities: 0 (sham), 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 100%, 110% of the threshold intensity. Static balance was quantified in Center of Pressure Area (CoP Area), Root Mean Square displacement of the CoP (RMS of CoP), and mean CoP velocity (VEL of CoP). A normalized ratio (NR) of the stimulus versus no-stimulus period was calculated for each balance parameter and this ratio was then subjected to statistical analysis. Results showed differences between the two groups in stimulus perception threshold, with the PINK noise group showing a significantly higher stimulus threshold than the WHITE noise group. Regarding static balance, no significant differences across the intensity levels were noted for the ratio of the COP area. The ratio of the RMS CoP in the frontal axis increased significantly at stimulation threshold (100%) at 60% and at 70% of threshold stimulation relative to sham stimulation, while no difference was observed between the two noise groups. The normalized ratio of the average COP velocity did not change across intensities for the WHITE noise group, while it increased for the PINK noise group at 90% and 100% of threshold stimulus relative to sham stimulation. The results of the present research did not confirm the stochastic resonance hypothesis since application of NVS increased body sway when applied at intensities around the perceptual threshold which possibly evoked the vestibulospinal reflex. The type of noise is important, with pink noise having a higher perceptual threshold and eliciting a higher oscillation velocity than white noise stimulation possibly because pink noise simulates the firing characteristics of vestibular cells. Although the stabilizing effect of noisy vestibular stimulation was not confirmed, these findings contribute to the ongoing scientific debate about experimental protocols for applying noisy vestibular stimulation and to further our understanding of the involvement of the vestibular system in balance control.