By this author

The Features of Synergetic Interaction of Lower Extremities’ Skeletal Muscles under the Spinal Cord Electrical Stimulation

Issue number 1 from 01.01.2023

Целью работы явилось изучение нейронной основы синергетического взаимодействия скелетных мышц нижних конечностей в процессе локомоторной активности. Предполагалось определить взаимосвязь параметров моторного выхода локомоторных нейрональных сетей и центров, регулирующих пространственно-временны́е режимы взаимодействия мышц в структуре цикла шага и его периодов. Испытуемые шагали по тредбану в обычных условиях и при чрескожной электрической стимуляции спинного мозга на уровне Т11–Т12 и L1–L2 позвонков, наносимой в определенные периоды шагательного цикла. В таких условиях анализировали параметры синергий, извлекаемых с помощью метода главных компонент. Под влиянием стимуляции установлено существенное снижение количества извлекаемых “амплитудных” синергий в структуре цикла шага и периоде переноса, а также снижение количества “частотных” синергий в периоде опоры. Отмечена четкая дифференциация синергетической активности мышц обеих ног в первых двух синергиях, а при стимуляционном воздействии наблюдалась смена вклада активности икроножной, передней большеберцовой и латеральной широкой мышц в первые две синергии, преимущественно, в периоде переноса. Структура синергий демонстрировала комбинированные временны́е профили с несколькими пиками активности, а при стимуляции было отмечено формирование базового профиля с четким очертанием основных колебаний. Пространственно-временнáя структура паттернов мышечных синергий при нахождении стопы на опоре оказывалась более стабильной, что может быть связано с увеличением афферентации от опорных зон стопы, создающей оптимальные условия для инициации работы центральных генераторов локомоторных паттернов.

21 0

The structure of functional synergy that ensures the preservation of the orthograde posture of a person

Issue number 3 from 01.03.2024

В данной работе рассматривается процесс взаимодействия отдельных мышц и мышечных групп, обслуживающих различные суставы тела, с целью стабилизации нарушений вертикальной устойчивости, вызываемых дыхательными движениями грудной клетки. Рассматриваются наиболее существенные переменные контроля в процессе регуляции межмышечного взаимодействия с целью поддержания устойчивости вертикального положения тела. Анализ выполнен с применением факторизации данных мышечной электроактивности, величин суставных углов и перемещений сегментов тела. Установлено, что стратегия поддержания вертикальной стойки связана с контролем тазобедренного и шейного сегментов, а при увеличении возмущающего воздействия в синергию оказываются вовлечены и другие сегменты тела. Увеличение глубины дыхания сопровождается включением ранее незадействованных мышечных модулей и изменением вовлечения каждой мышцы в процесс регуляции вертикальной позы. Такое включение отражается на временном паттерне активации синергий на мышечном уровне, что проявляется в формировании дополнительных пиков активации в отдельных фазах дыхательного цикла. В процессе поддержания вертикальной позы мышечная активность оказывается в средней степени связана с регуляцией положения общего центра масс, а в большей степени направлена на формирование кинематических синергий, включающих изменение величин ряда суставных углов и одновременное перемещение большинства сегментов тела. Последние в свою очередь стабилизируют важные для сохранения равновесия переменные, причем синергетический контроль на кинематическом уровне по мере увеличения глубины дыхания возрастает.

26 0