Increased attentional resources may be required to maintain standing balance under conditions of altered visual and somatosensory feedback among healthy adults.

چکیده اصلی

Somatosensory feedback provides ongoing representation of the body's movements and interaction with the environment that is important for postural control. Altered somatosensory feedback may require compensation to maintain balance, which could include greater attentional resources or increased reliance on other sensory modalities to maintain posture through sensory reweighting. The prefrontal cortex (PFC) has been implicated in allocating attentional resources to maintain postural control, which may be associated with reweighting among sensory modalities. It is unknown whether increased PFC activity will compensate for altered sensory feedback and will be associated with sensory reweighting, demonstrated by changes in visual and somatosensory cortical activity. Therefore, the purpose of this study was to evaluate the contribution of attentional resources and sensory reweighting to postural control, assessed by changes in cortical activity and body sway under conditions of altered sensory feedback during standing. Fifteen healthy, neurotypical participants (ages 21-58) completed somatosensory testing and the Modified Clinical Test of Sensory Interaction in Balance whilst activity in the PFC, somatosensory, visual and motor cortices was measured using functional near-infrared spectroscopy, and an inertial sensor tracked postural sway. Increased postural sway and PFC activity were evident with vision occluded and unstable surface. Somatosensory, visual and motor cortices demonstrated chromophore and side-specific differences that may reflect the range of age and somatosensory function among the sample cohort and suggest that a threshold of sensory challenge may be necessary to evoke cortical changes. However, increased PFC activity supports increased reliance on attentional resources to maintain balance in response to sensory challenge.

ترجمه فارسی چکیده

بازخورد حسی، نمای مداوم از حرکات بدن و تعامل با محیط را که برای کنترل وضعیت مهم است، فراهم می‌کند. تغییر در بازخورد حسی ممکن است نیازمند جبران برای حفظ تعادل باشد که می‌تواند شامل منابع توجهی بیشتر یا وابستگی بیشتر به سایر حالت‌های حسی برای حفظ وضعیت از طریق «وزن‌دهی مجدد حسی» باشد. قشر پیش‌پیشانی (PFC) در تخصیص منابع توجهی برای حفظ کنترل وضعیت دخیل است که ممکن است با وزن‌دهی مجدد بین حالت‌های حسی مرتبط باشد. مشخص نیست که آیا فعالیت بیشتر قشر پیش‌پیشانی می‌تواند بازخورد حسی تغییر یافته را جبران کند و با وزن‌دهی مجدد حسی مرتبط خواهد بود که با تغییرات فعالیت قشر بینایی و حسی نشان داده می‌شود. بنابراین، هدف این مطالعه ارزیابی مشارکت منابع توجهی و وزن‌دهی مجدد حسی در کنترل وضعیت، که با تغییرات فعالیت قشری و لرزش بدن در شرایط بازخورد حسی تغییر یافته هنگام ایستادن ارزیابی می‌شود، بود. پانزده نفر از شرکت‌کنندگان سالم و نرمال (سن ۲۱-۵۸ سال) آزمایش‌های حسی را انجام دادند و آزمایش بالینی تغییرات حسی در تعادل را در حالی که فعالیت در قشر پیش‌پیشانی، حسی، بینایی و حرکتی با استفاده از طیف‌سنجی نزدیک به مادون قرمز تابعی و یک سنسور اینرسی لرزش بدن ردیابی شد، تکمیل کردند. با ممانعت بینایی و سطح ناپایدار، لرزش بدن و فعالیت قشر پیش‌پیشانی افزایش یافت. قشرهای حسی، بینایی و حرکتی تفاوت‌های رنگ‌ساز و خاص به سمت راست و چپ را نشان دادند که ممکن است محدوده سن و عملکرد حسی در نمونه را منعکس کند و نشان‌دهنده یک آستانه چالش حسی لازم برای القای تغییرات قشری باشد. با این حال، فعالیت بیشتر قشر پیش‌پیشانی از وابستگی بیشتر به منابع توجهی برای حفظ تعادل در پاسخ به چالش حسی پشتیبانی می‌کند.

متن کامل اصلی