در این مقاله به شبیه‌سازی رفتارهای بیمارگونه در گام برداشتن بیماریهای مغزی و نخاعی و تأثیر تکنیکهای توانبخشی در آنها پرداخته شده است. این شبیهسازیها به شکل قابل توجهی موجب ارتقاء سطح دانش محققان در حوزه توانبخشی عصبی درباره مبنای عصب‌شناختی ترمیم سامانه عصبی بیماران مغزی و نخاعی در اثر تکنیکهای توانبخشی می‌شود. با این وجود این شبیهسازیها تاکنون بسیار محدود بوده و اغلب آنها به صورت موردی به مطالعه برخی از آثار بیماریهای مغزی و نخاعی پرداخته‌‌اند. اما در این مقاله تلاش شده است که با وارد نمودن اثر اختلالات داده‌های مغزی رفتارهای بیمارگونه در بیماران مغزی و نخاعی با عمق بیشتری مورد مطالعه قرار گیرد. برای این منظور در سامانه عصبی-عضلانی از معماری مشترک عکس العمل و مولد الگوی مرکزی استفاده شده که روی دو مدل اسکلتی-عضلانی دو پا با یک بند و یک پا با دو بند پیاده شده است. سپس مدل‌های راه رفتن فلج یک سویه و فلج پایین تنه با ایجاد اختلال در داده مغزی مولد الگوی مرکزی استخراج شده است. همچنین با استفاده از این مدلها اثر تکنیکهای توانبخشی در بیماران فلج پایین تنه بررسی و با داده های تجربی مقایسه شده‌اند که هم‌خوانی قابل قبولی را نشان می‌دهند.
Simulation of Gait Locomotion for Hemiplegia and Paraplegia Patients Using Neuromusculoskeletal Systems
چکیده [English]
In this paper the simulation of pathological behavior in gait locomotion of central nervous system (CNS) diseases and effects of rehabilitation techniques are investigated. These simulations noticeably deepen the knowledge of researches in neurorehabilitation realm about the neuroscientific basis of CNS treatment after a neural disorder. However, only a limited number of these simulations have been proposed in the previous works that issued some aspects of CNS diseases. Due to this limitation, in this paper, a more efficient simulation has been done on pathological behavior of neural disorders with including the brain signal disruption in the models. To do this, combinations of neural reflexes and central pattern generator (CPG) has been incorporated in the neuromuscular system and examined on two different msculoskeletal system containing two leg-one segment and one leg-two segment systems. Then, the locomotion of hemiplegia and paraplegia patients are simulated by inserting a malfunction in the supraspinal signal coming into the CPG. Moreover, the effects of rehabilitation effects on paraplegia patients have been investigated and compared to the experimental data.
ابتدای صفحه