一种改进的前倾-释放技术以强调反应性平衡中的反应抑制与动作选择

目前平衡评估方法的一个局限性在于，通常过于强调无需调整自动姿势反应的反射性动作。这种对高度刻板反应的单一关注，无法反映我们在必要时如何修改此类反应的能力。例如，在恢复行走时避开障碍物的情况。

本方案提供了一种抑制自动但不适当的身体平衡矫正反应的方法，并强制个体在多种可选动作中进行选择，以在姿势扰动后成功恢复平衡。当前方法的独特之处在于，在受试者位置固定的同时，通过精确控制视觉信息的获取，并在其周围改变反应环境，从而创造出不同的动作机会和/或限制条件。通过操控环境中动作障碍物和可利用线索的存在与否，该方法强调了决策和反应抑制等认知过程在平衡恢复中的作用。

测试前，需让受试者签署书面知情同意书，同意参与相关操作。使用数据采集接口和相应软件获取数据并进行带通滤波。将表面肌电电极固定于右手的两个手部固有肌以及双侧下肢的踝背屈肌后，采集目标肌肉的肌电信号数据。

使用定制的前倾与释放缆线系统施加前向扰动。让受试者站立于前倾姿势，双脚间距约与髋部同宽。为控制视觉输入，为受试者佩戴液晶护目镜，并将视觉限制在姿势扰动发生前的特定时间段内。

当护目镜闭合时，可遮挡视觉场景，使受试者无法察觉即将出现的反应条件。为维持这种前倾姿势，需将支撑缆绳固定在身体背带的后部，并通过磁铁将支撑缆绳固定在墙上。

验证参与者佩戴护目镜时是否确实能看到手柄和腿部挡块。每次试验开始时，指导参与者将头部保持在舒适位置，并直视前方约三米处地面上的一个固定点。调整身体位置，确保手柄处于可触及范围内。

让受试者身体前倾，同时保持双脚与地面接触。在手柄未被遮盖的试验过程中，于受试者腿部前方放置一个腿部阻隔装置。该装置可阻碍迈步动作，但并非刚性固定。

在某些试验中，使用黑色防水布覆盖手柄，以阻止直接视觉接触并防止任何辅助性抓握。然后移除腿部挡板，以便在需要时允许产生迈步反应。每次试验中，在受试者闭眼时改变腿部挡板和手柄的特定配置，使其在护目镜打开后需迅速感知周围环境。

每次试验开始时，通过计算机触发的伺服电机将手柄盖和腿部挡块移动到指定位置。测试前，简要向受试者演示如何够到手柄，并从前倾姿势向前迈步。在整个测试和练习过程中，指导受试者保持放松状态，除非受到突然的缆线释放信号提示才进行动作。

在每次试验之间随机更改反应设置。如果参与者从支撑缆绳上释放，则必须通过抓住墙壁上的安全把手或在前方路径无障碍时向前迈步来恢复稳定。每次试验开始时，必须始终闭合遮蔽护目镜，此时将更改反应设置。

关闭护目镜，随机持续一段时间，通常为三到四秒，以允许设置发生变化。当护目镜打开时，提供两种可能的响应设置之一：第一种是腿部挡板存在且支撑手柄存在，第二种是腿部挡板不存在且支撑手柄不存在。

在发生扰动的试验中，当护目镜打开后不久即松开缆绳。每次试验持续10秒，试验之间设置短暂暂停，以便受试者根据需要重置状态。每个测试区块之间为受试者提供短暂的休息时间，并允许其坐下休息。

在我们平衡任务的一种版本中，迈步反应更为频繁，因此也更加自动化。例如，30% 的试验中使用腿部阻断。此处展示了在抑制与迈步相关的腿部活动方面处于连续谱两端的个体的平均波形。

散点图显示，在抑制被阻断的步态动作的能力与通过停止信号反应时间所测量的反应抑制能力之间，存在虽小但具有显著性的相关性，其中停止信号反应时间源自一项坐姿认知任务的测量指标。在另一项使用经颅磁刺激的研究中，结果表明，仅观察一个支撑把手即可促进内在手部肌肉的活动。该图展示了在不同条件下运动诱发电位的大小。

另一项独立研究发现，当一个自动步态动作被突然停止时，运动系统会出现广泛的关闭现象。在这项特定研究中，手柄并不可用。正确放置受试者的位置至关重要，以确保他们能够看到手柄和腿部挡板，并且这些物品处于可抓握和可踢到的范围之内。

我们采用的另一种技术是经颅磁刺激，用于探究运动系统的激活情况。该技术有助于了解在反应性平衡情境下大脑的预备性机制。我们的研究方法强调了高级脑功能在防止跌倒中的必要性。

因此，该方法可用于揭示认知功能下降临床群体中的脑功能缺陷。