[发明专利]一种前庭刺激影响人体上肢运动控制研究实验系统

说明书

本发明公开了一种前庭刺激影响人体上肢运动控制研究的实验系统。包括：前庭刺激用转椅，在实验中向人体提供前庭刺激；上肢运动控制装置，支撑实验中的人体上肢，完成设定上肢运动控制实验任务以及触发同步记录触发装置开始记录信号；高速摄像机，采集实验中人体上肢运动的图像；便携式表面肌电仪，用于采集实验中人体上肢肌肉的表面肌电数据；便携式多导脑电记录仪，用于采集实验中人体的全脑脑电信号；同步记录触发装置，用于同步启动高速摄像机、便携式多导表面肌电记录仪、便携式多导脑电记录仪同步开始数据采集和标记。本发明作为研究前庭刺激对人体运动控制的实验平台，能够解析前庭刺激对人体随意运动控制的影响。

技术领域

本发明涉及前庭刺激对人体影响研究领域，特别是涉及一种前庭刺激影响人体上肢运动控制研究实验系统。

背景技术

随意运动是人体的重要基本能力，正常的随意运动控制能力是人体完成精确动作的基本保证。前庭神经系统是重要的运动感知器官，在运动速度、方向感知、平衡控制及空间导航活动中起着重要作用。临床证据显示外周及中枢前庭神经系统病变的患者会出现姿势控制、步态特征等异常。在航空航天领域，已发现前庭刺激会引起人体随意运动控制改变，随意运动控制异常对乘员工作能力造成重大影响，甚至产生飞行安全隐患。上肢随意运动是人体完成精细操作的主要保证，在人体的日常生活中起着非常重要的作用。因此，揭示前庭刺激对人体随意运动的影响机制对前庭系统疾病患者的临床康复及航空、航天和航海活动中相关防护措施的研究均有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种前庭刺激影响人体上肢运动控制研究实验系统，作为研究定量前庭刺激对人体上肢运动控制影响的实验平台，对解析前庭刺激对人体上肢随意运动控制具有重要的研究意义。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种前庭刺激影响人体上肢运动控制研究实验系统，包括：前庭刺激用转椅、上肢运动控制装置、高速摄像机、便携式多导表面肌电记录仪、便携式多导脑电记录仪以及同步记录触发装置；所述前庭刺激用转椅用于在实验中向人体提供前庭刺激；所述上肢运动控制装置用于支撑实验中的人体上肢，完成设定上肢运动控制实验任务以及触发同步记录触发装置开始记录信号；所述高速摄像机用于采集实验中人体上肢运动的图像；所述便携式多导表面肌电仪用于采集实验中人体上肢肌肉的表面肌电数据；便携式多导脑电记录仪用于采集实验中人体的全脑脑电信号；同步记录触发装置用于同步启动高速摄像机、便携式多导表面肌电记录仪、便携式多导脑电记录仪同步开始数据采集和标记。

可选的，所述前庭刺激用转椅包括电动转椅；所述电动转椅按照设定参数向人体提供定量前庭刺激；设定参数包括转动时间-速度曲线、启动加速度、平台期速度、减速度以及平台期时间。

可选的，所述上肢运动控制装置包括支撑板和运动控制任务设定系统；所述支撑板用于支撑实验中的人体上肢，并为运动控制任务设定系统提供承载及运动控制任务实施场所；所述运动控制任务设定系统用于设定运动控制试验任务，以及用于向所述同步记录触发装置发送任务开始信号；所述运动控制任务设定系统包括动作任务起点自控按钮、动作任务终点指示灯、连接电路以及直流电源；所述直流电源通过连接电路为所述动作任务起点自控按钮以及所述动作任务终点指示灯提供电源。

可选的，所述高速摄像机位于所述指向终点指示灯的正上方。

可选的，所述同步记录触发装置由同步标记电路、与便携式多导表面肌电记录仪连接的电路、与便携式多导脑电记录仪连接的电路以及与高速摄像机连接的电路组成。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：本发明为研究定量前庭刺激对人体上肢运动影响的实验平台，同时采集全脑脑电、多导表面肌电和运动图像数据，通过同步记录触发装置实现脑电、肌电和运动图像的同步标定，从而实现脑电特征、肌电特征和运动学特征的同步分析，对解析前庭刺激对人体上肢随意运动控制具有重要的研究意义。

附图说明