Spectrum Analysis in Postural Strategy on Static Tests in a Healthy Population

Abstract

Introduction and objectives

The power spectral density can be used to find a hidden behaviour in a physical system. We studied postural behaviour in a healthy population, by means of power spectral density, and compared it with a situation of complete immobility.

Methods

A group of healthy volunteers carried out the modified Clinical Test for Sensory Interaction in Balance. A fibre optic gyroscope device was used to record the data. We compared the power spectral density in these tests and with another recording where the device was motionless. We looked for significant differences using the ANOVA test.

Results

A power peak appeared at 8.4 Hz in all static tests. The static group showed significant differences with all the other tests. We found no statistically significant differences when visual input discriminated between 2 tests. There were statistically significant differences for the proprioceptive input.

Conclusions

Brief movements are needed to maintain the quiet stance. The distinctive feature of these movements is a fundamental frequency at 1.4 Hz and a harmonic frequency at 8.4 Hz. Proprioceptive input is essential for balance.

Resumen

Introduccion y objetivos

La densidad espectral de potencia puede servir para encontrar comportamientos no evidentes en un sistema físico. Mediante la misma vamos a estudiar el comportamiento postural de una población sana, comparándolo con una situación de completa inmovilidad.

Metodos

Un grupo de voluntarios sanos realizaron las pruebas correspondientes al modified Clinical Test for Sensory Interaction in Balance. El registro se hizo mediante un giroscopio de fibra óptica. Comparamos la densidad espectral de potencia de estas pruebas con otros registros donde el dispositivo está completamente inmóvil. Buscamos diferencias significativas mediante el test ANOVA.

Resultados

En las pruebas estáticas aparece un pico de potencia en 8.4 Hz. El grupo Estático presenta diferencias significativas con todas las pruebas y no aparecen cuando el factor diferenciador es la existencia o no de información visual. Sí las hay cuando la diferencia es la información somatosensorial.

Conclusiones

Se necesitan pequeños movimientos para mantener la bipedestación. Estos movimientos se caracterizan por una frecuencia fundamental de 1.4 Hz y un armónico a 8.4 Hz. Las aferencias somatosensoriales son fundamentales para el mantenimiento del equilibrio.