Effetti dell'incertezza della perturbazione sugli aggiustamenti posturali anticipatori

Per comprendere a fondo il fenomeno degli APA non possiamo non parlare dello studio di Krishnan dove ipotizza e verifica la presenza di due fasi della preparazione ad una perturbazione posturale e la presenza di sinergie muscolari (Krishnan et al., 2011).

Sono stati individuati gli aggiustamenti posturali precoci (EPA) nei segnali EMG circa 400 ms prima dell'istante della perturbazione (t0), mentre gli aggiustamenti posturali anticipatori (APA) sono stati osservati circa 100ms prima di t0 (simile a studi precedenti svolti da (Alexandrov et al., 2001)). In entrambe le fasi, i cambiamenti del segnale elettromiografico hanno portato a spostamenti del COP nella direzione antero-posteriore (COPAP). In entrambe le fasi, i cambiamenti della media attraverso prove del segnale EMG erano preceduti da un calo dell'indice di una sinergia multi-M-mode, necessario per stabilizzare la traiettoria del COPAP ed individuando le ASA (sinergie di aggiustamento anticipatorio). Sono stati usati i dati del modello generale e di quello relativo al timing degli ASA delle due fasi per identificare le variabili elementali per l'analisi delle sinergie, confrontadole con le sinergie multi-M-mode producendo risultati simili. Infine, hanno messo i risultati in un unico schema di controllo posturale basato sull'idea del controllo posturale con configurazioni di riferimento del corpo (Levin et al., 1995; Feldman et al., 2007).

Gli EPA sono noti da molto tempo: infatti, gli studi degli aggiustamenti posturali nei passi riportano spostamenti del COP a partire da diverse centinaia di ms prima dell'inizio della fase di volo del piede in movimento (Elble et al., 1994; Lepers et al., 1995; Couillandre e Maton, 2002). Tuttavia, tali adeguamenti sono stati trattati come APA.

In questo studio, gli EPAs sono stati associati a piccoli, ritardati spostamenti del COPAP. Essi possono essere interpretati come aggiustamenti posturali con minime oscillazioni delle variabili biomeccaniche derivate dall'interazione con l'ambiente. Il loro scopo principale è quello di regolare la postura per la preparazione ad una perturbazione prevista.

Al contrario, gli APA sono stati associato a macro-spostamenti del COPAP con un ritardo temporale di circa 50 ms, simili alle precedenti relazioni (Li and Aruin, 2007; Santos et al., 2010). Quindi, gli APA possono essere interpretati come cambiamenti dell'attivazione muscolare posturale con lo scopo di produrre forze e momenti di forza che si contrappongono ad effetti meccanici sulla perturbazione prevista sulla verticale posizione (Bouisset e Zattara, 1987; Ramos e Stark, 1990).

L'idea del controllo multi muscolare sinergico della postura verticale sta guadagnando popolarità negli ultimi anni (D'Avella et al., 2003; Krishnamoorthy et al., 2003; Ting e Macpherson, 2005; Torres-Oviedo et al., 2006). Alcuni ricercatori li considerano come variabili elementali (modalità muscolari o M-mode) manipolate dal soggetto in modo sinergico ((Krishnamoorthy et al., 2003; Krishnamoorthy et al., 2003; Zatsiorsky e Latash, 2007; Klous et al., 2010). La covarianza degli M-mode tra le prove ripetitive permette di stabilizzare valori o profili temporali delle variabili di prestazione potenzialmente importanti, come le coordinate del COPAP e l'entità della forza di taglio (Zatsiorsky e Latash, 2007; Danna-dos-santos e Latash, 2010).

Questi ASA, che riflettono i cambiamenti nella covariazione di M-mode, sono stati visti 50-200 ms prima di qualsiasi cambiamento nell'ampiezza degli M-mode, rilevati con la media dei segnali delle prove, o del segnale EMG. Gli ASA facilitano il cambiamento in una variabile di prestazione importante, come la coordinata del COP. Inoltre, gli ASA consentono all'attore di evitare il contrasto tra le sinergie che stabilizzano quella variabile.

L'analisi dei cambiamenti della postura del corpo, osservando l'azione delle M-mode, suggerisce che la relazione diretta tra quest'ultime con la nozione di "eigenmovements" (Alexandrov et al., 2001) basato sulla scomposizione dell'equazione di movimento di un pendolo invertito a tre snodi in due dimensioni.