电刺激前庭对姿势的控制偏离韦伯定律

站立平衡依赖于对广泛幅度和频率范围内身体运动的持续检测。根据韦伯定律，感觉辨别能力应随刺激幅度的增加而降低；然而，前庭自运动知觉偏离了这一预测。这种偏离是否同样存在于前庭对姿势的控制中，尚属未知。为检验这一假设，我们对10名健康年轻成人施加幅度递增的电刺激前庭刺激（EVS，0–2 mA），刺激频率分别为0.1、0.2、0.5和1 Hz，并利用信号检测理论，根据侧向地面反作用力的增益和试次间变异性，对平衡辨别阈值（DTs）进行量化。结果显示，在所有频率下，平衡控制DTs均随EVS幅度呈次线性增加，偏离了韦伯定律。平衡纠正反应的增益和变异性共同解释了这一偏离：增益的下降速度慢于仅凭严格反比关系所预期的速度，而后者本会导致对韦伯定律的严格遵循；与此同时，变异性先增加，随后在较高EVS幅度下趋于饱和，这种依赖信号的结构是再现所观察到的DT模式所必需的。EVS频率调节了这种偏离的形态，但既未影响总体DT，也未影响平衡纠正反应的信噪比；后者在不同频率下反而保持相近。本研究拓展了此前关于前庭知觉偏离韦伯定律的心理物理学和神经机制发现，揭示了姿势控制辨别的一项独特性质。总体而言，这些结果有助于更深入地理解平衡控制的辨别过程，并为前庭功能障碍提供潜在的补充评估指标。

站立平衡依赖于对广泛振幅和频率范围内身体运动的持续检测。根据韦伯定律，感觉辨别能力应随刺激振幅的增加而下降；然而，前庭自运动知觉却偏离了这一预测。这种偏离是否同样存在于前庭对姿势的控制中，尚不清楚。为检验这一假设，我们向10名健康年轻成人施加了振幅递增的电前庭刺激（EVS，0–2 mA），刺激频率为四种（0.1、0.2、0.5和1 Hz），并利用信号检测理论，根据侧向地面反作用力的增益和试次间变异性，对平衡辨别阈值（DTs）进行了量化。在所有频率下，平衡控制DT均随EVS振幅呈次线性增加，偏离了韦伯定律。平衡纠正反应的增益和变异性共同解释了这一偏离：增益的下降速度慢于严格遵循韦伯定律所需的完全反比例关系；而变异性则先增加，随后在较高EVS振幅下趋于饱和，这种依赖信号的结构是再现所观察到的DT模式所必需的。EVS频率调节了这种偏离的形态，但既未影响总体DT，也未影响平衡纠正反应的信噪比；后者在不同频率下反而保持相近。本研究揭示了姿势控制辨别的一项特有属性，将此前在前庭知觉中报道的对韦伯定律的心理物理学和神经层面偏离拓展至姿势控制领域。总体而言，这些结果加深了我们对平衡控制辨别过程的理解，并为前庭功能障碍提供了潜在的额外评估标准。

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🏷️ 前庭电刺激 姿势控制 韦伯定律 平衡辨别阈值 信号检测理论 前庭功能