Resumo: No presente trabalho, investigamos padrões no balanço postural que caracterizam o equilíbrio estático em seres humanos via distribuição das velocidades do centro-depressão (COP). Para medir o balanço postural, dezesseis voluntários jovens e saudáveis realizaram a tarefa de ficar em pé sobre uma plataforma de força em três condições de olhos abertos: posições bipodal, unipodal direita e unipodal esquerda. Coletamos a trajetória do COP para cada ensaio. A partir dessas trajetórias, obtivemos as séries temporais das velocidades do COP. Inicialmente, verificamos que as distribuições das velocidades exibem um comportamento não-Gaussiano e podem ser aproximadas por Gaussianas generalizadas com caudas longas. Também discutimos possíveis implicações na modelagem da velocidade do COP usando equações de Fokker-Planck generalizadas, relacionadas às estatística de Tsallis e difusão anômala de Richardson. Os modelos de distribuições Gaussianas generalizadas foram, no geral, sensíveis em detectar diferenças entre as posições bidodal e unipodal. Utilizando outra base de dados (disponível ao público), repetimos as análises para investigar a distribuição das velocidades do COP em um grupo de jovens em comparação com idosos, na posição bipodal e de olhos fechados. Todos os resultados encontrados apontaram para a existência de um comportamento universal para a distribuição das velocidades.
Abstract: In the present study, we investigated patterns in the postural sway that characterize the static balance in human beings through distribution of center-of-pressure (COP) velocities. To measure the postural sway, sixteen healthy young subjects performed tasks stance upright under force platform in three conditions of open eyes: bipedal, right unipedal and left unipedal stances. We collected the COP trajectory for each trial. From these trajectories, we obtained the COP velocities. Firstly, we verified that the velocity distributions exhibit non-Gaussian behavior and can be approximated by generalized Gaussians with fat tails. We also discussed possible implications of modeling COP velocity by using generalized Fokker-Planck equations related to Tsallis statistics and Richardson anomalous diffusion. The models of generalized Gaussian distributions were, in general, sensitive to detect differences between bipedal and unipedal stances. By using another database (available to the public), we repeated the analysis to investigate the distribution of COP velocities in a group of young in comparison with elderly in the bipedal position and closed eyes. All the results pointed to the existence of a universal behavior for the distribution of velocities. |
