Medição da Estabilidade Espacial na Aderência de Precisão

O controle de força é a base fundamental da aderência de precisão. Em comparação com a aderência de potência, a aderência de precisão avalia a saída de força mínima refletindo a capacidade de manipular um objeto. Múltiplos sistemas sensoriais contribuem para a aderência de precisão. Por exemplo, durante uma tarefa de aderência e elevação, informações visuais permitem a percepção do tamanho e forma do objeto. Depois que as pontas dos dedos tocam o objeto, sinais táteis são entregues ao córtex somatosensorial para ajustar a força de aderência de precisão. A força de aderência (GF) é gerada quando as pontas dos dedos fazem contato com o objeto, e aumenta durante a fase de elevação¹. Quando um objeto se aproxima da altura do alvo no ar, jovens saudáveis produzem o GF mínimo para otimizar a entrada cutânea das polpas dos dedos e conservar energia. Por outro lado, os idosos usam uma grande força de aderência para evitar deixar o objeto escapar de sua aderência². Em pacientes com AVC, o início da força de aderência é adiado e a capacidade de ajustar a margem de segurança é prejudicada devido a déficits sensoriais e motores. A força de aderência exagerada é considerada uma resposta estratégica para compensar os déficits sensoriais e motores³.

O protocolo padrão para medir o controle gf em aderência de precisão foi sugerido por Johansson e Westling na década de 1980⁴. Eles desenvolveram um dispositivo para monitorar as forças de carga e aderência simultaneamente. Desde então, a amplitude gf e sua regulação temporal têm sido utilizadas como parâmetros cinéticos típicos em inúmeros estudos sobre aderência de precisão. Outro parâmetro cinético é a direção de força⁵. A direção da força resulta de uma combinação de forças de aderência e elevação. Para manter a aderência de precisão estável, as forças de aderência e elevação devidamente direcionadas devem ser geradas entre o polegar e o dedo indicador, e a direção de força desviada pode causar instabilidade espacial. Embora vários instrumentos de direção de força do tipo célula de carga sejam usados em estudos de apreensão, esses instrumentos têm uma limitação em termos de monitoramento do controle da força de aderência na manipulação de objetos de diferentes tamanhos e formas usados na vida diária. Assim, um sensor flexível e anexável é essencial para investigar as relações entre o controle da força de aderência e as funções diárias.

O objetivo deste protocolo é avaliar indiretamente a direção da força do dedo durante a manipulação de um objeto baseado na relação biomecânica na qual a direção da força desviada causa a substituição do Centro de Pressão (COP). O COP é o centro de todas as forças, e representa como as forças são equilibradas na folha de sensores. O uso da COP para avaliar o controle da força de aderência foi sugerido pela primeira vez por Augurelle et al.⁶. Eles monitoraram o deslocamento da COP para investigar o papel do feedback cutâneo e descobriram que a COP desviada ocorreu após anestesia digital. No entanto, o deslocamento da COP foi monitorado apenas verticalmente em seu estudo; portanto, o deslocamento da COP em um espaço tridimensional não foi adequadamente avaliado. Para resolver essa limitação, foi utilizada uma folha de sensores de pressão fina, flexível e de alta resolução espacial para medir a COP. Sensores relativamente de alta resolução espacial (~60-100 pontos por cm²) para medir o controle da força de aderência foram utilizados^7,8, mas os recentes avanços na resolução espacial (248 pontos por cm²) permitem a medição da trajetória da COP como parâmetro para quantificar a estabilidade espacial. Este artigo descreve o procedimento experimental e discute como a COP do dedo contribui para a compreensão da fisiologia e da fisiologia da apreensão.