骨骼肌缩短时生理性震颤增强：对梭内肌运动控制的启示
神经元与认知
2017-11-06 v1
摘要
与生理性（区别于病理性）震颤相关的不随意力波动是人类运动控制中不可避免的组成部分。虽然已知生理性震颤的起源依赖于肌肉传入，但肌-腱系统的力学特性也可能影响其产生、放大和维持。在本文中，我们研究了在三个踝关节角度下、以最大跖屈扭矩 30% 进行 tonic、等长跖屈时生理性震颤的依赖性。生理性震颤的幅度随小腿肌肉缩短而增加，这与 stretch reflex（牵张反射）幅度随肌肉缩短而减小的情形相反。我们使用一个带传入的肌肉闭环仿真模型来探究导致此行为的机制。我们证明，改变肌肉长度不足以解释我们的实验结果。相反，该模型始终需要 gamma-static fusimotor drive（静性 γ 梭内肌驱动）的调制以产生随肌肉缩短而增强的生理性震颤——同时成功复现了伴随的牵张反射幅度降低。这种将静性 γ 梭内肌驱动作为肌肉长度函数进行显式控制的需求具有重要意义。首先，它允许生理性震颤与牵张反射的幅度解耦。其次，它假定了一种神经力学交互，其要求长度依赖的 γ 驱动调制独立于对原肌肉的 α 驱动。最后，它表明生理性震颤可用作一种简单、非侵入性的测量手段，以评估健康运动功能背后的传入机制，以及其在神经系统疾病中的破坏。
引用
@article{arxiv.1711.00928,
title = {Physiological Tremor Increases when Skeletal Muscle is Shortened: Implications for Fusimotor Control},
author = {Kian Jalaleddini and Akira Nagamori and Christopher M Laine and Mahsa A. Golkar and RObert E. Kearney and Francisco J. Valero-Cuevas},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.00928},
year = {2017}
}