A mathematical approach to the mechanical capabilities of limbs and fingers.
A mathematical approach to the mechanical capabilities of limbs and fingers.
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DOI：
10.1007/978-0-387-77064-2_33
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发表时间：
2009
影响因子：
--
通讯作者：
Valero-Cuevas, Francisco J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Valero-Cuevas, Francisco J.
神经肌肉功能是神经系统和物理世界之间的相互作用。因此，四肢和手指是神经系统发出的运动指令和由此产生的身体动作之间的最终机械过滤器。在本章中，我们提出了一种数学方法来理解他们的解剖结构（即，物理结构）定义了它们的机械性能。我们称它们为“机械滤波器”，因为它们衰减、放大并将神经信号转换为机械输出。我们明确区分四肢和手指，因为它们细微的解剖学差异对其机械性能有着深远的影响。我们的主要信息是，神经肌肉功能的许多方面，如共同收缩，姿势选择，肌肉冗余，运动命令的最佳性，从根本上受到四肢和手指的物理结构的影响（如果没有定义）。我们试图以统一的方式呈现四肢和手指的基本滤波特性，以便将强大的数学概念直接有效地应用于神经肌肉功能的研究。每一位运动控制的研究人员都应该考虑这些过滤特性，以正确理解大脑和身体之间的共同进化和协同作用。在一天结束的时候，每一个对神经肌肉功能的研究都可以归结为一个基本问题，即神经系统是否以及如何执行必要的感觉运动功能，以利用和达到四肢和手指的机械能力。
Neuromuscular function is the interaction between the nervous system and the physical world. Limbs and fingers are, therefore, the ultimate mechanical filters between the motor commands that the nervous system issues and the physical actions that result. In this chapter we present a mathematical approach to understanding how their anatomy (i.e., physical structure) defines their mechanical capabilities. We call them “mechanical filters” because they attenuate, amplify, and transform neural signals into mechanical output. We explicitly distinguish between limbs and fingers because their subtle anatomical differences have profound effects on their mechanical properties. Our main message is that many aspects of neuromuscular function such as co-contraction, posture selection, muscle redundancy, optimality of motor command, are fundamentally affected (if not defined) by the physical structure of limbs and fingers. We attempt to present the fundamental filtering properties of limbs and fingers in a unified manner to allow for a direct and useful application of powerful mathematical concepts to the study of neuromuscular function. Every researcher of motor control is well advised to consider these filtering properties to properly understand the co-evolution and synergistic interactions between brain and body. At the end of the day, every inquiry in neuromuscular function can be reduced to the fundamental question whether and how the nervous system can perform the necessary sensorimotor functions to exploit and reach the mechanical capabilities of limbs and fingers.
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影响因子：
2.5
作者：
Tresch, MC;Cheung, VCK;d'Avella, A
通讯作者：
d'Avella, A
DOI：
10.1159/000147429
发表时间：
1993-02-01
期刊：
ACTA ANATOMICA
影响因子：
--
作者：
SCHENAU, GJV;BOBBERT, MF
通讯作者：
BOBBERT, MF
影响因子：
2.4
作者：
Valero-Cuevas, FJ
通讯作者：
Valero-Cuevas, FJ
影响因子：
2.4
作者：
KUO, AD;ZAJAC, FE
通讯作者：
ZAJAC, FE
影响因子：
2.8
作者：
Pearlman, JL;Roach, SS;Valero-Cuevas, FJ
通讯作者：
Valero-Cuevas, FJ