关节空间中对齐的运动方向在肌肉空间中并不对齐

root 提交于 周五, 07/24/2026 - 16:47
习得的运动被认为同时表征于外在坐标系和内在坐标系之中。尽管传统上内在表征通常采用基于关节的坐标来刻画,但关节运动与肌肉激活之间的关系却强烈依赖于肢体构型。因此,在关节空间中对齐的运动方向在肌肉空间中未必对齐,而这种不匹配对运动学习的影响在很大程度上仍未得到探索。我们通过结合肌电图(EMG)分析与一项视觉运动适应实验来研究这一问题。 在实验1中,参与者在两个工作空间内执行平面伸手运动,这两个工作空间由45度的肩关节旋转分隔,同时记录九块上肢肌肉的EMG活动。肌肉模式相似性分析表明,在关节空间中对齐的运动方向并不总是在肌肉空间中也对齐,并且这种不对齐的程度会随运动方向系统性变化。基于这些结果,我们预测,对顺时针(CW)和逆时针(CCW)旋转的视觉运动适应将产生不同的运动泛化模式,这与传统关节空间理论的预测相反。 实验2证实了这一预测,结果显示,CW与CCW的泛化模式之间存在系统性偏移,并且这种偏移与肌肉空间的预测一致。这些发现表明,习得运动的内在表征并不能仅由基于关节的坐标得到充分刻画,基于肌肉的坐标也会对运动学习及其泛化产生贡献。总体而言,这些发现凸显了在利用泛化范式解释运动表征时考虑其潜在生物力学机制的重要性。

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习得性运动被认为同时表征于外在坐标系和内在坐标系中。传统上,内在表征通常使用基于关节的坐标来刻画,尽管关节运动与肌肉激活之间的关系在很大程度上依赖于肢体构型。因此,在关节空间中对齐的运动方向在肌肉空间中未必对齐,但这种不匹配对运动学习的影响在很大程度上仍未得到探索。我们通过将肌电图(EMG)分析与一项视觉运动适应实验相结合来研究这一问题。在实验1中,参与者在两个工作空间内执行平面到达运动,这两个工作空间由45度的肩关节旋转所分隔,同时记录九块上肢肌肉的EMG活动。肌肉模式相似性分析表明,在关节空间中对齐的运动方向在肌肉空间中并不总是对齐,而且这种不对齐的程度会随运动方向系统性变化。基于这些结果,我们预测,对顺时针(CW)和逆时针(CCW)旋转的视觉运动适应将产生不同的运动泛化模式,这与传统关节空间理论的预测相反。实验2证实了这一预测,揭示了CW与CCW泛化模式之间存在一种系统性偏移,并且这种偏移与肌肉空间的预测一致。这些发现表明,习得性运动的内在表征并不能仅由基于关节的坐标得到充分刻画,基于肌肉的坐标也会对运动学习及其泛化作出贡献。综上,这些发现强调了在使用泛化范式解释运动表征时,考虑其潜在生物力学机制的重要性。

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