Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Cảm nhận lực chủ động và lực thụ động tại khớp cổ chân người
Tóm tắt
Quan điểm truyền thống về nền tảng thần kinh của cảm giác về lực cơ bắp là lực này phần nào được sinh ra trong não. Gần đây, đã có đề xuất rằng cảm giác về lực không hoàn toàn xuất phát từ trung ương và có sự đóng góp từ các thụ thể ngoại vi trong cơ đang co lại. Bằng chứng được thu thập từ các thí nghiệm trên cơ gập ngón tay cái và cơ gập khuỷu tay. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã khảo sát cảm giác lực trong các cơ mở rộng chân của mắt cá chân người, tìm kiếm thêm bằng chứng cho cơ chế như vậy. Đường cong góc- mô men hoạt động đã được đo cho các cơ của cả hai chân, và đối với mỗi cơ, các góc mắt cá chân đã được xác định trên các nhánh đi lên và đi xuống của đường cong nơi mà các lực hoạt động tương tự. Trong bài kiểm tra khớp lực gập chân, các đối tượng được yêu cầu khớp lực ở một chân, được tạo ra trên nhánh đi lên của đường cong, với lực ở chân còn lại, được tạo ra trên nhánh đi xuống. Giả thuyết được đưa ra rằng mặc dù các lực hoạt động tương tự, cảm giác sinh ra ở cơ bị kéo dài hơn nên sẽ lớn hơn do sự đóng góp từ các thụ thể kéo dài ngoại vi của nó, dẫn đến sự đánh giá quá mức về lực trong cơ bị kéo dài. Kết quả cho thấy miễn là sự so sánh diễn ra giữa các lực hoạt động, không có sự khác biệt nào trong các lực được tạo ra bởi hai chân, ủng hộ giả thuyết trung ương cho cảm giác về lực. Khi các lực tổng cộng được khớp, bao gồm một thành phần lực thụ động do sự kéo dài cơ, các đối tượng dường như đã bỏ qua thành phần thụ động. Tuy nhiên, các đối tượng có cảm giác thụ động vô cùng nhạy bén, miễn là các cơ vẫn được thư giãn. Cuối cùng, chúng tôi kết luận rằng các đối tượng có hai cảm giác: cảm giác về lực chủ động, được sinh ra ở trung ương, và cảm giác về lực thụ động, hoặc có thể là sự kéo dài cơ, được sinh ra ngay bên trong các cơ.
Từ khóa
#cảm giác lực cơ #cơ bắp #thụ thể ngoại vi #lực chủ động #lực thụ động #mắt cá chânTài liệu tham khảo
Adamo DE, Scotland S, Martin BJ (2012) Asymmetry in grasp force matching and sense of effort. Exp Brain Res 217:273–285
Brooks J, Allen TJ, Proske U (2013) The senses of force and heaviness at the human elbow joint. Exp Brain Res 226:617–629
Cafarelli E, Bigland-Ritchie B (1979) Sensation of static force in muscles of different length. Exp Neurol 65:511–525
Carson RG, Rick S, Shahbazpour N (2002) Central and peripheral mediation of human force sensation following eccentric or concentric contractions. J Physiol 539:913–925
Collins DF, Refshauge KM, Gandevia SC (2005) Cutaneous receptors contribute to kinaesthesia at the index finger, elbow and knee. J Neurophysiol 94:1699–1706
Gandevia SC, McCloskey DI (1977) Changes in motor commands, as shown by changes in perceived heaviness, during partial curarisation and peripheral anesthesia in man. J Physiol 272:673–690
Gregory JE, Harvey RJ, Proske U (1977) A‘late supernormal period’ in the recovery of excitability following an action potential in muscle spindle and tendon organ receptors. J Physiol 271:449–472
Gregory JE, Morgan DL, Proske U (2004) Responses of muscle spindles following a series of eccentric contractions. Exp Brain Res 157:234–240
Holmes G (1917) The symptoms of acute cerebellar injuries due to gunshot injuries. Brain 40:461–538
Jones LA, Hunter IW (1983) Effect of fatigue on force sensation. Exp Neurol 3:640–650
Luu BL, Day BL, Cole JD, Fitzpatrick RD (2011) The fusimotor and reafferent origin of the sense of force and weight. J Physiol 13:3135–3147
McCloskey DI (1978) Kinesthetic sensibility. Physiol Rev 58:763–820
McCloskey DI (1981) Corollary discharges: Motor commands and perception. In: Brookhart J, Mountcastle V, Brooks V, Geiger S (eds) Handbook of physiology, section 1, the nervous system, vol. II, motor control. American Physiological Society, Bethesda, pp 1415–1447
McCloskey DI, Ebeling P, Goodwin GM (1974) Estimation of weights and tensions and apparent involvement of a “sense of effort”. Exp Neurol 42:220–232
McCloskey DI, Cross MJ, Honner R, Potter EK (1983) Sensory effects of pulling or vibrating exposed tendons in man. Brain 106:21–37
Merton PA (1964) Human position sense and the sense of effort. Symp Soc Exp Biol 18:387–400
Reisman S, Allen TJ, Proske U (2009) Changes in passive tension after stretch of unexercised and eccentrically exercised human plantarflexor muscles. Exp Brain Res 193:545–554
Roland PE, Ladegaard-Pedersen H (1977) A quantitative analysis of sensations of tension and kinesthesia in man. Evidence for a peripherally originating muscular sense and for a sense of effort. Brain 100:671–692
Scotland S, Adamo DE, Martin BJ (2014) Sense of effort revisited: Relative contributions of sensory feedback and efferent copy. Neurosci Lett 561:208–212
Scott JJA, Gregory JE, Proske U, Morgan DL (1994) Correlating resting discharge with small signal sensitivity and discharge variability in primary endings of cat soleus muscle spindles. J Neurophysiol 71:309–316
Shergill S, Bays PM, Frith CD, Wolpert DM (2003) Two eyes for an eye: the neuroscience of force escalation. Science 301:187
Taylor A, Morgan DL, Gregory JE, Proske U (1994) The responses of secondary endings of cat soleus muscle spindles to succinyl choline. Exp Brain Res 100:58–66
Vallbo AB (1971) Muscle spindle response at the onset of isometric voluntary contractions in man. Time difference between fusimotor and skeletomotor effects. J Physiol 218:405–431
Vallbo AB (1974) Human muscle spindle discharge during isometric voluntary contractions. Amplitude relations between spindle frequency and torque. Acta Physiol Scand 90:319–336
Von Holst E, Mittelstaedt H (1950) Das Reafferenzprinzip (Wechselwirkungen zwischen Zentralnervensystem und Peripherie). Naturwissenschaften 37:464–476
Weerakkody N, Percival P, Morgan DL, Gregory JE, Proske U (2003) Matching different levels of isometric torque in elbow flexor muscles after eccentric exercise. Exp Brain Res 149:141–150
Wolpert DM, Ghahramani Z, Jordan MI (1995) An internal model for sensorimotor integration. Science 269:1880–1882