Physiological tremor increases when skeletal muscle is shortened: implications for fusimotor control
Notice bibliographique
Résumé
KEY POINTS: In tonic, isometric, plantarflexion contractions, physiological tremor increases as the ankle joint becomes plantarflexed. Modulation of physiological tremor as a function of muscle stretch differs from that of the stretch reflex amplitude. Amplitude of physiological tremor may be altered as a function of reflex pathway gains. Healthy humans likely increase their γ-static fusimotor drive when muscles shorten. Quantification of physiological tremor by manipulation of joint angle may be a useful experimental probe of afferent gains and/or the integrity of automatic fusimotor control. ABSTRACT: The involuntary force fluctuations associated with physiological (as distinct from pathological) tremor are an unavoidable component of human motor control. While the origins of physiological tremor are known to depend on muscle afferentation, it is possible that the mechanical properties of muscle-tendon systems also affect its generation, amplification and maintenance. In this paper, we investigated the dependence of physiological tremor on muscle length in healthy individuals. We measured physiological tremor during tonic, isometric plantarflexion torque at 30% of maximum at three ankle angles. The amplitude of physiological tremor increased as calf muscles shortened in contrast to the stretch reflex whose amplitude decreases as muscle shortens. We used a published closed-loop simulation model of afferented muscle to explore the mechanisms responsible for this behaviour. We demonstrate that changing muscle lengths does not suffice to explain our experimental findings. Rather, the model consistently required the modulation of γ-static fusimotor drive to produce increases in physiological tremor with muscle shortening - while successfully replicating the concomitant reduction in stretch reflex amplitude. This need to control γ-static fusimotor drive explicitly as a function of muscle length has important implications. First, it permits the amplitudes of physiological tremor and stretch reflex to be decoupled. Second, it postulates neuromechanical interactions that require length-dependent γ drive modulation to be independent from α drive to the parent muscle. Lastly, it suggests that physiological tremor can be used as a simple, non-invasive measure of the afferent mechanisms underlying healthy motor function, and their disruption in neurological conditions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».