Neck muscle biomechanics and neural control
Notice bibliographique
Résumé
The mechanics, morphometry, and geometry of our joints, segments, and muscles are fundamental biomechanical properties intrinsic to human neural control. The goal of our study was to investigate whether the biomechanical actions of individual neck muscles predict their neural control. Specifically, we compared the moment direction and variability produced by electrical stimulation of a neck muscle (biomechanics) to the preferred activation direction and variability (neural control). Subjects sat upright with their head fixed to a six-axis load cell and their torso restrained. Indwelling wire electrodes were placed into the sternocleidomastoid (SCM), splenius capitis (SPL), and semispinalis capitis (SSC) muscles. The electrically stimulated direction was defined as the moment direction produced when a current (2-19 mA) was passed through each muscle's electrodes. Preferred activation direction was defined as the vector sum of the spatial tuning curve built from root mean squared electromyogram when subjects produced isometric moments at 7.5% and 15% of their maximum voluntary contraction (MVC) in 26 three-dimensional directions. The spatial tuning curves at 15% MVC were well defined (unimodal, P < 0.05), and their preferred directions were 23°, 39°, and 21° different from their electrically stimulated directions for the SCM, SPL, and SSC, respectively ( P < 0.05). Intrasubject variability was smaller in electrically stimulated moment directions compared with voluntary preferred directions, and intrasubject variability decreased with increased activation levels. Our findings show that the neural control of neck muscles is not based solely on optimizing individual muscle biomechanics but, as activation increases, biomechanical constraints in part dictate the activation of synergistic neck muscles. NEW & NOTEWORTHY Biomechanics are an intrinsic part of human neural control. In this study, we found that the biomechanics of individual neck muscles cannot fully predict their neural control. Consequently, physiologically based computational neck muscle controllers cannot calculate muscle activation schemes based on the isolated biomechanics of muscles. Furthermore, by measuring biomechanics we showed that the intrasubject variability of the neural control was lower for electrical vs. voluntary activation of the neck muscles.
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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 | 0,002 |
| 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 ».