A neuro-mechanical transducer model for controlling joint rotations and limb movements = Neuromechanikai modell ízületi forgások és végtagmozgások szabályozására / Laczkó József, Kerry Walton, Rodolfo Llinas
Bibliogr.: p. 43. - Abstr. hun., eng.
In: Ideggyógyászati Szemle. - ISSN 0019-1442, eISSN 2498-6208. - 2006. 59. évf. 1-2. sz., p. 32-43. : ill.
Egy általános modellt fejlesztünk ki a végtagmozgások szabályozására. A modell izomerőket és ízületi elfordulásokat határoz meg a mozgatóidegsejtektől érkező aktivitásminták függvényében. Az idegi impulzusok, az izomerők és a mozgás kinematikája közötti kapcsolat modellezése során figyelembe vesszük, hogy a generált mozgásmintát hogyan befolyásolják a mozgatóidegsejt-halmazok tüzelési frekvenciái, valamint az izom-csont rendszer biomechanikai tulajdonságai. Figyelembe vesszük továbbá a testrészek hosszát, inerciális tulajdonságait, az izmok tapadási helyét, az izomerő-izomhossz, az izomerő-idegi ingerlőfrekvencia, az izomerő-izom összehúzódási kapcsolatokat és egy, a testsúly hatását szimuláló paramétert. Nagyszámú megoldás létezik arra, hogy egy adott ízületi elfordulást izomaktivitásokkal generáljunk. Ezt a problémát túlteljességnek nevezzük, és úgy közelítjük meg, hogy minden ízületet egy hajlító-feszítő izompárral szabályozunk, és a két izom közül egy adott pillanatban csak az egyik aktivált. Ezt feltéve fejlesztettünk egy inverz modellt, hogy meghatározzuk a mozgatóidegsejt-halmazok olyan ingerlőfrekvenciáit, amelyekkel előre megadott forgás jöhet létre minden ízületben. Tanulmányoztuk az inverz modellnek az érzékenységét az izomerő-izomhossz kapcsolat és a testtartás változására. A modell mozgatóidegsejt-halmazoktól eredő lehetséges ingerlőfrekvenciákat számított ki, amelyek olyan ízületi forgásokat generálnának, amilyeneket patkányok járása során mértek. A modellt alkalmazva összehasonlítottuk a mozgatóidegsejt-aktivitás mintáit, amelyek két különböző hipotetikus izomerő-izomhossz karakterisztika alkalmazásával adódtak. A modell megmutatta, hogy hogyan változna a motoros idegsejt aktivitása, ha az ízületi hajlásszögek jobban hajlítottak vagy feszítettek lettek volna a járás során.