Hallett M, Marsden C D
J Physiol. 1979 Sep;294:33-50. doi: 10.1113/jphysiol.1979.sp012913.
作为对听觉刺激的反应,正常受试者会让拇指顶端关节做弹道式屈曲动作,动作是对着连接在低惯性电动马达轴上的杠杆进行的。
分别从插入拇长屈肌和拇长伸肌的一对细丝电极记录肌电图(e.m.g.)活动,这两块肌肉分别是该关节唯一的屈肌和伸肌。
从10度、20度和30度的初始屈曲角度开始,分别对抗0.04、0.08和0.16牛米的扭矩,做出5度、10度和20度的动作。
引发此类动作的e.m.g.活动的特征是一种“三相”模式,即激动剂(拇长屈肌)先出现一连串的爆发活动,接着是拮抗剂(拇长伸肌),然后激动剂再次出现爆发活动。
第一次激动剂和第一次拮抗剂爆发的持续时间在约50至90毫秒之间,在不同的力学条件下爆发长度没有显著变化。
在不同角位移的动作中,第一次激动剂爆发的整流和积分e.m.g.活动与移动距离相关。第一次拮抗剂爆发的整流和积分e.m.g.活动与移动距离无关。
研究了肌肉在弹道式动作之前或期间对扰动的反应。可以改变马达中的电流,从而伸展拇指(“拉伸”)、使其加速(“释放”)或阻止进一步移动(“停止”)。
适时的拉伸会增加第一次激动剂爆发的e.m.g.活动,而释放则会使其降低。
在第一次和第二次激动剂爆发的间隔期间适时进行的拉伸或停止动作,激动剂会有轻微反应;主要反应是第二次激动剂爆发增强。
在第一次和第二次激动剂爆发之间适时进行的拉伸动作,此时释放了拮抗剂,会减少第一次拮抗剂爆发的活动,而停止动作在除一名受试者外的所有受试者中几乎消除了该活动。此时的释放动作,即拉伸拮抗剂,会增加第一次拮抗剂爆发的活动。
得出的结论是,弹道式动作的各个组成部分在持续时间上相对固定,并且在这个时间间隔内e.m.g.活动的量会发生改变,以产生不同幅度快速动作所需的不同力量。
在弹道式动作的整个过程中,激动剂和拮抗剂肌肉都处于某种反馈控制之下,但反馈的影响程度取决于脊髓上的指令信号以及动作过程中肌梭的变化。