アゴニストの筋肉単一モーターユニットの発火率と肘の延長肢の動きの運動学の関係

この研究では、異なる運動学的比較間の時間経過の変動の影響を考慮する際の自発的短縮収縮中の単一モーターユニット（MU）発火率（FRS）と四肢の動きの速度との関係を調査しました。Acconeus（n = 15参加者）のアゴニスト筋肉における筋肉内筋肉造影によって記録された単一MU列車（n = 15人の参加者）および上腕三頭筋（n = 6）の側面ヘッドは、各自発的短縮収縮中に測定されました。肘の延長の動きは、最大速度の25、50、75、および100％で矢状面に沿って発生する標的速度で構成されていました。パラメーター間の収縮時間コースの違いの影響を説明するために、各MUポテンシャルは、筋肉の収縮の短縮全体で時間ロックされ、肘関節の分離された運動学的パラメーターとリンクされました。ターゲットの動きの速度全体で、瞬間的なFRは、トルク発達の肘の伸長率（r = 0.45）およびトルク（r = 0.40）と有意に相関していましたが、FRSは速度（r = 0.03、p = n.s.）と相関していませんでした。代わりに、FRSは、段階的な運動学的進行の多重相関によって評価された四肢の動き速度と位置との間接的な関係が弱い。結果は、自発的な下降シナプス入力は、速度を短縮するが、速度ではなく、アゴニストの筋肉FRSとトルクとの間のより直接的な関係に対応することを示しています。代わりに、FRSは、トルクを介した遅れた四肢の差し迫った動き速度の大きさを準備することと間接的に相関していました。

This study explored the relationship between single motor unit (MU) firing rates (FRs) and limb movement velocity during voluntary shortening contractions when accounting for the effects of time course variability between different kinematic comparisons. Single MU trains recorded by intramuscular electromyography in agonist muscles of the anconeus (n = 15 participants) and lateral head of the triceps brachii (n = 6) were measured during each voluntary shortening contraction. Elbow extension movements consisted of a targeted velocity occurring along the sagittal plane at 25, 50, 75 and 100% of maximum velocity. To account for the effect of differences in contraction time course between parameters, each MU potential was time locked throughout the shortening muscle contraction and linked with separated kinematic parameters of the elbow joint. Across targeted movement velocities, instantaneous FRs were significantly correlated with elbow extension rate of torque development (r = 0.45) and torque (r = 0.40), but FRs were not correlated with velocity (r = 0.03, p = n.s.). Instead, FRs had a weak indirect relationship with limb movement velocity and position assessed through multiple correlation of the stepwise kinematic progression. Results show that voluntary descending synaptic inputs correspond to a more direct relationship between agonist muscle FRs and torque during shortening contractions, but not velocity. Instead, FRs were indirectly correlated to preparing the magnitude of imminent movement velocity of the lagging limb through torque.