Matematisk modelleringsstrategi integrerer eksterne faktorer i limb-bevegelse


Matematisk modelleringsstrategi integrerer eksterne faktorer i limb-bevegelse

Nevrale kommandoer sendt av hjernen til armen når de kom ut for en gjenstand, ble nylig modellert ved hjelp av en teori om at de er koordinert for å minimere energiforbruket, ifølge en studie utgitt 23. oktober 2008 i åpningsaksjonen PLoS Computational Biology.

Neuroscientists har studert mange aspekter av hvordan handlinger koordineres av hjernen. Nylig har bruken av datamodeller blitt viktig ettersom teorier har avansert, forutsatt at hjernen fungerer som en optimal kontroller, i henhold til bestemte spesifikke kriterier. De fleste modeller bruker et bestemt kriterium for denne analysen, modellert, deretter sammenlignet med eksperimentelle modeller. Imidlertid mislykkes de fleste av disse ikke til å ta hensyn til det ytre trykket som oppleves av lemmer.

Gravitation er en begrensning som levende organismer må ta hensyn til til enhver tid. Selv enkle vertikale armbevegelser har blitt observert eksperimentelt for å ha forskjellige kontrollsystemer når de beveger seg oppover enn å bevege seg nedover. Ifølge forfatterne kan dette tyde på at hjernen kapitaliserer seg på gravitasjonskraft når det er mulig under bevegelse i et forsøk på å optimalisere energiforbruket til lemmen.

Forfatterne modellerte således denne biologiske regelen ved hjelp av en hypotetisk-deduktiv matematisk modell som inkorporerer korte perioder med muskelinaktivering med retningsavhengig håndkinematikk. Videre ble modellen verifisert eksperimentelt med mennesker, og har vist seg å være både nødvendige og tilstrekkelig for optimal armkontroll.

Hjernen planlegger bevegelser, ifølge forfatterne, som en integrering av biologiske og miljømessige begrensninger, i en metode som, hvis forstått, kunne ha verdi for å forstå motoriske dysfunksjoner og utvikle effektive rehabiliteringsprogrammer. I tillegg fremhever det potensialet for matematikere og nevrologer å samarbeide for å gi kraftige konklusjoner om biologiske organismer.

Inaktiveringsprinsippet: Matematiske løsninger Minimerer absolutt arbeid og biologiske konsekvenser for planlegging av armbevegelser.

Berret B, Darlot C, Jean F, Pozzo T, Papaxanthis C, et al.

PLoS Comput Biol 4 (10): e1000194.

doi: 10,1371 / journal.pcbi.1000194

Klikk her for full lengde artikkel

Part 1 - The Time Machine Audiobook by H. G. Wells (Chs 01-06) (Video Medisinsk Og Faglig 2019).

§ Problemer På Medisin: Sykdom