估计手部生长对肌肉激活模式的影响:一个肌肉骨建模研究
Miranda C Ludovice1, Katherine R Saul2, Derek G Kamper1
1The Joint Department of Biomedical Engineering, the University of North Carolina at Chapel Hill, Chapel Hill, NC, United States; North Carolina State University, Raleigh, NC, United States.
Journal of biomechanics
|January 25, 2025
概括
随着孩子们的成长,手臂大小和肌肉力量的变化会影响他们的大脑如何控制手指的运动. 这表明,儿童可能需要调整他们的运动控制策略,以在发育过程中保持手部功能.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 神经科学是一个神经科学.
- 发展生物学 发展生物学
背景情况:
- 儿童时期涉及神经和肌肉骨系统的快速发展.
- 了解生长如何影响运动控制对于儿科发育至关重要.
研究的目的:
- 研究与生长相关的骨大小和肌肉强度变化对儿童手指力产生神经控制的影响.
- 模拟儿科手部发育及其对运动控制的影响.
主要方法:
- 使用OpenSim和儿科人类学数据创建了10个不同的儿科手模型 (6-10岁,男性/女性).
- 利用静态优化来估计肌肉激活在两个姿势中最大的食指力.
- 进行多重回归分析,以评估年龄和性别对肌肉激活模式的影响.
主要成果:
- 对于姿势1,年龄和性别显著影响了大多数肌肉的肌肉激活 (p <0.035).
- 对于姿势2来说,只有延伸指的共同体激活与年龄有显著的关系 (p = 0.010).
- 模拟显示,年轻和年长模型之间的激活模式的改变改变了预测的指力和方向.
结论:
- 手的尺寸和形态的与生长相关的变化需要调整肌肉激活模式,以保持手的功能.
- 儿童可能需要在整个发育过程中调整或重新学习运动控制策略,以适应身体变化.


