Sinergias muscularesEditar
Nikolai Bernstein propôs a existência de sinergias musculares como uma estratégia neural de simplificação do controle de múltiplos graus de liberdade. Uma sinergia muscular funcional é definida como um padrão de co-ativação dos músculos recrutados por um único sinal de comando neural. Um músculo pode fazer parte de múltiplas sinergias musculares, e uma sinergia pode activar múltiplos músculos. O método atual de encontrar sinergias musculares é medir sinais EMG (eletromiografia) dos músculos envolvidos em um determinado movimento para que padrões específicos de ativação muscular possam ser identificados. As análises estatísticas são aplicadas aos dados filtrados do EMG para determinar o número de sinergias musculares que melhor representam o EMG original. Alternativamente, a análise de coerência dos dados EMG pode ser usada para determinar o acoplamento entre os músculos e a frequência da entrada comum. Um número reduzido de elementos de controle (sinergias musculares) são combinados para formar um conjunto contínuo de ativação muscular para o controle motor suave durante várias tarefas. Estas sinergias trabalham em conjunto para produzir movimentos como a marcha ou o controlo do equilíbrio. A direcionalidade de um movimento tem um efeito sobre a forma como a tarefa motora é executada (ou seja, caminhar para frente vs. caminhar para trás, cada um utiliza diferentes níveis de contração em diferentes músculos). Os pesquisadores mediram os sinais EMG para perturbação aplicados em múltiplas direções a fim de identificar as sinergias musculares presentes em todas as direções.
Inicialmente, pensou-se que as sinergias musculares eliminaram o controle redundante de um número limitado de graus de liberdade ao restringir os movimentos de certas articulações ou músculos (sinergias de flexão e extensão). Contudo, se estas sinergias musculares são uma estratégia neural ou se são o resultado de restrições cinemáticas tem sido debatido. Recentemente o termo sinergia sensorial foi introduzido apoiando a suposição de que sinergias são as estratégias neurais para lidar com sistemas sensoriais e motores.
Hipótese múltipla não controladaEditar
Uma hipótese mais recente propõe que o sistema nervoso central não elimina os graus redundantes de liberdade, mas ao invés disso, ele usa todos eles para garantir o desempenho flexível e estável das tarefas motoras. O sistema nervoso central faz uso dessa abundância dos sistemas redundantes ao invés de restringi-los como hipóteses anteriores. A Hipótese do Manifesto Descontrolado (UCM) fornece uma forma de quantificar a sinergia muscular. Esta hipótese define “sinergia” de forma um pouco diferente da acima mencionada; uma sinergia representa uma organização de variáveis elementais (graus de liberdade) que estabiliza uma variável importante de desempenho. A variável elementar é a menor variável sensível que pode ser usada para descrever um sistema de interesse em um nível de análise selecionado, e uma variável de desempenho refere-se às variáveis potencialmente importantes produzidas pelo sistema como um todo. Por exemplo, em tarefas de múltiplas articulações, os ângulos e as posições de certas articulações são as variáveis elementares, e as variáveis de desempenho são as coordenadas do ponto final da mão.
Esta hipótese propõe que o controlador (o cérebro) atua no espaço das variáveis elementares (ou seja, as rotações compartilhadas pelo ombro, cotovelo e pulso nos movimentos do braço) e seleciona no espaço dos coletores (ou seja, conjuntos de valores angulares correspondentes a uma posição final). Esta hipótese reconhece que a variabilidade está sempre presente nos movimentos humanos, e categoriza-a em dois tipos: (1) variabilidade má e (2) variabilidade boa. Uma variabilidade ruim afeta a importante variável de desempenho e causa grandes erros no resultado final de uma tarefa motora, e uma boa variabilidade mantém a tarefa de desempenho inalterada e mantém o resultado bem sucedido. Um exemplo interessante da boa variabilidade foi observado nos movimentos da língua, que são responsáveis pela produção da fala. A prescrição do nível de rigidez do corpo da língua cria alguma variabilidade (em termos dos parâmetros acústicos da fala, como os formantes), que, no entanto, não é significativa para a qualidade da fala (pelo menos, na gama razoável de níveis de rigidez). Uma das explicações possíveis pode ser que o cérebro só trabalha para diminuir a má variabilidade que impede o resultado final desejado, e o faz aumentando a boa variabilidade no domínio redundante.