از کورتکس حرکتی به حرکت و برگشت دوباره به عقب

کورتکس حرکتی رفتار حرکتی را با تولید سیگنال های خاص حرکت و مخابره آن ها از طریق مدارهای ستون فقرات و نورونور به عضلات کنترل می کند. الگوی فعالیت دقیق و هماهنگ عضلات برای اجرای دقیق حرکت ضروری است. برای اجرای دقیق حرکات عضلانی، الگوی فعالیت عضلانی دقیق و هماهنگ لازم است. بنابراین فعالیت عصبی باید با پارامتر حرکت هماهنگ باشد. برای تحقیق در خصوص چنین رابطه ای بین فعالیت های کورتکس حرکتی، شبکه ستون فقرات و عضلات، مدلی طراحی کردیم که تمامی مسیر از کورتکس حرکتی به مدارهای ستون فقرات به عضلات تحت کنترل حرکات دست را شبیه سازی می کند. در این مدل، بازو متشکل از دو مفصل است ( شانه و آرنج)، که حرکات آن ها توسط شش ماهیچه ( ۴ تا تک مفصله و ۲ تا دو مفصله: فلکسورها و اکستنسورها) تحت کنترل است. عضلات بازتاب عکس العملی را به مدار ستون فقرات عرضه می کنند. نورون های مغزی به عنوان «کنترل کننده مغزی» شناخته می شوند که مشکل وارونه ای را بر اساس مسیر مستقیم به سمت هدف و نیم رخ پیش بینی شده با سرعت زنگ مانند حل می کنند. بدین ترتیب، کنترل کننده برنامه ای را طراحی می کند که فعالیت خاصی از مدارهای ستون فقرات را ایجاد می کند که به نوبت فعالیت ماهیچه ای را که حرکت هدف را تشخیص می دهد؛ ایجاد می کند. با استفاده از این مدل، ما مکانیسم ارتباط بین فعالیت های مغزی و عصبی-حرکتی و جهت حرکت و سایر پارامتر های حرکت را شرح می دهیم. ما نشان می دهیم که تنظیم جهتی فعالیت عصبی در کورتکس حرکتی و طناب ستون فقرات ممکن است از چرخش جهتی مخصوص طول های عضلات ناشی شود. مدل ما نشان می دهد که تنظیم جهت اول در سطح نیروهای ماهیچه ای ظاهر می شود، در سطح عصبی-حرکتی افزایش می یابد، و در سطح کورتکس حرکتی به دلیل وابستگی نیروهای حساس به عضلات، محدودیت عضلات و بازخورد پاسخ دهنده به طول و سرعت عضلات افزایش  بیشتری می یابد.