Утомление и моторная избыточность: адаптивное увеличение дисперсии силы пальцев при выполнении многопальцевых задач

Мы изучали влияние утомления указательного пальца на показатели вариабельности силы при выполнении дискретных и ритмических задач на точное воспроизведение силы указательным пальцем и всеми четырьмя пальцами, нажимающими параллельно. Ожидалось увеличение дисперсии силы, развиваемой утомлённым указательным пальцем. Мы предположили, что другие пальцы также будут демонстрировать повышенную дисперсию развиваемой ими силы, что будет сопровождаться ковариацией сил пальцев и приведёт к относительному сохранению точности выполнения. Испытуемые выполняли изометрические задачи, включая максимальное произвольное сокращение (MVC) и точное воспроизведение силы, до и после одноминутного утомляющего упражнения, состоявшего из MVC указательного пальца. Во время утомления при точном воспроизведении силы указательным пальцем наблюдалось значимое увеличение среднеквадратического показателя вариабельности силы. В задачах с участием четырёх пальцев дисперсия силы каждого отдельного пальца увеличилась у всех четырёх пальцев, тогда как дисперсия суммарной силы изменилась лишь незначительно. Мы количественно оценили два компонента дисперсии в пространстве гипотетических команд пальцам, называемых пальцевыми модами. Произошло значительное увеличение компонента дисперсии, не влиявшего на суммарную силу, и гораздо меньшее увеличение компонента, который на неё влиял. Результаты свидетельствуют об адаптивном увеличении вариабельности силы неутомлёнными элементами как стратегии ослабления влияния утомления на точность многокомпонентного выполнения. Вероятно, эти эффекты возникали не на уровне синхронизации двигательных единиц между мышечными компартментами, а на более высоких уровнях управления движениями.