Force production with a subset of fingers: two aspects of unintentional finger involvement.

چکیده اصلی

We explored the relations between unintentional finger force production (enslaving) and multi-finger force-stabilizing synergies using the framework of the uncontrolled manifold (UCM) hypothesis. In particular, we formulated three mutually exclusive hypotheses on the relations between the synergy indices for the force produced by the instructed finger, enslaved fingers, and all the fingers. The subjects performed accurate force production task with two fingers of a hand (index and ring) while the visual feedback showed the force produced by all the fingers (unknown to the subjects). Synergy index reflecting inter-trial variance analysis confirmed strongest synergies stabilizing the total force and weakest synergies stabilizing the force by the enslaved fingers. Analysis of 60-s trials with and without continuous visual feedback on total force demonstrated an increase in the enslaving index. Analysis of the diffusion plots (Hurst index) confirmed larger stability along the UCM for the enslaved finger force. Overall, our results show that the traditional view on enslaving as a robust phenomenon ensuring linear relations between the intended and unintended finger forces is likely wrong: Enslaving increases with time as reflected in the smaller indices of force-stabilizing synergies. These findings also suggest that enslaving is defined predominantly by neural factors.

ترجمه فارسی چکیده

ما با استفاده از چارچوب فرضیه میدان کنترل نشده (UCM)، روابط بین تولید نیروی غیرعمدی انگشتان (انگل‌گیری) و هم‌افزایی‌های ثابت‌کننده نیروی چندانگشتی را بررسی کردیم. به طور خاص، سه فرضیه متقابل بر روابط بین شاخص‌های هم‌افزایی برای نیروی انگشت دستور داده شده، انگشتان انگل‌گیر و تمام انگشتان تدوین شد. شرکت‌کنندگان در یک تسک دقیق تولید نیرو با دو انگشت دست (انگشت شست و حلقه) شرکت کردند در حالی که بازخورد بصری نیروی تولید شده توسط تمام انگشتان را نشان می‌داد (که به شرکت‌کنندگان ناشناخته بود). شاخص هم‌افزایی که نشان‌دهنده تحلیل واریانس بین آزمایش بود، هم‌افزایی‌های قوی‌تری را برای ثابت نگه داشتن نیروی کل و هم‌افزایی‌های ضعیف‌تری را برای ثابت نگه داشتن نیروی انگشتان انگل‌گیر تأیید کرد. تحلیل آزمایش‌های ۶۰ ثانیه‌ای با و بدون بازخورد بصری پیوسته بر نیروی کل نشان‌دهنده افزایش شاخص انگل‌گیری بود. تحلیل نمودارهای پخش (شاخص هورست) ثبات بیشتری را در امتداد UCM برای نیروی انگشت انگل‌گیر تأیید کرد. در مجموع، نتایج ما نشان می‌دهد که دیدگاه سنتی در مورد انگل‌گیری به عنوان یک پدیده پایدار که روابط خطی بین نیروهای انگشت مورد نظر و غیرمورد نظر را تضمین می‌کند، احتمالاً غلط است: انگل‌گیری با زمان افزایش می‌یابد که در شاخص‌های کمتر هم‌افزایی‌های ثابت‌کننده نیرو منعکس می‌شود. این یافته‌ها همچنین نشان می‌دهند که انگل‌گیری عمدتاً توسط عوامل عصبی تعریف می‌شود.

متن کامل اصلی