運動制御の不正確さと神経ノイズ

運動制御はしばしば不正確なものです。だからこそ、ゴルフやダーツ、野球やサッカーなどのプロのように、緻密な制御を行える専門家は社会で賞賛を得ます。しかし、熟練したプレーヤーの運動にも、ある程度の変動があります。

ゆらぎによる内在的な変動

1890年代に、心理学者Robert Woodworthは、速い運動が遅い運動に比べて不正確であることを示しました。正確さが求められるとき、人は運動を遅くします。不正確さは、感覚入力や運動出力の変動や、この情報の内的表現の誤差から生じます。感覚運動の変動の重要な要素の1つに、われわれのセンサーや運動ニューロンの膜電位のゆらぎによる内在的な変動があります。これらのゆらぎは神経ノイズとして知られ、シナプス後活動電位を引き起こすために必要とされる入力シグナルのレベルも変動させます。

神経ノイズの影響

入力側では、神経ノイズのために、目標または肢の位置の推定の確度と精度が制限されます。確度とは、その推定が真値にどのくらい近いかということであり、精度とは、推定を繰り返したときにどのくらい正確であるかということです。

出力側では、神経ノイズのために、筋収縮の確度と精度が制限されます。さらに、運動指令のノイズ量は、運動指令が大きくなるほど増加する傾向があり、迅速かつ正確に動く能力が制限されます。
こうした変動の増大は、運動ニューロンの興奮性と、力を大きくするための新たな運動単位の動員の両方がランダムで変動することによって生じます。

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