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2020年9月9日—...學院助理教授張智鈞教授、中大醫學院內外全科醫學士畢業生張文斐醫生,以及理大康復治療科學系兒童物理治療師及助理教授陳昭縈博士。
【科研成果】中大聯同理大及西悉尼大學研究發現人體神經系統產生更高效能跑步方法的機制
來源:香港中文大學
右起:中大醫學院生物醫學學院助理教授張智鈞教授、中大醫學院內外全科醫學士畢業生張文斐醫生,以及理大康復治療科學系兒童物理治療師及助理教授陳昭縈博士。
跑步是與生俱來的技能,大多數人毋須多加思考便懂得奔跑。有些人或會定期跑步鍛鍊身體,甚至會認真地接受專業訓練,以完成馬拉松賽事。看起來簡單的跑步動作,其實隱藏複雜的生物力學機制,通過協調控制大腦和脊髓內複雜的神經網絡來完成。
來自香港中文大學(中大)醫學院生物醫學學院及蔡永業腦神經科學中心、香港理工大學(理大),以及澳洲西悉尼大學的科研人員,最近發現人體神經系統配備了一種機制,可以根據身體狀態和以往的跑步經驗,靈活地調節身體的運動指令,繼而作出不同的跑步方式。相關發現剛於《自然通訊》(Nature Communications)上發表。研究人員期望藉此制定訓練策略,設計出有較高效能的跑步方法。
透過機器學習(Machine Learning)揭示人類跑步的神經運動基礎
為了研究神經系統如何控制不同年齡和訓練階段人士的跑步情況,研究團隊招募了多組健康的志願參加者,包括學齡前兒童、疏於運動的成年人、訓練中的成年跑手,以至經驗豐富的精英馬拉松運動員。參加者在平地或跑步機上跑步時,他們多組肌肉的電流活動及身體向地面施加的力量都會被記錄。收集數據後,研究團隊使用一種複雜的機器學習演算法,於數據庫中找出會同步變得活躍的多組肌肉,亦即是「肌肉協同」。
研究文章的主要作者、中大醫學院生物醫學學院助理教授張智鈞教授表示:「由於肌肉活動源自大腦和脊髓,『肌肉協同』可作為一個切入點,讓我們瞥見人類神經系統如何操控運動。『肌肉協同』被認為是神經運動的基礎,其功能就如英文字母,可以被神經系統靈活地重組,從而引起不同動作。我們的目標是分析這些協同模式如何隨著不同的年齡群組和培訓模式而產生變化。」
「肌肉...
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