Как улучшить методологию анализа мышечных синергий?

Анализ мышечных синергий все шире применяют в нейронауках, робототехнике, реабилитации и спортивной науке для изучения и лучшего понимания двигательной координации. В анализе используют методы снижения размерности для выявления закономерностей в пространственных, временных или пространственно-временных паттернах активации нескольких мышц.

Недавние исследования показали вариабельность результатов, связанную с разными методологическими подходами, и возникла необходимость уточнить ряд аспектов методики анализа. Хотя анализ синергий представляется надежным методом, он остается статистическим инструментом и, следовательно, чувствителен к объему и качеству исходных данных, прежде всего электромиограмм. Особое внимание следует уделять нормализации амплитуды ЭМГ, удалению фонового шума и фильтрации ЭМГ, поскольку эти процедуры могут снижать или повышать отношение сигнал/шум и существенно влиять на оценку синергий.

Чтобы надежно выявлять синергии, эксперименты следует планировать так, чтобы группы мышц, потенциально образующие синергию, активировались с достаточным уровнем активности, а пространство синергий было полностью исследовано. Следует поощрять одновременное использование разных формулировок синергий — пространственных, временных и пространственно-временных. Число синергий отражает либо размерность пространственной структуры, либо число независимых временных паттернов, и мы показали, что эти два аспекта в анализе часто смешивают. Для выбора числа синергий интересной альтернативой критериям, основанным только на порогах объясненной дисперсии, служат критерии, основанные на оценке шума, воспроизводимости результатов анализа или функциональных исходах синергий.