Sinergias musculares comunes para el equilibrio y la marcha

Se sabe poco sobre la integración de los mecanismos neuronales para el equilibrio y la locomoción. Las sinergias musculares se han estudiado de manera independiente en el equilibrio en pie y la marcha, pero no se han comparado. Aquí, postulamos que el equilibrio reactivo y la marcha son mediados por un conjunto común de sinergias musculares de las extremidades inferiores. En humanos, examinamos la actividad muscular durante perturbaciones multidireccionales de la superficie de soporte durante la de pie y la marcha, así como la marcha sin perturbaciones a dos velocidades. Mostramos que la mayoría de las sinergias musculares utilizadas en las respuestas a perturbaciones durante de pie también se utilizaron en las respuestas a perturbaciones durante la marcha, sugiriendo mecanismos neuronales comunes para el equilibrio reactivo en diferentes contextos. También mostramos que la mayoría de las sinergias musculares utilizadas en el equilibrio reactivo también se utilizaron durante la marcha sin perturbaciones, sugiriendo que los circuitos neuronales que median la locomoción y el equilibrio reactivo reclutan un conjunto común de sinergias musculares para lograr objetivos a nivel de tarea. Las diferencias en las sinergias musculares a través de condiciones reflejaron diferencias en las demandas biomecánicas de las tareas. Por ejemplo, las sinergias musculares específicas para las perturbaciones durante la marcha pueden reflejar desafíos biomecánicos asociados con la postura de un solo miembro, y las sinergias musculares utilizadas durante la recuperación del equilibrio sagital en de pie pero no en marcha fueron consistentes con el mantenimiento de los diferentes movimientos deseados del centro de masa en de pie frente a marcha. Así, las sinergias musculares que especifican la organización espacial de los patrones de activación muscular pueden definir un repertorio de subtareas biomecánicas disponibles para diferentes circuitos neuronales que rigen la marcha y el equilibrio reactivo y pueden ser reclutadas en función de los objetivos a nivel de tarea. El análisis de sinergias musculares puede ayudar a disociar déficits en la organización espacial frente a la organización temporal de la actividad muscular en déficits motores. El análisis de sinergias musculares también puede proporcionar una evaluación más generalizable de la función motora al identificar si los mecanismos modulares comunes están afectados en el desempeño de múltiples tareas motoras.