姿势控制中的前馈与反馈：两种关键的平衡调节机制

姿势控制中的前馈与反馈：两种关键的平衡调节机制

在运动控制领域，前馈控制和反馈控制是维持身体平衡和姿势稳定的关键机制。本文将通过一个经典实验，深入探讨这两种控制策略的原理和作用。

Belen'kiĭ等于1967年发现姿势肌的肌电活动出现在上肢随意运动之前。他们在受试者完成举臂动作时，同时检测姿势肌(腿和躯干)和原发运动肌(手臂)肌电活动，发现同侧股二头肌的肌电活动在三角肌前50~60ms激活。根据实验结果，他们将姿势肌的活动分为两部分，准备期和补偿期：姿势肌在原发运动肌激活前50ms发生激活，为运动的代偿做准备，称准备期；在原发运动后，姿势肌再次被激活，进一步维持躯体的稳定性，称补偿期。该研究第一次提出姿势控制中前馈及反馈模式存在。

姿势控制中主要的两个基本控制策略，对维持身体平衡和姿势稳定起到保护作用，即是前馈控制（feed-forward control）和反馈控制(feedback control)。

反馈控制

反馈控制是指对外界干扰引起的感觉反馈(视觉、前庭觉、躯体感觉) 的反应所产生的姿势控制，调节方式主要为补偿性姿势调节(compensatory postural adjustments, CPAs)。人们在动作控制的过程中，通常会根据感觉反馈信息(sensory feedback signal)对动作是否达到目标做出判断，通过纠正误差来达到动作目的，这是大家比较熟悉的方式。这种控制虽然可以保证动作目标的完成，但由于完成速度较慢，人们很难只依赖反馈控制来完成动作。所以，人体还存在一种开始较早的前馈调节方式，可以有效弥补反馈调节速度慢的不足，帮助更好地进行姿势控制。

前馈控制

前馈控制是指CNS基于视觉等主观心理预期因素为保持运动时的稳定，对具有潜在不稳定的自主运动产生的预期的姿势反应，通常包含两种方式，即预期性姿势调节(anticipatory postural adjustments，APAs)和预期协同调节(anticipatory synergy adjustments，ASAs)。ASAs是建立在人体姿势肌肉协同控制的基础上产生的一种调节方式，机体在准备开始一个动作之前，对身体肌肉的协同模式提前做出调整，以保证目标动作在完成过程中不会受到先前不利于该动作的肌肉协同模式的影响，提高动作的绩效，并保证姿势的稳定性。而APAs是在身体产生目标动作或外力干扰前，机体根据判断干扰的情况预先激活相应姿势肌肉并形成关节扭矩，抵消掉即将到来的动作和外部力量对姿势的作用力，并保证干扰过程中姿势的稳定，是前馈控制的主要方式。