當肌肉持續緊繃時身體發生了什麼事?原來是感覺與運動神經間「伽碼迴路」失衡

當我們想要移動時,腦部會發出訊息讓肌肉開啟收縮期。這是腦部唯一可以傳送給肌肉的訊息類型;它無法送出「放鬆」的訊息。當動作完成,腦部停止發送收縮的指令後,肌肉才自動地放鬆回到放鬆期的正常靜止長度。

當肌肉持續緊繃時身體發生了什麼事?原來是感覺與運動神經間「伽碼迴路」失衡

如果腦部持續發送「收縮」的指令給肌肉,放鬆期就無法完整地發生,甚或完全沒有機會發生。放鬆的程度,取決於腦部發送收縮訊號的頻率。收縮指令愈常發出,放鬆期就愈少發生。當這訊號的頻率非常密集時,放鬆期完全不會發生,肌肉也會進入強直收縮(tetanic contraction)。

雖然這聽起來像是你想要避免的,但大部分骨骼肌的收縮確實是強直的;我們得要仰賴持續收縮來協調動作、維持平衡和姿勢。在意識主控的自主動作中,像是抬起一個沉重的箱子,強直收縮只會發生在你抬著箱子的那幾分鐘。一旦你將箱子放下,大腦不再命令肌肉收縮,放鬆期就可以發生。這一切是因為動作的控制發生在大腦的意識部分。

不過,如果我們一再重複相同的姿勢或動作,它會漸漸變得自動化,而我們也會慢慢地放掉對它的意識與自主控制。當我們太常重複一個姿勢或動作時,相關的肌肉將不會完成它的放鬆期。它們會繼續保持某種程度的殘餘張力,休息中的肌肉出現這種下意識的部分收縮,稱之為肌肉緊張(muscle tone ormuscle tonus)。

就如同大部分身體的其他部位,肌肉的張力也有高低不同的程度差異。當肌肉異常鬆弛時,稱為低張(hypotonic)。當肌肉異常緊繃,像某些神經性疾病會發生的狀況,稱之為高張(hypertonic)。對大多數人來說,常態往往介於兩者之間。

當肌肉持續緊繃時身體發生了什麼事?原來是感覺與運動神經間「伽碼迴路」失衡

我們需要某種程度的靜止肌張力來維持平衡。肌肉中一點點的張力幫助我們更快速地移動,因為這樣的話,神經系統僅需傳送較少的訊號就可以執行動作。由於我們有習慣的姿勢與動作模式,因此在不同的肌肉裡都會形成程度不等的靜止肌張力。

我們在前一章裡得知,動作模式的創造和儲存發生在腦部。肌張力的程度同時取決於習得的動作模式(神經系統發送訊息使肌肉收縮),以及負責感知與維持肌肉長度的感覺運動回饋迴路(sensorimotor feedback loop)。

當肌肉持續緊繃時身體發生了什麼事?原來是感覺與運動神經間「伽碼迴路」失衡
(圖片提供/商周出版)

這個感覺運動回饋迴路,就是伽馬迴路(gamma loop,圖7),它由阿爾發(alpha)與伽馬運動神經元、感覺神經元、骨骼肌,和一種稱為肌梭(muscle spindle)的本體覺受器這五項所組成。

阿爾發運動神經元支配(以神經供應)骨骼肌,而伽馬運動神經元則是支配肌梭內的肌纖維。阿爾發和伽馬運動神經元會轉傳來自腦部和自動回饋迴路的訊息。

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