当前最新:研究确定了科学的肌肉缩放问题
在科学领域,研究小动物的发现通常被推广并应用于人类,而人类的数量级要大得多。由ShirleyRyanAbility
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在科学领域,研究小动物的发现通常被推广并应用于人类,而人类的数量级要大得多。由 Shirley Ryan AbilityLab 领导并发表在《生理学杂志》上的新研究不仅是第一个直接测量人体肌肉收缩特性的研究;它还首次表明,根据动物测量结果将此类信息外推给人类会产生错误的预测。
这一发现最初发生在研究人员利用一种独特的手术技术时,该技术将人类患者的股薄肌(大腿肌肉)移植到手臂中,以在臂丛神经损伤后恢复肘部屈曲。在此过程中,他们能够直接测量肌肉特性并测试结构和比例预测——这是一个难得的机会,因为进行此类测量具有相当大的侵入性,并且必须在出于其他原因进行的大手术期间进行。他们发现,股薄肌实际上的功能就好像它有相对较短的纤维平行作用——而不是长纤维,正如以前基于传统动物解剖模型所认为的那样。然后,科学家们在整个研究过程中重复了这些结果。
具体来说,他们确定人类肌肉纤维的特定张力比传统上使用的黄金标准小 24%,这是从小型哺乳动物身上确定的。此外,他们确定平均股薄肌最佳纤维长度大约是根据对尸体肌肉的详细解剖学研究得出的情况的一半。
“科学家研究动物是有原因的,”Shirley Ryan AbilityLab 的资深作者兼首席科学官 Richard L. Lieber 博士说。“不会直接测量人体肌肉收缩特性,因为它们需要将肌肉从身体中切除。因此,科学家必须研究动物肌肉,然后通过根据大小缩放数字来预测它们与人类的关系。”
这项研究首次表明,这种推断根本不准确。gracilis 由于其简单的属性而成为一个很好的测试用例。据研究人员称,由于没有准确预测其测量结果,因此所有肌肉系统的测量结果可能都不正确。
“当从小鼠推断到人类时,一些比例定律非常有效,例如在测量心输出量和血压时,”利伯博士说,他也是西北大学的教授和爱德华海因斯小弗吉尼亚州医院的高级研究科学家.“然而,通过这项研究,我们已经证明相同的比例原理不适用于肌肉,实际上是高度非线性的。展望未来,我们不应该进行小鼠肌肉研究,然后简单地乘以身体大小来预测人类属性。”
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