Motor control
मोटर नियंत्रण उन जीवों में गति का विनियमन है जिनमें एक तंत्रिका तंत्र होता है। मोटर नियंत्रण में प्रतिवर्त के साथ-साथ निर्देशित गति भी शामिल है। आंदोलन को नियंत्रित करने के लिए, तंत्रिका तंत्र को बहुआयामी संवेदी जानकारी (बाहरी दुनिया के साथ-साथ प्रोप्रियोसेप्शन दोनों से) को एकीकृत करना चाहिए और एक लक्ष्य को पूरा करने के लिए मांसपेशियों की भर्ती के लिए आवश्यक संकेत प्राप्त करना चाहिए। यह मार्ग बहुसंवेदी एकीकरण, संकेत प्रसंस्करण, समन्वय, बायोमैकेनिक्स और संज्ञान सहित कई विषयों में फैला हुआ है, और कम्प्यूटेशनल चुनौतियों पर अक्सर सेंसरिमोटर नियंत्रण शब्द के तहत चर्चा की जाती है। लक्ष्यों को पूरा करने के साथ-साथ मुद्रा, संतुलन और स्थिरता के लिए दुनिया के साथ बातचीत करने के लिए सफल मोटर नियंत्रण महत्वपूर्ण है। कुछ शोधकर्ताओं (ज्यादातर गति का अध्ययन करने वाले तंत्रिका विज्ञानी, जैसे कि डैनियल वोल्पर्ट और रैंडी फ्लैनगन) का तर्क है कि मस्तिष्क के अस्तित्व का कारण मोटर नियंत्रण है। मांसपेशी बल का तंत्रिका नियंत्रण सभी आंदोलन, जैसे अपनी नाक को छूने के लिए, क्रिया क्षमता को फायर करने के लिए मोटर न्यूरॉन्स की आवश्यकता होती है जिसके परिणामस्वरूप मांसपेशियों का संकुचन होता है। मनुष्यों में, ~ 150,000 मोटर न्यूरॉन्स ~ 600 मांसपेशियों के संकुचन को नियंत्रित करते हैं। गति उत्पन्न करने के लिए, 600 मांसपेशियों के एक उपसमुच्चय को सही समय पर सही बल का उत्पादन करने के लिए एक अस्थायी रूप से सटीक पैटर्न में सिकुड़ना चाहिए। मोटर इकाइयाँ और बल उत्पादन एक एकल मोटर न्यूरॉन और उसके द्वारा अंतःस्थापित मांसपेशियों के तंतुओं को मोटर इकाई कहा जाता है। उदाहरण के लिए, रेक्टस फेमोरिस में लगभग 10 लाख मांसपेशी तंतु होते हैं, जो लगभग 1000 मोटर न्यूरॉन्स द्वारा नियंत्रित होते हैं। मोटर न्यूरॉन में गतिविधि सभी स्नायु तंतुओं में संकुचन का कारण बनती है ताकि वे एक इकाई के रूप में कार्य करें। मोटर न्यूरॉन में क्रिया संभावित आवृत्ति (स्पाइक दर) में वृद्धि मांसपेशियों के तंतु संकुचन बल को अधिकतम बल तक बढ़ाती है। अधिकतम बल मांसपेशियों के तंतुओं के संकुचनशील गुणों पर निर्भर करता है। एक मोटर इकाई के भीतर, सभी मांसपेशी तंतु एक ही प्रकार के होते हैं (जैसे। टाइप I (स्लो ट्विच) या टाइप II फाइबर (फास्ट ट्विच), और कई प्रकार की मोटर इकाइयाँ एक दी गई मांसपेशी बनाती हैं। किसी दिए गए मांसपेशियों की मोटर इकाइयों को सामूहिक रूप से मोटर पूल के रूप में जाना जाता है। इस प्रकार किसी दिए गए मांसपेशियों में उत्पन्न बल इस बात पर निर्भर करता हैः 1) कितने मोटर न्यूरॉन्स सक्रिय हैं, और उनकी स्पाइक दर; 2) सक्रिय न्यूरॉन्स द्वारा अंतःस्थापित मांसपेशियों के तंतुओं के संकुचन गुण और संख्या। अधिक बल उत्पन्न करने के लिए, सक्रिय मोटर न्यूरॉन्स की स्पाइक दर बढ़ाएँ और/या अधिक और मजबूत मोटर इकाइयों की भर्ती करें। बदले में, मांसपेशी बल अंग आंदोलन का उत्पादन कैसे करता है, यह अंग बायोमैकेनिक्स पर निर्भर करता है, जैसे। जहाँ टेंडन और मांसपेशियों की उत्पत्ति होती है (कौन सी हड्डी, और सटीक स्थान) और जहाँ मांसपेशियाँ हड्डी पर डालती हैं कि यह चलती है। एक मोटर पूल के भीतर मोटर इकाइयों को एक रूढ़िवादी क्रम में भर्ती किया जाता है, मोटर इकाइयों से जो प्रति स्पाइक कम मात्रा में बल का उत्पादन करती हैं, और जो प्रति स्पाइक सबसे बड़ा बल का उत्पादन करती हैं। मोटर इकाई बल का ढाल मोटर न्यूरॉन सोमा आकार और मोटर न्यूरॉन विद्युत उत्तेजना में एक ढाल के साथ सहसंबद्ध है। इस संबंध को एलवुड हेनेमैन द्वारा वर्णित किया गया था और इसे हेनेमैन के आकार सिद्धांत के रूप में जाना जाता है, जो तंत्रिका विज्ञान की एक मौलिक खोज और मोटर नियंत्रण का एक संगठनात्मक सिद्धांत है। छोटे बलों की आवश्यकता वाले कार्यों के लिए, जैसे कि मुद्रा का निरंतर समायोजन, कम मांसपेशियों के तंतुओं वाली मोटर इकाइयों का उपयोग किया जाता है जो धीरे-धीरे सिकुड़ते हैं, लेकिन कम थकाऊ होते हैं। जैसे-जैसे अधिक बल की आवश्यकता होती है, तेज खिंचाव, तेज-थकाऊ मांसपेशियों के तंतुओं वाली मोटर इकाइयों की भर्ती की जाती है। उच्च।। बल की आवश्यकता।/।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।। यह निष्कर्ष कि एक मोटर पूल के भीतर एक भर्ती आदेश मौजूद है, समस्या के सरलीकरण को दर्शाता हैः यदि किसी विशेष मांसपेशी को एक विशेष बल का उत्पादन करना चाहिए, तो उस बल का उत्पादन होने तक अपने भर्ती पदानुक्रम के साथ मोटर पूल को सक्रिय करें। लेकिन फिर कैसे चुनें कि प्रत्येक मांसपेशी में कौन सा बल उत्पन्न करना है? इस समस्या को हल करने में तंत्रिका तंत्र को निम्नलिखित समस्याओं का सामना करना पड़ता है। अपव्यय। आंदोलनों के अनंत प्रक्षेपवक्र एक लक्ष्य को पूरा कर सकते हैं (जैसे। मेरी नाक को छुएँ)। प्रक्षेपवक्र कैसे चुना जाता है? कौन सा प्रक्षेपवक्र सबसे अच्छा है? शोर मचाता है। शोर को छोटे उतार-चढ़ाव के रूप में परिभाषित किया गया है जो एक संकेत से असंबंधित हैं, जो संवेदना से लेकर मांसपेशियों के संकुचन तक किसी भी बिंदु पर न्यूरॉन्स और सिनैप्टिक कनेक्शन में हो सकते हैं। देरी होती है। मोटर न्यूरॉन गतिविधि मांसपेशियों के संकुचन से पहले होती है, जो गति से पहले होती है। संवेदी संकेत उन घटनाओं को भी दर्शाते हैं जो पहले ही हो चुकी हैं। इस तरह की देरी मोटर कार्यक्रम के चयन को प्रभावित करती है। अनिश्चितता। तंत्रिका शोर के कारण अनिश्चितता उत्पन्न होती है, लेकिन यह भी कि दुनिया की स्थिति के बारे में निष्कर्ष सही नहीं हो सकते हैं (जैसे। आने वाली गेंद की गति)। असंवेदनशीलता। यहां तक कि जब एक आंदोलन निष्पादित किया जा रहा है, तो दुनिया की स्थिति बदल जाती है, यहां तक कि शरीर के बाकी हिस्सों पर प्रतिक्रियाशील बलों जैसे सरल प्रभावों के माध्यम से भी, जिससे सक्रिय होने पर एक जोड़ का अनुवाद होता है। गैर-रैखिकता। तंत्रिका गतिविधि और मांसपेशियों के संकुचन के प्रभाव अत्यधिक गैर-रैखिक होते हैं, जिन्हें मोटर न्यूरॉन गतिविधि के एक पैटर्न के परिणामों की भविष्यवाणी करते समय तंत्रिका तंत्र को ध्यान में रखना चाहिए। बहुत चल रहा शोध इस बात की जांच करने के लिए समर्पित है कि तंत्रिका तंत्र इन मुद्दों से कैसे निपटता है, दोनों व्यवहार स्तर पर, साथ ही साथ मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी में तंत्रिका परिपथ कैसे प्रतिनिधित्व करते हैं और इन कारकों से कैसे निपटते हैं ताकि हम जानवरों में द्रव आंदोलनों का उत्पादन कर सकें। "इष्टतम प्रतिक्रिया नियंत्रण" इन गणना मुद्दों का एक प्रभावशाली सैद्धांतिक ढांचा है। मोटर नियंत्रण के लिए मॉडल प्रणालियाँ सभी जीवों को उपरोक्त कम्प्यूटेशनल चुनौतियों का सामना करना पड़ता है, इसलिए मोटर नियंत्रण के लिए तंत्रिका परिपथों का अध्ययन मनुष्यों, बंदरों, घोड़ों, बिल्लियों, चूहों, मछली लाम्प्रे, मक्खियों, टिड्डियों और सूत्रकृमियों में किया गया है। चूहों और बंदरों जैसी स्तनधारी मॉडल प्रणालियाँ मानव स्वास्थ्य और बीमारी के लिए सबसे सीधे तुलनात्मक मॉडल प्रदान करती हैं। इनका व्यापक रूप से कशेरुकी जीवों के लिए सामान्य उच्च मस्तिष्क क्षेत्रों की भूमिका का अध्ययन करने के लिए उपयोग किया जाता है, जिसमें मस्तिष्क प्रांतस्था, थैलेमस, बेसल गैन्ग्लिया और मोटर नियंत्रण के लिए गहरे मस्तिष्क मेडुलरी और रेटिकुलर सर्किट शामिल हैं। रीढ़ की हड्डी में मोटर सर्किट के आनुवंशिकी और तंत्रिका-शरीर विज्ञान का अध्ययन स्तनधारी मॉडल जीवों में भी किया गया है, लेकिन सुरक्षात्मक कशेरुका जानवरों के व्यवहार में रीढ़ की हड्डी के सर्किट की कार्यात्मक भूमिका का अध्ययन करना मुश्किल बना देती है। यहाँ, लार्वा और वयस्क मछलियाँ मोटर न्यूरॉन गतिविधि का समन्वय करने वाले स्थानीय रीढ़ की हड्डी के परिपथों के कार्यात्मक तर्क की खोज में उपयोगी रही हैं। अकशेरुकी मॉडल जीवों के मस्तिष्क क्षेत्र कशेरुकी जीवों के समान नहीं होते हैं, लेकिन उनके मस्तिष्क को समान कम्प्यूटेशनल मुद्दों को हल करना चाहिए और इस प्रकार माना जाता है कि कशेरुकी तंत्रिका तंत्र में मोटर नियंत्रण में शामिल लोगों के लिए मस्तिष्क क्षेत्र समरूप हैं, गैन्ग्लिया में आर्थ्रोपोड तंत्रिका तंत्र का संगठन जो प्रत्येक पैर को नियंत्रित करता है क्योंकि शोधकर्ताओं को व्यवहार के दौरान एक विशिष्ट पैर को स्थानांतरित करने के लिए समर्पित न्यूरॉन्स से रिकॉर्ड करने की अनुमति देता है। मॉडल प्रणालियों ने लयबद्ध आंदोलनों को चलाने में केंद्रीय पैटर्न जनरेटर की भूमिका का भी प्रदर्शन किया है। एक केंद्रीय पैटर्न जनरेटर एक तंत्रिका नेटवर्क है जो एक बाहरी नियंत्रण संकेत की अनुपस्थिति में लयबद्ध गतिविधि उत्पन्न कर सकता है, जैसे कि मस्तिष्क से उतरने वाला संकेत या अंगों में सेंसर से प्रतिक्रिया संकेत (जैसे। प्रोप्रियोसेप्टर्स)। साक्ष्य बताते हैं कि वास्तविक सी. पी. जी. कई प्रमुख मोटर नियंत्रण क्षेत्रों में मौजूद हैं, जैसे कि आर्थ्रोपोड्स के पेट या प्री-बोएट्ज़िंगर कॉम्प्लेक्स जो मनुष्यों में सांस लेने को नियंत्रित करते हैं। इसके अलावा, एक सैद्धांतिक अवधारणा के रूप में, सी. पी. जी. मोटर नियंत्रण में संवेदी प्रतिक्रिया की संभावित भूमिका को तैयार करने के लिए उपयोगी रहे हैं। एक संवेदी उत्तेजना के बारे में जागरूक होने और उस जानकारी का उपयोग किसी क्रिया को प्रभावित करने के लिए करने की प्रक्रिया चरणों में होती है। सरल कार्यों के प्रतिक्रिया समय का उपयोग इन चरणों के बारे में जानकारी प्रकट करने के लिए किया जा सकता है। प्रतिक्रिया समय उस समय की अवधि को संदर्भित करता है जब उत्तेजना प्रस्तुत की जाती है, और प्रतिक्रिया की समाप्ति। आंदोलन का समय आंदोलन को पूरा करने में लगने वाला समय है। पहले प्रतिक्रिया समय प्रयोगों में से कुछ फ्रांसिसकस डोंडर्स द्वारा किए गए थे, जिन्होंने उत्तेजनाओं को संसाधित करने और सही प्रतिक्रिया चुनने के लिए आवश्यक समय की अवधि निर्धारित करने के लिए एक विकल्प कार्य के लिए प्रतिक्रिया समय में अंतर का उपयोग किया। हालांकि यह दृष्टिकोण अंततः त्रुटिपूर्ण है, इसने इस विचार को जन्म दिया कि प्रतिक्रिया समय एक उत्तेजना पहचान से बना था, जिसके बाद प्रतिक्रिया चयन होता है, और अंततः सही आंदोलन करने में समाप्त होता है। आगे के शोध ने सबूत प्रदान किए हैं कि ये चरण मौजूद हैं, लेकिन किसी भी प्रतिक्रिया समय की प्रतिक्रिया चयन अवधि उपलब्ध विकल्पों की संख्या बढ़ने के साथ बढ़ती है, एक संबंध जिसे हिक के नियम के रूप में जाना जाता है। बंद लूप नियंत्रण मानव आंदोलन के लिए एक बंद लूप प्रणाली की शास्त्रीय परिभाषा जैक ए. एडम्स (1971) से आती है। वांछित आउटपुट के संदर्भ की तुलना त्रुटि का पता लगाने के तंत्र के माध्यम से वास्तविक आउटपुट से की जाती है; प्रतिक्रिया का उपयोग करके, त्रुटि को ठीक किया जाता है। अधिकांश गतिविधियाँ जो दिन-प्रतिदिन की गतिविधि के दौरान की जाती हैं, संवेदी जानकारी तक पहुँचने की निरंतर प्रक्रिया का उपयोग करके और गति को अधिक सटीक रूप से जारी रखने के लिए इसका उपयोग करके बनाई जाती हैं। इस प्रकार के मोटर नियंत्रण को प्रतिक्रिया नियंत्रण कहा जाता है, क्योंकि यह आंदोलनों को नियंत्रित करने के लिए संवेदी प्रतिक्रिया पर निर्भर करता है। प्रतिक्रिया नियंत्रण मोटर नियंत्रण का एक स्थित रूप है, जो प्रदर्शन के बारे में संवेदी जानकारी और उस वातावरण से विशिष्ट संवेदी इनपुट पर निर्भर करता है जिसमें आंदोलन किया जाता है। यह संवेदी इनपुट, जबकि संसाधित किया जाता है, आवश्यक रूप से क्रिया के बारे में सचेत जागरूकता का कारण नहीं बनता है। बंद लूप नियंत्रण मोटर नियंत्रण का एक प्रतिक्रिया आधारित तंत्र है, जहां पर्यावरण पर कोई भी कार्य किसी प्रकार का परिवर्तन पैदा करता है जो प्रतिक्रिया के माध्यम से भविष्य के प्रदर्शन को प्रभावित करता है। बंद लूप मोटर नियंत्रण लगातार नियंत्रित कार्यों के लिए सबसे उपयुक्त है, लेकिन बैलिस्टिक कार्यों के लिए जल्दी से काम नहीं करता है। बैलिस्टिक क्रियाएँ वे क्रियाएँ हैं जो इसके बारे में सोचे बिना अंत तक जारी रहती हैं, तब भी जब वे अब उपयुक्त नहीं हैं। क्योंकि प्रतिक्रिया नियंत्रण संवेदी जानकारी पर निर्भर करता है, यह संवेदी प्रसंस्करण के रूप में धीमा है। ये चालें गति-सटीकता विनिमय के अधीन हैं, क्योंकि गति को नियंत्रित करने के लिए संवेदी प्रसंस्करण का उपयोग किया जा रहा है, गति जितनी तेजी से की जाती है, उतनी ही कम सटीक हो जाती है। जैक ए. एडम्स की शास्त्रीय परिभाषा हैः "एक खुली लूप प्रणाली में त्रुटि विनियमन के लिए कोई प्रतिक्रिया या तंत्र नहीं होता है। एक प्रणाली के लिए इनपुट घटनाएँ अपना प्रभाव डालती हैं, प्रणाली इनपुट पर अपने परिवर्तन को प्रभावित करती है और प्रणाली का एक आउटपुट होता है। एक निश्चित समय के साथ एक यातायात प्रकाश जब भार भारी होता है तो यातायात को बाधित करता है और जब यातायात हल्का होता है तो प्रवाह को बाधित करता है। प्रणाली में कोई प्रतिपूरक क्षमता नहीं है। "हालांकि, कुछ गतिविधियाँ, संवेदी जानकारी को एकीकृत करने के लिए बहुत जल्दी होती हैं, और इसके बजाय फ़ीड फॉरवर्ड नियंत्रण पर भरोसा करना चाहिए। ओपन लूप कंट्रोल मोटर नियंत्रण का एक फ़ीड फॉरवर्ड रूप है, और इसका उपयोग तेजी से, बैलिस्टिक आंदोलनों को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है जो किसी भी संवेदी जानकारी को संसाधित करने से पहले समाप्त हो जाते हैं। इस प्रकार के नियंत्रण का सबसे अच्छा अध्ययन करने के लिए, अधिकांश शोध विवर्तन अध्ययनों पर केंद्रित हैं, जिनमें अक्सर बिल्लियों या बंदरों को शामिल किया जाता है जिनकी संवेदी नसें उनकी रीढ़ की हड्डी से अलग हो गई हैं। बंदर जो अपनी बाहों से सभी संवेदी जानकारी खो देते हैं, डीफैफरेंटेशन प्रक्रिया से उबरने के बाद सामान्य व्यवहार फिर से शुरू कर देते हैं। अधिकांश कौशलों को फिर से सीखा गया, लेकिन ठीक मोटर नियंत्रण बहुत मुश्किल हो गया। यह दिखाया गया है कि खुले लूप नियंत्रण को विभिन्न रोग स्थितियों के लिए अनुकूलित किया जा सकता है और इसलिए इसका उपयोग प्रणाली को नियंत्रित करने वाली लागत कार्यात्मकता को बदलकर विभिन्न मोटर विकारों के संकेत निकालने के लिए किया जा सकता है। समन्वय एक मुख्य मोटर नियंत्रण मुद्दा मोटर प्रणाली के विभिन्न घटकों का समन्वय कर रहा है ताकि आंदोलन उत्पन्न करने के लिए एकजुट होकर कार्य किया जा सके। परिधीय न्यूरॉन्स केंद्रीय तंत्रिका तंत्र से इनपुट प्राप्त करते हैं और मांसपेशियों को उत्तेजित करते हैं। बदले में, मांसपेशियाँ बल उत्पन्न करती हैं जो जोड़ों को सक्रिय करती हैं। मोटर प्रणाली के लिए टुकड़ों को एक साथ काम करने के लिए प्राप्त करना एक चुनौतीपूर्ण समस्या है और इस समस्या को कैसे हल किया जाता है, मोटर नियंत्रण अनुसंधान में अध्ययन का एक सक्रिय क्षेत्र है। प्रतिवर्त कुछ मामलों में मोटर घटकों का समन्वय कठोर-तार वाला होता है, जिसमें निश्चित तंत्रिका-पेशीय मार्ग होते हैं जिन्हें प्रतिवर्त कहा जाता है। प्रतिवर्तों को आम तौर पर स्वचालित और निश्चित मोटर प्रतिक्रियाओं के रूप में चिह्नित किया जाता है, और वे अवधारणात्मक प्रसंस्करण पर निर्भर प्रतिक्रियाओं के लिए संभव की तुलना में बहुत तेज समय पैमाने पर होते हैं। रिफ्लेक्स मोटर प्रणाली को स्थिर करने में एक मौलिक भूमिका निभाते हैं, जो छोटी गड़बड़ी के लिए लगभग तत्काल क्षतिपूर्ति प्रदान करते हैं और निश्चित निष्पादन पैटर्न को बनाए रखते हैं। कुछ प्रतिवर्त लूप मस्तिष्क से इनपुट प्राप्त किए बिना पूरी तरह से रीढ़ की हड्डी के माध्यम से जाते हैं, और इस प्रकार ध्यान या सचेत नियंत्रण की आवश्यकता नहीं होती है। अन्य में मस्तिष्क के निचले क्षेत्र शामिल होते हैं और वे पूर्व निर्देशों या इरादों से प्रभावित हो सकते हैं, लेकिन वे अवधारणात्मक प्रसंस्करण और ऑनलाइन नियंत्रण से स्वतंत्र रहते हैं। सबसे सरल प्रतिवर्त मोनोसिनेप्टिक प्रतिवर्त या लघु-लूप प्रतिवर्त है, जैसे कि मोनोसिनेप्टिक खिंचाव प्रतिक्रिया। इस उदाहरण में, आई. ए. अफेरेंट न्यूरॉन्स मांसपेशियों के स्पिंडल द्वारा सक्रिय होते हैं जब वे मांसपेशियों के खिंचाव के कारण विकृत हो जाते हैं। रीढ़ की हड्डी में, ये अभिवाही न्यूरॉन्स सीधे अल्फा मोटर न्यूरॉन्स पर समन्वयित होते हैं जो एक ही मांसपेशी के संकुचन को नियंत्रित करते हैं। इस प्रकार, मांसपेशियों का कोई भी खिंचाव स्वचालित रूप से बिना किसी केंद्रीय नियंत्रण के उस मांसपेशियों के प्रतिवर्तक संकुचन का संकेत देता है। जैसा कि नाम और विवरण से पता चलता है, मोनोसिनेप्टिक प्रतिवर्त एक अभिवाही संवेदी न्यूरॉन और अपवाही मोटर न्यूरॉन के बीच एकल सिनैप्टिक संबंध पर निर्भर करता है। सामान्य तौर पर मोनोसाइनेप्टिक प्रतिवर्त की क्रियाएँ स्थिर होती हैं और उन्हें इरादे या निर्देश द्वारा नियंत्रित या प्रभावित नहीं किया जा सकता है। हालांकि, यह सुझाव देने के लिए कुछ सबूत हैं कि इन प्रतिवर्तों के लाभ या परिमाण को संदर्भ और अनुभव द्वारा समायोजित किया जा सकता है। पॉलीसिनैप्टिक रिफ्लेक्स या लॉन्ग-लूप रिफ्लेक्स रिफ्लेक्स चाप होते हैं जिनमें रीढ़ की हड्डी में एक से अधिक सिनैप्टिक कनेक्शन शामिल होते हैं। इन लूपों में मस्तिष्क के कॉर्टिकल क्षेत्र भी शामिल हो सकते हैं, और इस प्रकार अधिक यात्रा समय के कारण अपने मोनोसाइनेप्टिक समकक्षों की तुलना में धीमे होते हैं। हालांकि, पॉलीसिनेप्टिक रिफ्लेक्स लूप द्वारा नियंत्रित क्रियाएं अभी भी उन क्रियाओं की तुलना में तेज हैं जिनके लिए अवधारणात्मक प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है। जबकि लघु-लूप प्रतिवर्त की क्रियाएँ स्थिर होती हैं, पॉलीसिनेप्टिक प्रतिवर्त को अक्सर निर्देश या पूर्व अनुभव द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। एक लंबे लूप रिफ्लेक्स का एक सामान्य उदाहरण शिशुओं में देखा जाने वाला असममित टॉनिक गर्दन रिफ्लेक्स है। एक मोटर तालमेल एक बहु-तत्व प्रणाली का एक तंत्रिका संगठन है जो (1) मौलिक चर के एक समूह के बीच एक कार्य को साझा करने का आयोजन करता है; और (2) प्रदर्शन चर को स्थिर करने के उद्देश्य से मौलिक चर के बीच सह-परिवर्तन सुनिश्चित करता है। एक तालमेल के घटकों को भौतिक रूप से जुड़े होने की आवश्यकता नहीं है, बल्कि निष्पादित किए जा रहे विशेष मोटर कार्य के बारे में अवधारणात्मक जानकारी के प्रति उनकी प्रतिक्रिया से जुड़े हुए हैं। सिनर्जी को सीख लिया जाता है, न कि प्रतिवर्त की तरह कठोर होने के बजाय, और एक कार्य-निर्भर तरीके से व्यवस्थित किया जाता है; एक सिनर्जी को एक विशेष कार्रवाई के लिए संरचित किया जाता है और आम तौर पर घटकों के लिए स्वयं निर्धारित नहीं किया जाता है। निकोलाई बर्नस्टीन ने पेशेवर लोहारों के हथौड़े मारने के कार्यों में काम में तालमेल का प्रसिद्ध प्रदर्शन किया। हथौड़ी की गति को नियंत्रित करने वाली भुजा की मांसपेशियों को सूचनात्मक रूप से इस तरह से जोड़ा जाता है कि एक मांसपेशी में त्रुटियों और परिवर्तनशीलता की भरपाई स्वचालित रूप से दूसरी मांसपेशियों की क्रियाओं द्वारा की जाती है। ये प्रतिपूरक क्रियाएँ प्रतिवर्त की तरह होती हैं क्योंकि वे अवधारणात्मक प्रसंस्करण की अनुमति देने की तुलना में तेजी से होती हैं, फिर भी वे केवल विशेषज्ञ प्रदर्शन में मौजूद होती हैं, नौसिखियों में नहीं। लोहारों के मामले में, विचाराधीन तालमेल विशेष रूप से हथौड़े के कार्यों के लिए आयोजित किया जाता है और यह हाथ की मांसपेशियों का एक सामान्य उद्देश्य संगठन नहीं है। समन्वय में कार्य पर निर्भर होने के अलावा दो परिभाषित विशेषताएँ होती हैं-साझाकरण और लचीलापन/स्थिरता। "साझा" के लिए आवश्यक है कि किसी विशेष मोटर कार्य का निष्पादन उन सभी घटकों के संयुक्त कार्यों पर निर्भर करता है जो तालमेल बनाते हैं। अक्सर, विशेष कार्य के लिए सख्ती से आवश्यक से अधिक घटक शामिल होते हैं (नीचे "रिडंडेंसी" देखें), लेकिन उस मोटर कार्य का नियंत्रण फिर भी सभी घटकों में वितरित किया जाता है। एक सरल प्रदर्शन दो-उंगली बल उत्पादन कार्य से आता है, जहाँ प्रतिभागियों को दो अलग-अलग उंगलियों के साथ दो बल प्लेटों पर नीचे धकेलकर एक निश्चित मात्रा में बल उत्पन्न करने की आवश्यकता होती है। इस कार्य में, प्रतिभागियों ने स्वतंत्र उंगलियों के योगदान को मिलाकर एक विशेष बल उत्पादन उत्पन्न किया। जबकि किसी भी एक उंगली द्वारा उत्पादित बल भिन्न हो सकता है, यह भिन्नता दूसरे की क्रिया से इस तरह से बाधित होती है कि वांछित बल हमेशा उत्पन्न होता है। सह-संस्करण मोटर कार्यों को "लचीलापन और स्थिरता" भी प्रदान करता है। बल उत्पादन कार्य को फिर से ध्यान में रखते हुए, यदि एक उंगली पर्याप्त बल का उत्पादन नहीं करती है, तो इसकी भरपाई दूसरी उंगली द्वारा की जा सकती है। मोटर समन्वय के घटकों से उम्मीद की जाती है कि वे अन्य घटकों में त्रुटियों और परिवर्तनशीलता की भरपाई के लिए अपनी कार्रवाई को बदल देंगे जो मोटर कार्य के परिणाम को प्रभावित कर सकते हैं। यह लचीलापन प्रदान करता है क्योंकि यह विशेष कार्यों के लिए कई मोटर समाधानों की अनुमति देता है, और यह व्यक्तिगत मोटर घटकों में त्रुटियों को कार्य को प्रभावित करने से रोककर मोटर स्थिरता प्रदान करता है। तालमेल मोटर नियंत्रण की कम्प्यूटेशनल कठिनाई को सरल बनाता है। शरीर में स्वतंत्रता की कई डिग्री का समन्वय करना एक चुनौतीपूर्ण समस्या है, दोनों मोटर प्रणाली की जबरदस्त जटिलता के कारण, साथ ही साथ विभिन्न स्तरों पर जिस पर यह संगठन हो सकता है (तंत्रिका, मांसपेशियों, गतिज, स्थानिक, आदि)। क्योंकि एक सिनर्जी के घटक एक विशिष्ट कार्य के लिए कार्यात्मक रूप से युग्मित होते हैं, मोटर कार्यों के निष्पादन को एकल तंत्रिका संकेत के साथ प्रासंगिक सिनर्जी को सक्रिय करके पूरा किया जा सकता है। सभी प्रासंगिक घटकों को स्वतंत्र रूप से नियंत्रित करने की आवश्यकता को हटा दिया जाता है क्योंकि घटकों के व्यवस्थित सह-परिवर्तन के परिणामस्वरूप संगठन स्वचालित रूप से उभरता है। जिस तरह से प्रतिवर्त शारीरिक रूप से जुड़े होते हैं और इस प्रकार केंद्रीय तंत्रिका तंत्र द्वारा अलग-अलग घटकों के नियंत्रण की आवश्यकता नहीं होती है, उसी तरह कार्यों को न्यूनतम कार्यकारी नियंत्रण के साथ तालमेल के माध्यम से निष्पादित किया जा सकता है क्योंकि वे कार्यात्मक रूप से जुड़े हुए हैं। मोटर सिनर्जी के अलावा, संवेदी सिनर्जी शब्द को हाल ही में पेश किया गया है। ऐसा माना जाता है कि संवेदी तालमेल सी. एन. एस. को कम आयामी जानकारी प्रदान करने के लिए पर्यावरणीय आदानों के मिश्रण को एकीकृत करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है और इस प्रकार मोटर तालमेल की भर्ती का मार्गदर्शन करता है। जटिल गतिविधियों को नियंत्रित करने के लिए तालमेल मौलिक हैं, जैसे कि पकड़ने के दौरान हाथ की हरकतें। उनके महत्व को कई अध्ययनों में मांसपेशियों के नियंत्रण और गतिज क्षेत्र दोनों के लिए प्रदर्शित किया गया है, हाल ही में विषयों के बड़े समूहों सहित अध्ययनों पर। हाथ की पकड़ के लिए तालमेल की प्रासंगिकता हाथ की पकड़ के वर्गीकरण पर अध्ययन द्वारा भी लागू की जाती है, जो पकड़ के विशिष्ट समूहों के बीच मांसपेशियों और गतिज समानताओं को दर्शाती है, जिससे आंदोलनों के विशिष्ट समूह बनते हैं। मोटर कार्यक्रम जबकि तालमेल मोटर घटकों की परिधीय अंतःक्रियाओं से प्राप्त समन्वय का प्रतिनिधित्व करते हैं, मोटर कार्यक्रम विशिष्ट, पूर्व-संरचित मोटर सक्रियण पैटर्न हैं जो एक केंद्रीय नियंत्रक (एक जैविक जीव, मस्तिष्क के मामले में) द्वारा उत्पन्न और निष्पादित किए जाते हैं। वे मोटर समन्वय के लिए ऊपर-नीचे के दृष्टिकोण का प्रतिनिधित्व करते हैं, न कि तालमेल द्वारा पेश किए गए नीचे-ऊपर के दृष्टिकोण का। मोटर कार्यक्रमों को एक खुले-लूप तरीके से निष्पादित किया जाता है, हालांकि संवेदी जानकारी का उपयोग जीव की वर्तमान स्थिति को समझने और उपयुक्त लक्ष्यों को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। हालांकि, एक बार कार्यक्रम निष्पादित हो जाने के बाद, इसे अतिरिक्त संवेदी जानकारी द्वारा ऑनलाइन नहीं बदला जा सकता है। मोटर कार्यक्रमों के अस्तित्व के लिए साक्ष्य तेजी से आंदोलन निष्पादन के अध्ययन और उन आंदोलनों को शुरू करने के बाद उन्हें बदलने से जुड़ी कठिनाई से आता है। उदाहरण के लिए, जिन लोगों को तेजी से हाथ घुमाने के लिए कहा जाता है, उन्हें आंदोलन शुरू होने के बाद "स्टॉप" संकेत दिए जाने पर उस आंदोलन को रोकने में अत्यधिक कठिनाई होती है। यह उलटने की कठिनाई तब भी बनी रहती है जब स्टॉप सिग्नल को प्रारंभिक "गो" सिग्नल के बाद प्रस्तुत किया जाता है, लेकिन वास्तव में आंदोलन शुरू होने से पहले। इस शोध से पता चलता है कि एक बार मोटर कार्यक्रम का चयन और निष्पादन शुरू होने के बाद, दूसरी कार्रवाई करने से पहले इसे पूरा होना चाहिए। यह प्रभाव तब भी पाया गया है जब किसी विशेष मोटर कार्यक्रम द्वारा निष्पादित की जा रही गति को होने से रोका जाता है। जो लोग विशेष आंदोलनों को निष्पादित करने का प्रयास करते हैं (जैसे कि हाथ से धक्का देना), लेकिन अनजाने में किसी भी आंदोलन के होने से पहले अपने शरीर की क्रिया को रोक देते हैं, वे उसी मांसपेशी सक्रियण पैटर्न को दिखाते हैं (जिसमें स्थिर करने और सक्रियण का समर्थन करना शामिल है जो वास्तव में आंदोलन उत्पन्न नहीं करता है) जब उन्हें अपनी इच्छित कार्रवाई को पूरा करने की अनुमति दी जाती है। यद्यपि मोटर कार्यक्रमों के लिए साक्ष्य प्रेरक प्रतीत होते हैं, इस सिद्धांत की कई महत्वपूर्ण आलोचनाएँ हुई हैं। पहला है भंडारण की समस्या। यदि एक जीव द्वारा उत्पन्न किए जा सकने वाले प्रत्येक आंदोलन के लिए अपने स्वयं के मोटर कार्यक्रम की आवश्यकता होती है, तो उस जीव के लिए ऐसे कार्यक्रमों का असीमित भंडार होना आवश्यक प्रतीत होगा और यह स्पष्ट नहीं है कि इन्हें कहाँ रखा जाएगा। इस तरह की सुविधा के लिए भारी स्मृति आवश्यकताओं के अलावा, मस्तिष्क में किसी भी मोटर कार्यक्रम भंडारण क्षेत्र की पहचान अभी तक नहीं की गई है। दूसरी समस्या आंदोलन में नवीनता से संबंधित है। यदि किसी विशेष आंदोलन के लिए एक विशिष्ट मोटर कार्यक्रम की आवश्यकता होती है, तो यह स्पष्ट नहीं है कि कोई कभी भी एक नए आंदोलन का उत्पादन कैसे करेगा। सबसे अच्छा, एक व्यक्ति को किसी भी सफलता के साथ इसे निष्पादित करने से पहले किसी भी नए आंदोलन का अभ्यास करना होगा, और सबसे खराब स्थिति में, नए आंदोलनों में असमर्थ होगा क्योंकि नए आंदोलनों के लिए कोई मोटर कार्यक्रम मौजूद नहीं होगा। इन कठिनाइयों ने मोटर कार्यक्रमों की एक अधिक सूक्ष्म धारणा को जन्म दिया है जिसे सामान्यीकृत मोटर कार्यक्रमों के रूप में जाना जाता है। एक सामान्यीकृत मोटर कार्यक्रम एक विशिष्ट आंदोलन के बजाय कार्रवाई के एक विशेष वर्ग के लिए एक कार्यक्रम है। यह कार्यक्रम पर्यावरण के संदर्भ और जीव की वर्तमान स्थिति द्वारा मानकीकृत है। मोटर प्रणाली के समन्वय के लिए एक महत्वपूर्ण मुद्दा मोटर डिग्री ऑफ फ्रीडम की अतिरेक की समस्या है। जैसा कि "तालमेल" अनुभाग में विस्तृत है, कई कार्यों और गतिविधियों को कई तरीकों से निष्पादित किया जा सकता है क्योंकि उन कार्यों को नियंत्रित करने वाले कार्यात्मक तालमेल कार्रवाई के परिणाम को बदले बिना सह-भिन्न होने में सक्षम हैं। यह संभव है क्योंकि क्रियाओं के उत्पादन में अधिक मोटर घटक शामिल होते हैं जो आम तौर पर उस क्रिया पर भौतिक बाधाओं द्वारा आवश्यक होते हैं। उदाहरण के लिए, मानव भुजा में सात जोड़ होते हैं जो दुनिया में हाथ की स्थिति निर्धारित करते हैं। हालांकि, किसी भी स्थान को निर्दिष्ट करने के लिए केवल तीन स्थानिक आयामों की आवश्यकता होती है जिसमें हाथ रखा जा सकता है। स्वतंत्रता की गतिज डिग्री की इस अधिकता का मतलब है कि हाथ के किसी विशेष स्थान के अनुरूप कई भुजा विन्यास हैं। मोटर अतिरेक के अध्ययन पर कुछ सबसे शुरुआती और सबसे प्रभावशाली काम रूसी शरीर विज्ञानी निकोलाई बर्नस्टीन से आया था। बर्नस्टीन का शोध मुख्य रूप से यह समझने से संबंधित था कि कुशल कार्यों के लिए समन्वय कैसे विकसित किया गया था। उन्होंने देखा कि मोटर प्रणाली की अतिरेकता ने समान परिणाम प्राप्त करते हुए विभिन्न तरीकों से कार्यों और आंदोलनों को निष्पादित करना संभव बना दिया। मोटर क्रिया में इस समानता का अर्थ है कि वांछित आंदोलनों और उन आंदोलनों को निष्पादित करने के लिए आवश्यक मोटर प्रणाली के समन्वय के बीच कोई एक-से-एक पत्राचार नहीं है। किसी भी वांछित गति या क्रिया में न्यूरॉन्स, मांसपेशियों और गतिविज्ञान का कोई विशेष समन्वय नहीं होता है जो इसे संभव बनाता है। इस मोटर समतुल्यता समस्या को डिग्री ऑफ फ्रीडम समस्या के रूप में जाना जाने लगा क्योंकि यह मोटर प्रणाली में उपलब्ध अनावश्यक डिग्री ऑफ फ्रीडम का एक उत्पाद है। मोटर नियंत्रण में धारणा संबंधित, फिर भी इस मुद्दे से अलग है कि संवेदी जानकारी का प्रसंस्करण आंदोलनों और कार्यों के नियंत्रण को कैसे प्रभावित करता है, यह सवाल है कि विश्व संरचनाओं की धारणा कैसे कार्य करती है। मोटर नियंत्रण में धारणा अत्यंत महत्वपूर्ण है क्योंकि इसमें वस्तुओं, वातावरण और निकायों के बारे में प्रासंगिक जानकारी होती है जिसका उपयोग कार्यों और आंदोलनों को व्यवस्थित करने और निष्पादित करने में किया जाता है। मोटर प्रणाली को व्यवस्थित करने के लिए क्या माना जाता है और बाद की जानकारी का उपयोग कैसे किया जाता है, यह अनुसंधान का एक निरंतर क्षेत्र है। मॉडल आधारित नियंत्रण रणनीतियाँ मोटर नियंत्रण की अधिकांश मॉडल आधारित रणनीतियाँ अवधारणात्मक जानकारी पर निर्भर करती हैं, लेकिन मान लें कि यह जानकारी हमेशा उपयोगी, प्रामाणिक या स्थिर नहीं होती है। ऑप्टिकल जानकारी पलक झपकने से बाधित होती है, पर्यावरण में वस्तुओं द्वारा गति बाधित होती है, विकृतियाँ वस्तु के आकार की उपस्थिति को बदल सकती हैं। मॉडल आधारित और प्रतिनिधित्वात्मक नियंत्रण रणनीतियाँ वे हैं जो पर्यावरण के सटीक आंतरिक मॉडलों पर भरोसा करती हैं, जो अवधारणात्मक जानकारी और पूर्व ज्ञान के संयोजन से निर्मित होती हैं, कार्यों की योजना बनाने और उन्हें निष्पादित करने के लिए प्राथमिक स्रोत जानकारी के रूप में, यहां तक कि अवधारणात्मक जानकारी के अभाव में भी। अनुमान और अप्रत्यक्ष धारणा अवधारणात्मक प्रणाली के कई मॉडल अप्रत्यक्ष धारणा मानते हैं, या यह धारणा कि जो दुनिया देखी जाती है वह वास्तविक वातावरण के समान नहीं है। पर्यावरणीय जानकारी को समझने से पहले कई चरणों से गुजरना पड़ता है, और इन चरणों के बीच संक्रमण अस्पष्टता पैदा करते हैं। वास्तव में जो महसूस किया जाता है वह पिछले अनुभव के आधार पर पर्यावरण में क्या हो रहा है, इसके बारे में मन का सबसे अच्छा अनुमान है। इस विचार के लिए समर्थन एम्स कमरे के भ्रम से आता है, जहां एक विकृत कमरा दर्शकों को उन वस्तुओं को देखने का कारण बनता है जो कमरे के चारों ओर बढ़ते या सिकुड़ते हुए एक स्थिर आकार के रूप में जानी जाती हैं। कमरे को स्वयं वर्गाकार के रूप में देखा जाता है, या कम से कम समकोण से युक्त होता है, क्योंकि सभी पिछले कमरों में वे गुण थे जिनका सामना पर्यवेक्षक ने किया है। इस अस्पष्टता का एक और उदाहरण विशिष्ट तंत्रिका ऊर्जाओं के सिद्धांत से आता है। यह सिद्धांत इस निष्कर्ष को प्रस्तुत करता है कि विभिन्न प्रकार के संवेदी इनपुट के लिए अलग-अलग तंत्रिका प्रकार हैं, और ये तंत्रिकाएं उत्तेजना की विधि की परवाह किए बिना एक विशिष्ट तरीके से प्रतिक्रिया करती हैं। कहने का मतलब है, लाल रंग ऑप्टिकल नसों को एक विशिष्ट पैटर्न में आग लगाने का कारण बनता है जिसे मस्तिष्क द्वारा लाल रंग का अनुभव करते हुए संसाधित किया जाता है। हालाँकि, यदि वही तंत्रिका एक समान पैटर्न में विद्युत रूप से उत्तेजित होती है, तो मस्तिष्क लाल रंग का अनुभव कर सकता है जब कोई संबंधित उत्तेजना मौजूद नहीं होती है। फॉरवर्ड मॉडल मोटर नियंत्रण का एक भविष्यसूचक आंतरिक मॉडल है जो एक विशेष मोटर कार्यक्रम के साथ संयुक्त रूप से उपलब्ध अवधारणात्मक जानकारी लेता है और नियोजित मोटर आंदोलन के परिणाम की भविष्यवाणी करने का प्रयास करता है। अग्र मॉडल यह निर्धारित करके कार्रवाई की संरचना करते हैं कि मोटर घटकों के बल, वेग और स्थिति पर्यावरण और व्यक्ति में परिवर्तन को कैसे प्रभावित करते हैं। यह प्रस्तावित किया गया है कि आगे के मॉडल अंगों की कठोरता के तंत्रिका नियंत्रण में मदद करते हैं जब व्यक्ति अपने पर्यावरण के साथ बातचीत करते हैं। फॉरवर्ड मॉडल के बारे में सोचा जाता है कि वे किसी कार्रवाई के परिणाम की भविष्यवाणी करने के लिए इनपुट के रूप में मोटर प्रोग्राम का उपयोग करते हैं। एक त्रुटि संकेत तब उत्पन्न होता है जब एक अग्र मॉडल द्वारा की गई भविष्यवाणियां आंदोलन के वास्तविक परिणाम से मेल नहीं खाती हैं, जो एक मौजूदा मॉडल के अद्यतन को प्रेरित करती हैं और सीखने के लिए एक तंत्र प्रदान करती हैं। ये मॉडल बताते हैं कि खुद को गुदगुदी करना असंभव क्यों है। एक सनसनी को गुदगुदी के रूप में अनुभव किया जाता है जब यह अप्रत्याशित होता है। हालांकि, आगे के मॉडल आपके मोटर आंदोलनों के परिणाम की भविष्यवाणी करते हैं, जिसका अर्थ है कि गति अनुमानित है, और इसलिए गुदगुदी नहीं है। अग्र मॉडल के लिए साक्ष्य मोटर अनुकूलन के अध्ययन से आता है। जब किसी व्यक्ति की लक्ष्य-निर्देशित पहुँचने की गति एक बल क्षेत्र द्वारा विचलित होती है, तो वे धीरे-धीरे, लेकिन लगातार, अपनी बांह की गति को अनुकूलित करते हैं ताकि वे फिर से अपने लक्ष्य तक पहुँच सकें। हालांकि, वे ऐसा इस तरह से करते हैं जो कुछ उच्च स्तर की गति विशेषताओं को संरक्षित करता है; घंटी के आकार के वेग प्रोफाइल, हाथ की सीधी रेखा अनुवाद, और चिकनी, निरंतर गति। इन गति विशेषताओं को इस तथ्य के बावजूद पुनर्प्राप्त किया जाता है कि उन्हें आश्चर्यजनक रूप से अलग भुजा गतिशीलता की आवश्यकता होती है (यानी। टॉर्क और बल)। यह पुनर्प्राप्ति इस बात का प्रमाण प्रदान करती है कि जो गति को प्रेरित कर रहा है वह एक विशेष मोटर योजना है, और व्यक्ति यह अनुमान लगाने के लिए एक आगे के मॉडल का उपयोग कर रहा है कि विशेष कार्य स्तर की विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए हाथ की गतिशीलता हाथ की गति को कैसे बदलती है। अपेक्षित भुजा आंदोलन और देखी गई भुजा आंदोलन के बीच अंतर एक त्रुटि संकेत उत्पन्न करता है जिसका उपयोग सीखने के आधार के रूप में किया जाता है। अग्र मॉडल के लिए अतिरिक्त साक्ष्य उन प्रयोगों से आते हैं जिनमें विषयों को एक अदृश्य गति के बाद एक प्रभावक का स्थान निर्धारित करने की आवश्यकता होती है व्युत्क्रम मॉडल व्युत्क्रम मॉडल एक वांछित अवधारणात्मक परिणाम प्राप्त करने के लिए मोटर घटकों की आवश्यक गति की भविष्यवाणी करते हैं। वे एक गति का परिणाम भी ले सकते हैं और उस स्थिति के परिणामस्वरूप मोटर आदेशों के अनुक्रम को निर्धारित करने का प्रयास कर सकते हैं। इस प्रकार के मॉडल विशेष रूप से खुले लूप नियंत्रण के लिए उपयोगी हैं, और विशिष्ट प्रकार की गतिविधियों के लिए अनुमति देते हैं, जैसे कि एक स्थिर वस्तु पर स्थिर होना जब सिर चल रहा हो। अग्रगामी मॉडल के पूरक, व्युत्क्रम मॉडल यह अनुमान लगाने का प्रयास करते हैं कि उपयुक्त मोटर योजना उत्पन्न करने के लिए एक विशेष अवधारणात्मक परिणाम कैसे प्राप्त किया जाए। क्योंकि व्युत्क्रम मॉडल और अग्र मॉडल इतने निकटता से जुड़े हुए हैं, आंतरिक मॉडल के अध्ययन का उपयोग अक्सर कार्रवाई में दोनों मॉडल प्रकारों की भूमिकाओं के प्रमाण के रूप में किया जाता है। मोटर अनुकूलन अध्ययन, इसलिए, व्युत्क्रम मॉडल के लिए भी एक मामला बनाते हैं। मोटर चालें पूर्वनिर्धारित "योजनाओं" का पालन करती प्रतीत होती हैं जो चाल की कुछ अपरिवर्तनीय विशेषताओं को संरक्षित करती हैं। ऊपर वर्णित पहुँचने वाले कार्य में, घंटी के आकार के वेग प्रोफाइल और चिकने, सीधे हाथ के प्रक्षेपवक्र की दृढ़ता ऐसी योजनाओं के अस्तित्व के लिए प्रमाण प्रदान करती है। इन वांछित कार्य-स्तर के परिणामों को प्राप्त करने वाली गतिविधियों का अनुमान एक व्युत्क्रम मॉडल द्वारा लगाया जाता है। इसलिए अनुकूलन एक व्युत्क्रम मॉडल के साथ आवश्यक आंदोलनों का अनुमान लगाने की प्रक्रिया के रूप में आगे बढ़ता है, उन आंदोलन योजनाओं के परिणाम को एक आगे के मॉडल के साथ अनुकरण करता है, वांछित परिणाम और वास्तविक परिणाम के बीच अंतर को देखता है, और भविष्य के प्रयास के लिए मॉडल को अद्यतन करता है। सूचना आधारित नियंत्रण मॉडल आधारित नियंत्रण का एक विकल्प सूचना आधारित नियंत्रण है। सूचनात्मक नियंत्रण रणनीतियाँ संज्ञानात्मक मॉडल या दुनिया के प्रतिनिधित्व के बजाय पर्यावरण के बारे में अवधारणात्मक जानकारी के आधार पर आंदोलनों और कार्यों को व्यवस्थित करती हैं। मोटर प्रणाली के कार्यों को पर्यावरण के बारे में जानकारी और एजेंट की वर्तमान स्थिति के बारे में जानकारी द्वारा व्यवस्थित किया जाता है। सूचना आधारित नियंत्रण रणनीतियाँ अक्सर पर्यावरण और जीव को एक प्रणाली के रूप में मानती हैं, इस प्रणाली की अंतःक्रियाओं के प्राकृतिक परिणाम के रूप में कार्रवाई आगे बढ़ती है। सूचना आधारित नियंत्रण रणनीतियों की एक मुख्य धारणा यह है कि पर्यावरण के बारे में धारणाएं जानकारी से भरपूर होती हैं और क्रियाओं को उत्पन्न करने के उद्देश्यों के लिए वास्तविक होती हैं। यह मॉडल आधारित नियंत्रण रणनीतियों द्वारा की गई अप्रत्यक्ष धारणाओं की धारणाओं के विपरीत है। प्रत्यक्ष धारणा संज्ञानात्मक अर्थ में प्रत्यक्ष धारणा सरलता या प्रत्यक्ष यथार्थवाद की दार्शनिक धारणा से संबंधित है जिसमें यह इस धारणा पर आधारित है कि हम जो अनुभव करते हैं वह वास्तव में दुनिया में है। जेम्स जे. गिब्सन को पारिस्थितिकीय धारणा के रूप में प्रत्यक्ष धारणा को फिर से स्थापित करने का श्रेय दिया जाता है। जबकि अप्रत्यक्ष धारणा की समस्या का प्रस्ताव है कि हमारे पर्यावरण में वस्तु के बारे में भौतिक जानकारी संवेदी जानकारी की अस्पष्टता के कारण उपलब्ध नहीं है, प्रत्यक्ष धारणा के समर्थकों (जैसे गिब्सन) का सुझाव है कि संवेदी संकेतों में कूटबद्ध प्रासंगिक जानकारी वस्तुओं के भौतिक गुण नहीं है, बल्कि पर्यावरण द्वारा प्रदान किए जाने वाले कार्य अवसर हैं। ये सामर्थ्य बिना अस्पष्टता के प्रत्यक्ष रूप से बोधगम्य हैं, और इस प्रकार दुनिया के आंतरिक मॉडल या प्रतिनिधित्व की आवश्यकता को रोकते हैं। किफायत केवल एक एजेंट और उसके पर्यावरण के बीच बातचीत के एक उपोत्पाद के रूप में मौजूद है, और इस प्रकार धारणा एक "पारिस्थितिक" प्रयास है, जो अलगाव में एजेंट के बजाय पूरे एजेंट/पर्यावरण प्रणाली पर निर्भर करता है। चूँकि सामर्थ्य क्रिया की संभावनाएँ हैं, इसलिए धारणा सीधे क्रियाओं और आंदोलनों के उत्पादन से जुड़ी होती है। धारणा की भूमिका ऐसी जानकारी प्रदान करना है जो निर्दिष्ट करती है कि कार्यों को कैसे व्यवस्थित और नियंत्रित किया जाना चाहिए, और विशेष तरीकों से विशिष्ट प्रकार की जानकारी का जवाब देने के लिए मोटर प्रणाली को "ट्यून" किया जाता है। इस संबंध के माध्यम से, मोटर प्रणाली का नियंत्रण और कार्यों का निष्पादन पर्यावरण की जानकारी द्वारा निर्धारित किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक द्वार से गुजरने की "सुविधा" है, लेकिन एक दीवार से नहीं। कोई व्यक्ति किसी द्वार से कैसे गुजर सकता है, यह पर्यावरण से प्राप्त दृश्य जानकारी के साथ-साथ अपने शरीर के बारे में कथित जानकारी द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है। एक साथ, यह जानकारी एक द्वार की पार करने की क्षमता निर्धारित करती है, लेकिन एक दीवार नहीं। इसके अलावा, द्वार की ओर बढ़ने और उससे गुजरने का कार्य अधिक जानकारी उत्पन्न करता है और यह बदले में आगे की कार्रवाई को निर्दिष्ट करता है। प्रत्यक्ष धारणा का निष्कर्ष यह है कि क्रियाएँ और धारणाएँ गंभीर रूप से जुड़ी हुई हैं और एक को दूसरे के बिना पूरी तरह से समझा नहीं जा सकता है। व्यवहार गतिशीलता प्रत्यक्ष धारणा व्यवहार गतिशीलता की धारणाओं पर आधारित एक व्यवहार नियंत्रण सिद्धांत है जो अवधारणात्मक जीवों को गतिशील प्रणालियों के रूप में मानता है जो कार्यों के साथ सूचनात्मक चर का कार्यात्मक तरीके से जवाब देते हैं। व्यवहार की इस समझ के तहत, क्रियाएँ जीवों और पर्यावरण के बारे में उपलब्ध जानकारी के बीच बातचीत के प्राकृतिक परिणाम के रूप में सामने आती हैं, जो शरीर-प्रासंगिक चर में निर्दिष्ट होती हैं। व्यवहार गतिशीलता में अधिकांश शोध गति पर केंद्रित है, जहां दृष्टि निर्दिष्ट जानकारी (जैसे ऑप्टिक प्रवाह, समय-से-संपर्क, ऑप्टिकल विस्तार, आदि)। इसका उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जाता है कि पर्यावरण को कैसे नेविगेट किया जाए मानव और पर्यावरण के बीच बातचीत बल भी व्यवहार गतिशीलता को प्रभावित करते हैं जैसा कि अंग कठोरता के तंत्रिका नियंत्रण द्वारा देखा जाता है। मोटर नियंत्रण में योजना व्यक्तिगत गति अनुकूलन कई गणितीय मॉडल हैं जो वर्णन करते हैं कि केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सी. एन. एस.) अंगों और आंखों की गतिविधियों तक कैसे पहुँचता है। न्यूनतम झटका मॉडल बताता है कि सी. एन. एस. पहुंचने के समय में एक अंग अंतिम बिंदु प्रक्षेपवक्र के झटके को कम करता है, जिसके परिणामस्वरूप एक सहज प्रक्षेपवक्र होता है। हालाँकि, यह मॉडल पूरी तरह से आंदोलन के गतिविज्ञान पर आधारित है और मस्कुलस्केलेटल प्रणाली की अंतर्निहित गतिशीलता पर विचार नहीं करता है। इसलिए, न्यूनतम टॉर्क-परिवर्तन मॉडल को एक विकल्प के रूप में पेश किया गया था, जहां सी. एन. एस. पहुंचने के समय में संयुक्त टॉर्क परिवर्तन को कम करता है। बाद में यह तर्क दिया गया कि इस बारे में कोई स्पष्ट व्याख्या नहीं है कि सी. एन. एस. वास्तव में झटके या टोक़ परिवर्तन जैसी जटिल मात्राओं का अनुमान कैसे लगा सकता है और फिर उन्हें प्रक्षेपवक्र की अवधि में एकीकृत कर सकता है। जवाब में, इसके बजाय संकेत-निर्भर शोर पर आधारित मॉडल प्रस्तावित किया गया था, जिसमें कहा गया है कि सी. एन. एस. अंग के अंतिम बिंदु की अंतिम स्थिति के विचलन को कम करके एक प्रक्षेपवक्र का चयन करता है। चूँकि तंत्रिका तंत्र में एक मोटर शोर होता है जो मांसपेशियों के सक्रियण के समानुपाती होता है, तेज गति अधिक मोटर शोर को प्रेरित करती है और इस प्रकार कम सटीक होती है। यह फिट्स के कानून और गति-सटीकता व्यापार-बंद के अनुरूप भी है। इष्टतम नियंत्रण सिद्धांत का उपयोग संकेत-निर्भर शोर के आधार पर मॉडल का और विस्तार करने के लिए किया गया था, जहां सी. एन. एस. एक वस्तुनिष्ठ कार्य को अनुकूलित करता है जिसमें सटीकता से संबंधित एक शब्द होता है और इसके अतिरिक्त आंदोलन की चयापचय लागत से संबंधित एक शब्द होता है। एक अन्य प्रकार के मॉडल लागत-लाभ विनिमय पर आधारित होते हैं, जहां वस्तुनिष्ठ कार्य में गति की चयापचय लागत और लक्ष्य तक सटीक रूप से पहुंचने से संबंधित एक व्यक्तिपरक पुरस्कार शामिल होता है। इस मामले में वांछित लक्ष्य के भीतर एक सफल पहुंच के लिए पुरस्कार को पहुंचने की अवधि से छूट दी जाती है, क्योंकि प्राप्त पुरस्कार को उस पर अधिक समय खर्च करने पर कम मूल्यवान माना जाता है। हालाँकि, ये मॉडल नियतात्मक थे और मोटर शोर के लिए जिम्मेदार नहीं थे, जो यादृच्छिक मोटर नियंत्रण का एक आवश्यक गुण है जिसके परिणामस्वरूप गति-सटीकता व्यापार-बंद होता है। इसे संबोधित करने के लिए, एक नए मॉडल को बाद में मोटर शोर को शामिल करने और लागत-लाभ और गति-सटीकता व्यापार-बंद को एकीकृत करने के लिए प्रस्तावित किया गया था। बहु-घटक आंदोलन कुछ अध्ययनों में देखा गया है कि सी. एन. एस. एक जटिल आंदोलन को उप-आंदोलनों में विभाजित कर सकता है। अंग के अंतिम बिंदु को जल्द से जल्द लक्ष्य के आसपास लाने के लिए प्रारंभिक उप-चाल तेज और अस्पष्ट होती है। फिर, अंतिम उप-चाल धीमी और सटीक होती है ताकि पहले प्रारंभिक उप-चाल से संचित त्रुटि को ठीक किया जा सके और लक्ष्य तक सफलतापूर्वक पहुंचा जा सके। एक बाद के अध्ययन ने आगे पता लगाया कि कैसे सी. एन. एस. विभिन्न स्थितियों में प्रारंभिक उप-आंदोलन के एक अस्थायी लक्ष्य का चयन करता है। उदाहरण के लिए, जब वास्तविक लक्ष्य का आकार कम हो जाता है और इस प्रकार जटिलता बढ़ जाती है, तो प्रारंभिक उप-आंदोलन का अस्थायी लक्ष्य वास्तविक लक्ष्य से दूर चला जाता है ताकि अंतिम सुधारात्मक कार्रवाई के लिए अधिक जगह मिल सके। लंबी दूरी तक पहुँचने का एक समान प्रभाव होता है, क्योंकि प्रारंभिक उप-चाल में अधिक त्रुटि जमा होती है और इस प्रकार अधिक जटिल अंतिम सुधार की आवश्यकता होती है। कम जटिल परिस्थितियों में, जब अंतिम वास्तविक लक्ष्य बड़ा होता है और गति कम होती है, तो सी. एन. एस. इसे कई क्षमताओं में विभाजित किए बिना, एक ही गति का उपयोग करता है। मोटर लर्निंग मोटर कौशल मोटर कॉर्टेक्स मल्टीसेंसरी इंटीग्रेशन प्रोप्रियोसेप्शन सेंसरी प्रोसेसिंग सेंसरी-मोटर कपलिंग टू-अल्टरनेटिव फोर्स्ड चॉइस साइकोमोटर लर्निंग संदर्भ भी देखें एथलीटों में आगे पढ़ने के लिए अनुसंधान