Degrees of freedom problem
نیورو سائنس اور موٹر کنٹرول میں، ڈگری آف فریڈم کا مسئلہ یا موٹر مساوات کا مسئلہ بیان کرتا ہے کہ انسانوں یا جانوروں کے لیے ایک ہی مقصد کے حصول کے لیے حرکت کرنے کے متعدد طریقے ہیں۔ دوسرے لفظوں میں، عام حالات میں، موٹر مسئلہ (یا کام) اور مسئلے کے موٹر حل کے درمیان کوئی سادہ ون ٹو ون خط و کتابت موجود نہیں ہے۔ موٹر مساوات کا مسئلہ سب سے پہلے روسی نیورو فزیولوجسٹ نیکولائی برنسٹین نے وضع کیا تھا: "یہ واضح ہے کہ ہم آہنگی کے لیے بنیادی مشکلات قطعی طور پر ڈگری آف فریڈم کی انتہائی کثرت پر مشتمل ہوتی ہیں، جس کے ساتھ [اعصابی] مرکز شروع میں نمٹنے کی پوزیشن میں نہیں ہوتا ہے۔" اگرچہ یہ سوال کہ اعصابی نظام کس طرح کسی حرکت میں استعمال کرنے کے لیے مخصوص ڈگری آف فریڈم (ڈی او ایف) کا انتخاب کرتا ہے، سائنس دانوں کے لیے ایک مسئلہ ہو سکتا ہے، لیکن ڈی او ایف کی کثرت تقریبا یقینی طور پر ممالیہ اور انورٹبریٹ اعصابی نظام کے لیے ایک فائدہ ہے۔ انسانی جسم میں بے کار اناٹومیکل ڈی او ایف (پٹھوں اور جوڑوں پر)، بے کار کینیمیٹک ڈی او ایف (حرکتوں میں مختلف راستے، رفتار اور تیز رفتاری ہو سکتی ہے اور پھر بھی ایک ہی مقصد حاصل کر سکتی ہے)، اور بے کار نیورو فزیولوجیکل ڈی او ایف (ایک ہی پٹھوں پر مطابقت پذیر متعدد موٹونیورون، اور اس کے برعکس) ہوتے ہیں۔ اعصابی نظام ان قریب لامحدود ڈی او ایف کے ذیلی سیٹ کو کس طرح "منتخب کرتا ہے" موٹر کنٹرول اور موٹر لرننگ کو سمجھنے میں ایک بڑی مشکل ہے۔ موٹر کنٹرول کا مطالعہ تاریخی طور پر دو وسیع شعبوں میں تقسیم ہوتا ہے: "مغربی" نیورو فزیولوجیکل اسٹڈیز، اور حرکت کا "برنسٹینین" فنکشنل تجزیہ۔ مؤخر الذکر موٹر کنٹرول میں غالب ہو گیا ہے، کیونکہ برنسٹین کے نظریات نے اچھی طرح سے برقرار رکھا ہے اور اسے میدان کے بنیادی اصول سمجھا جاتا ہے جیسا کہ آج موجود ہے۔ قبل از برنسٹین 19 ویں صدی کے آخر اور 20 ویں صدی کے اوائل میں، بہت سے سائنس دانوں کا خیال تھا کہ تمام موٹر کنٹرول ریڑھ کی ہڈی سے آتا ہے، کیونکہ مینڈکوں میں محرک کے تجربات سے نمونوں کی حرکت ("موٹر پرائمیٹوز") ظاہر ہوتی ہے، اور ریڑھ کی ہڈی والی بلیوں کو چلنے کے قابل دکھایا گیا تھا۔ یہ روایت اس عرصے کے دوران تجویز کردہ سخت اعصابی نظام کی لوکلائزیشنزم کے ساتھ قریب سے جڑی ہوئی تھی۔ چونکہ مختلف مقامات پر مینڈک کی ریڑھ کی ہڈی کی محرک سے مختلف حرکتیں پیدا ہوتی ہیں، اس لیے یہ خیال کیا جاتا تھا کہ تمام موٹر امپلس ریڑھ کی ہڈی میں مقامی ہوتے ہیں۔ تاہم، فکسڈ اسٹرکچر اور لوکلائزیشنزم کو آہستہ آہستہ نیورو سائنس کے مرکزی عقیدے کے طور پر توڑ دیا گیا۔ اب یہ معلوم ہوا ہے کہ اعلی ترین سطح پر بنیادی موٹر پرانتستا اور پری موٹر پرانتستا زیادہ تر رضاکارانہ نقل و حرکت کے لیے ذمہ دار ہیں۔ جانوروں کے ماڈل، اگرچہ، موٹر کنٹرول میں متعلقہ ہیں اور ریڑھ کی ہڈی کے اضطراب اور مرکزی پیٹرن جنریٹر اب بھی مطالعہ کا موضوع ہیں۔ اگرچہ لیشلی (1933) نے سب سے پہلے موٹر مساوات کا مسئلہ وضع کیا، لیکن یہ برنسٹین ہی تھا جس نے ڈی او ایف کے مسئلے کو اس کی موجودہ شکل میں بیان کیا۔ برنسٹین کی تشکیل میں، مسئلہ لامحدود بے کار پن کا نتیجہ ہے، پھر بھی نقل و حرکت کے درمیان لچک ؛ اس طرح، اعصابی نظام کو بظاہر ہر بار کام کرنے پر ایک مخصوص موٹر حل کا انتخاب کرنا چاہیے۔ برنسٹین کی تشکیل میں، ایک واحد عضلہ کبھی بھی الگ تھلگ کام نہیں کرتا ہے۔ بلکہ، بڑی تعداد میں "اعصابی مراکز" ایک پوری حرکت کو ممکن بنانے کے لیے تعاون کرتے ہیں۔ سی این ایس کے مختلف حصوں سے اعصابی محرکات حرکت پیدا کرنے کے لیے مل کر دائرے پر یکجا ہو سکتے ہیں ؛ تاہم، سائنسدانوں کے لیے محرکات کو حرکت سے جوڑنے والے حقائق کو سمجھنے اور مربوط کرنے میں بہت مشکل ہے۔ حرکت کے بارے میں برنسٹین کی عقلی تفہیم اور موٹر لرننگ کی پیش گوئی جسے ہم اب "پلاسٹکٹی" کہتے ہیں، ان کے وقت کے لیے انقلابی تھی۔ برنسٹین کے خیال میں، حرکات کو ہمیشہ کسی نہ کسی طرح "مرکزی قوت" میں موجود چیز کی عکاسی کرنی چاہیے۔ تاہم، انہوں نے تسلیم کیا کہ حرکت کے لیے ایفیکٹر (فیڈ فارورڈ) واحد اہم جزو نہیں تھے ؛ فیڈ بیک بھی ضروری تھا۔ اس طرح، برنسٹین ان اولین لوگوں میں سے ایک تھے جنہوں نے حرکت کو اعصابی نظام اور حسی ماحول کے درمیان تعامل کے ایک بند دائرے کے طور پر سمجھا، بجائے اس کے کہ کسی مقصد کی طرف ایک سادہ آرک ہو۔ انہوں نے موٹر کوآرڈینیشن کو بے کار پردیی ڈی او ایف کی وجہ سے غیر یقینی پر قابو پانے کے ایک ذریعہ کے طور پر بیان کیا۔ بڑھتے ہوئے ڈی او ایف کے ساتھ، اعصابی نظام کے لیے زیادہ پیچیدہ، نازک تنظیمی کنٹرول ہونا تیزی سے ضروری ہوتا جا رہا ہے۔ چونکہ انسان زندہ رہنے کے لیے موافقت پذیر ہوتے ہیں، اس لیے "سب سے اہم" حرکتیں اضطراری ہوتی ہیں-درد یا دفاعی اضطراریں جو قدیم انسانوں کو اپنے سخت ماحول سے بچنے کے لیے بہت کم وقت کے پیمانے میں انجام دینے کی ضرورت ہوتی ہیں۔ تاہم، ہماری زیادہ تر تحریکیں رضاکارانہ ہیں ؛ رضاکارانہ کنٹرول پر تاریخی طور پر کم زور دیا گیا تھا یا یہاں تک کہ اسے مکمل طور پر نظر انداز کر دیا گیا تھا۔ برنسٹین نے رضاکارانہ حرکات کو ایک "موٹر مسئلہ" کے ارد گرد تشکیل شدہ کے طور پر دیکھا جہاں اعصابی نظام کو کام کرنے کے لیے دو عوامل کی ضرورت ہوتی ہے: حقیقت کا مکمل اور مکمل ادراک، جیسا کہ کثیر حسی انضمام کے ذریعے پورا کیا جاتا ہے، اور اعصابی نظام کے ذریعے اشاروں کی مستقل اور درست شناخت کے ذریعے ادراک کی معروضیت۔ صرف دونوں کے ساتھ ہی اعصابی نظام ایک مناسب موٹر حل کا انتخاب کر سکتا ہے۔ مشکلات انسانی جسم کے اعصابی نظام کی پیچیدگی کی وجہ سے ڈی او ایف کا مسئلہ اب بھی مطالعہ کا موضوع ہے۔ نہ صرف اس مسئلے سے نمٹنا انتہائی مشکل ہے، بلکہ مطالعہ کے شعبے کی وسعت نظریات کی ترکیب کو ایک چیلنج بناتی ہے۔ ڈگری آف فریڈم کی گنتی موٹر کنٹرول میں سب سے بڑی مشکلات میں سے ایک انسانی جسم کے پیچیدہ نیورومسکلر سسٹم میں ڈی او ایف کی صحیح تعداد کی مقدار طے کرنا ہے۔ بے کار پٹھوں اور جوڑوں کے ہونے کے علاوہ، عضلات متعدد جوڑوں میں پھیل سکتے ہیں، جس سے نظام مزید پیچیدہ ہو جاتا ہے۔ جیسے جیسے پٹھوں کی لمبائی خود بدلتی ہے پٹھوں کی خصوصیات میں تبدیلی آتی ہے، جس سے میکانی ماڈل بنانا اور سمجھنا مشکل ہو جاتا ہے۔ انفرادی عضلات متعدد اعصابی ریشوں (موٹر یونٹس) سے جڑے ہوتے ہیں، اور جس طریقے سے ان اکائیوں کو بھرتی کیا جاتا ہے وہ بھی اسی طرح پیچیدہ ہے۔ اگرچہ ہر جوڑے کو عام طور پر ایک ایگونسٹ-مخالف جوڑی کے طور پر سمجھا جاتا ہے، لیکن تمام مشترکہ حرکات مقامی طور پر کنٹرول نہیں کی جاتی ہیں۔ آخر میں، ایک ہی حرکت کو بار بار انجام دینے پر بھی حرکت کی حرکیات ایک جیسی نہیں ہوتی ہیں۔ بظاہر ایک جیسی حرکتوں کے دوران بھی اعضاء کی پوزیشن، رفتار اور ایکسلریشن میں قدرتی تغیر ہوتا ہے۔ مطالعات کی اقسام موٹر کنٹرول میں ایک اور مشکل نقل و حرکت کا مطالعہ کرنے کے مختلف طریقوں کو متحد کرنا ہے۔ موٹر کنٹرول کا مطالعہ کرنے میں تین الگ الگ شعبے ابھر کر سامنے آئے ہیں: اعضاء میکانکس، نیورو فزیولوجی، اور موٹر رویے۔ اعضاء میکانکس کا مطالعہ پردیی موٹر نظام پر ایک فلٹر کے طور پر توجہ مرکوز کرتا ہے جو پٹھوں کی سرگرمی کے نمونوں کو بامقصد حرکت میں تبدیل کرتا ہے۔ اس نمونے میں، بلڈنگ بلاک ایک موٹر یونٹ ہے (ایک نیوران اور تمام پٹھوں کے ریشے جو اس میں داخل ہوتے ہیں) اور پیچیدہ ماڈل حرکت کو متاثر کرنے والے حیاتیاتی عوامل کی کثرت کو سمجھنے کے لیے بنائے جاتے ہیں۔ یہ ماڈل تیزی سے پیچیدہ ہو جاتے ہیں جب متعدد جوڑوں یا ماحولیاتی عوامل جیسے زمینی رد عمل کی قوتوں کو متعارف کرایا جاتا ہے۔ نیورو فزیولوجی نیورو فزیولوجی مطالعات میں، موٹر سسٹم کو ایک تقسیم شدہ، اکثر درجہ بندی کے نظام کے طور پر ماڈل کیا جاتا ہے جس میں ریڑھ کی ہڈی "سب سے زیادہ خودکار" حرکات جیسے کہ اسٹریچ ریفلیکس کو کنٹرول کرتی ہے، اور پرانتستا "سب سے زیادہ رضاکارانہ" اعمال کو کنٹرول کرتا ہے جیسے کہ کسی شے تک پہنچنا، جس میں برینسٹم دونوں کے درمیان کہیں ایک فنکشن انجام دیتا ہے۔ اس طرح کے مطالعے اس بات کی تحقیقات کرنے کی کوشش کرتے ہیں کہ بنیادی موٹر پرانتستا (ایم 1) کس طرح موٹر کاموں کی منصوبہ بندی اور ان پر عمل درآمد کو کنٹرول کرتا ہے۔ روایتی طور پر، نیورو فزیولوجیکل مطالعات نے انسانی موٹر کنٹرول کو بہتر طور پر سمجھنے کے لیے الیکٹرو فزیولوجیکل ریکارڈنگ اور محرک کے ساتھ جانوروں کے ماڈل کا استعمال کیا ہے۔ موٹر رویے کا مطالعہ موٹر کنٹرول میں اعصابی نظام کی انکولی اور فیڈ بیک خصوصیات پر توجہ مرکوز کرتا ہے۔ موٹر سسٹم کو نسبتا مختصر ٹائم اسکیل پر اپنے مکینیکل ماحول میں ہونے والی تبدیلیوں کے مطابق ڈھالتے ہوئے دکھایا گیا ہے جبکہ بیک وقت ہموار حرکتیں پیدا ہوتی ہیں۔ یہ مطالعات اس بات کی تحقیقات کرتے ہیں کہ یہ قابل ذکر فیڈ بیک کیسے ہوتا ہے۔ اس طرح کے مطالعے اس بات کی تحقیقات کرتے ہیں کہ اعصابی نظام کون سے متغیرات کو کنٹرول کرتا ہے، کون سے متغیرات کو کم مضبوطی سے کنٹرول کیا جاتا ہے، اور اس کنٹرول کو کیسے نافذ کیا جاتا ہے۔ مطالعہ کے عام نمونوں میں رضاکارانہ طور پر پہنچنے والے کام اور انسانوں میں کھڑے ہونے کے توازن میں خلل شامل ہیں۔ کثرت یا بے کار پن آخر میں، ڈی او ایف کے مسئلے کی نوعیت ہی سوالات کھڑا کرتی ہے۔ مثال کے طور پر، کیا اعصابی نظام کو واقعی ڈی او ایف میں سے انتخاب کرنے میں دشواری ہوتی ہے، یا ارتقائی بقا کے لیے ڈی او ایف کی کثرت ضروری ہے؟ انتہائی حرکات میں، انسان اپنے ڈی او ایف کی حدود کو ختم کر سکتے ہیں-ان صورتوں میں، اعصابی نظام کے پاس صرف ایک ہی انتخاب ہوتا ہے۔ لہذا، ڈی او ایف ہمیشہ لامحدود نہیں ہوتے ہیں۔ برنسٹین نے تجویز کیا ہے کہ ہمارے ڈی او ایف کی بڑی تعداد موٹر سیکھنے کی اجازت دیتی ہے، جس میں اعصابی نظام ایک بہترین حل (مثال کے طور پر، سائیکل چلنا اور سواری کرنا سیکھنا) پر آباد ہونے سے پہلے ممکنہ موٹر حل کے سیٹ کو "تلاش" کرتا ہے۔ آخر میں، اضافی ڈی او ایف دماغ یا ریڑھ کی ہڈی کی چوٹ کے مریضوں کو اکثر حرکت برقرار رکھنے کی اجازت دیتے ہیں جبکہ بائیو مکینیکل ڈی او ایف کے کم سیٹ پر انحصار کرتے ہیں۔ لہذا، "ڈگری آف فریڈم پروبلم" ایک غلط نام ہو سکتا ہے اور اسے "موٹر مساوات کے مسئلے" کے طور پر بہتر طور پر سمجھا جاتا ہے جس میں بے کار ڈی او ایف اس مسئلے کا ارتقائی حل پیش کرتے ہیں۔ قیاس آرائیاں اور مجوزہ حل ڈی او ایف کے مسئلے کی وضاحت کرنے والے حل یا تصوراتی ماڈل پیش کرنے کی بہت سی کوششیں کی گئی ہیں۔ پہلے مفروضوں میں سے ایک فٹس کا قانون تھا، جس میں کہا گیا ہے کہ پہنچنے والے کام میں حرکت کی رفتار اور حرکت کی درستگی کے درمیان تجارت ہونی چاہیے۔ تب سے، بہت سے دوسرے نظریات پیش کیے گئے ہیں۔ زیادہ سے زیادہ کنٹرول مفروضہ موٹر کنٹرول کو سمجھنے کے لیے ایک عمومی نمونہ، زیادہ سے زیادہ کنٹرول کی تعریف "کام کی کارکردگی کے کسی دیئے گئے پہلو کے لیے موٹر کنٹرول کو بہتر بنانا"، یا حرکت سے وابستہ کسی خاص "لاگت" کو کم کرنے کے طریقے کے طور پر کی گئی ہے۔ یہ "لاگت فنکشن" ٹاسک گول کے لحاظ سے مختلف ہو سکتا ہے ؛ مثال کے طور پر، کم از کم توانائی کا خرچ ایک ٹاسک متغیر ہو سکتا ہے جو لوکوموشن سے وابستہ ہو، جبکہ عین مطابق ٹریجیکٹوری اور پوزیشن کنٹرول ایک ٹاسک متغیر ہو سکتا ہے جو کسی شے تک پہنچنے سے وابستہ ہو سکتا ہے۔ مزید برآں، لاگت فنکشن کافی پیچیدہ ہو سکتا ہے (مثال کے طور پر، یہ فنکشن کے بجائے ایک فنکشنل ہو سکتا ہے) اور اندرونی جگہ میں نمائندگی سے بھی متعلق ہو سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، بائیو مکینیکل زبان کے ماڈلز (بی ٹی ایم) کے ذریعہ تیار کردہ تقریر، جو اندرونی ماڈل کے ذریعہ کنٹرول کی جاتی ہے، جو انجام دیئے گئے کام سے متعلق رکاوٹوں کے تحت اندرونی جگہ میں سفر کیے گئے راستے کی لمبائی کو کم کرتی ہے (مثال کے طور پر، تقریر کا معیار، زبان کی سختی)، کافی حقیقت پسندانہ پائی گئی۔ جوہر میں، زیادہ سے زیادہ کنٹرول کا مقصد "بنیادی طریقے سے آزادی کی ڈگریوں کو کم کرنا" ہے۔ تمام بہترین کنٹرول سسٹم کے دو کلیدی اجزاء ہیں: ایک "ریاستی تخمینہ لگانے والا" جو اعصابی نظام کو بتاتا ہے کہ وہ کیا کر رہا ہے، بشمول افیرنٹ حسی فیڈ بیک اور موٹر کمانڈ کی ایک موثر کاپی ؛ اور کام کے اہداف کی بنیاد پر سایڈست فیڈ بیک کے فوائد۔ ان سایڈست فوائد کا ایک جزو "کم از کم مداخلت کا اصول" ہو سکتا ہے جہاں اعصابی نظام پوری حرکت میں بھاری ترمیم کرنے کے بجائے صرف انتخابی غلطی کی اصلاح کرتا ہے۔ اوپن اور کلوزڈ لوپ ماڈل زیادہ سے زیادہ کنٹرول کے اوپن لوپ اور کلوزڈ لوپ دونوں ماڈلز کا مطالعہ کیا گیا ہے۔ سابقہ عام طور پر حسی فیڈ بیک کے کردار کو نظر انداز کرتا ہے، جبکہ بعد میں حسی فیڈ بیک کو شامل کرنے کی کوشش کرتا ہے، جس میں حرکت میں شامل حسی نظام سے وابستہ تاخیر اور غیر یقینی صورتحال شامل ہوتی ہے۔ اوپن لوپ ماڈل آسان ہوتے ہیں لیکن ان کی سخت حدود ہوتی ہیں-وہ اعصابی نظام میں پہلے سے ریکارڈ شدہ حرکت کا نمونہ بناتے ہیں، حسی تاثرات کو نظر انداز کرتے ہیں، اور ایک ہی ٹاسک گول کے ساتھ نقل و حرکت کے درمیان تغیر کا نمونہ بنانے میں بھی ناکام رہتے ہیں۔ دونوں ماڈلز میں، بنیادی مشکل نقل و حرکت سے وابستہ لاگت کی نشاندہی کرنا ہے۔ کم از کم توانائی کے اخراجات اور "ہموار" فنکشن جیسے لاگت کے متغیرات کا مرکب عام کارکردگی کے معیار کے لیے سب سے زیادہ ممکنہ انتخاب ہے۔ سیکھنا اور زیادہ سے زیادہ کنٹرول برنسٹین نے تجویز کیا کہ جیسے جیسے انسان حرکت سیکھتے ہیں، ہم سخت کنٹرول حاصل کرنے کے لیے پہلے پٹھوں کو سخت کر کے اپنے ڈی او ایف کو کم کرتے ہیں، پھر آہستہ آہستہ "ڈھیلا" ہو جاتے ہیں اور دستیاب ڈی او ایف کو تلاش کرتے ہیں کیونکہ کام زیادہ آرام دہ ہو جاتا ہے، اور وہاں سے ایک زیادہ سے زیادہ حل تلاش کرتے ہیں۔ زیادہ سے زیادہ کنٹرول کے لحاظ سے، یہ مؤقف اختیار کیا گیا ہے کہ اعصابی نظام زیادہ سے زیادہ کنٹرول تلاش کی حکمت عملی کے ذریعے کام سے متعلق مخصوص متغیرات کو تلاش کرنا سیکھ سکتا ہے۔ یہ دکھایا گیا ہے کہ ویزوموٹر پہنچنے والے کام میں موافقت کو بہتر طریقے سے ترتیب دیا جاتا ہے تاکہ آزمائشوں کے دوران نقل و حرکت کے راستوں کی لاگت کم ہو جائے۔ ان نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ اعصابی نظام زیادہ سے زیادہ کنٹرول کے غیر موافقت پذیر اور موافقت پذیر دونوں عمل کی صلاحیت رکھتا ہے۔ مزید برآں، یہ اور دیگر نتائج تجویز کرتے ہیں کہ کنٹرول متغیر ہونے کے بجائے، مستقل نقل و حرکت کے راستے اور رفتار کے پروفائل ایک انکولی زیادہ سے زیادہ کنٹرول کے عمل کا فطری نتیجہ ہیں۔ زیادہ سے زیادہ کنٹرول کی حدود زیادہ سے زیادہ کنٹرول موٹر کنٹرول اور موٹر مساوات کے مسئلے کو سمجھنے کا ایک طریقہ ہے، لیکن اعصابی نظام کے بارے میں زیادہ تر ریاضیاتی نظریات کی طرح، اس کی بھی حدود ہیں۔ رویے کی پیش گوئی کرنے سے پہلے نظریہ کے پاس کچھ معلومات ہونی چاہئیں: حرکت کے اخراجات اور انعامات کیا ہیں، کام پر کیا رکاوٹیں ہیں، اور ریاست کا تخمینہ کیسے ہوتا ہے۔ جوہر میں، زیادہ سے زیادہ کنٹرول میں دشواری یہ سمجھنے میں مضمر ہے کہ اعصابی نظام کس طرح کنٹرول کی حکمت عملی کو درست طریقے سے انجام دیتا ہے۔ متعدد آپریشنل ٹائم اسکیلز عمل کو پیچیدہ بناتے ہیں، بشمول حسی تاخیر، پٹھوں کی تھکاوٹ، بیرونی ماحول کی تبدیلی، اور لاگت سیکھنا۔ پٹھوں کی ہم آہنگی کا مفروضہ عضلاتی ڈی او ایف کی تعداد کو کم کرنے کے لیے جس پر اعصابی نظام کو کام کرنا چاہیے، یہ تجویز کیا گیا ہے کہ اعصابی نظام انفرادی پٹھوں کے بجائے پٹھوں کی ہم آہنگی، یا شریک فعال پٹھوں کے گروپوں کو کنٹرول کرتا ہے۔ خاص طور پر، پٹھوں کی ہم آہنگی کی تعریف "ایک ویکٹر کے طور پر کی گئی ہے جو رشتہ دار پٹھوں کی سرگرمی کے نمونے کی وضاحت کرتا ہے ؛ خیال کیا جاتا ہے کہ ہر ہم آہنگی کی مطلق سرگرمی کو ایک عصبی کمانڈ سگنل کے ذریعے ماڈیول کیا جاتا ہے"۔ ہم آہنگی کے مقررہ تناسب پر ہر ہم آہنگی کے اندر متعدد عضلات موجود ہوتے ہیں، اور متعدد ہم آہنگی میں ایک ہی عضلات شامل ہو سکتے ہیں۔ یہ تجویز کیا گیا ہے کہ پٹھوں کی ہم آہنگی اعصابی اور عضلاتی نظام کی رکاوٹوں اور خصوصیات کے درمیان تعامل سے ابھرتی ہے۔ اس تنظیم کو اعصابی نظام کے لیے انفرادی پٹھوں کے کنٹرول سے کم کمپیوٹیشنل کوشش کی ضرورت پڑ سکتی ہے کیونکہ انفرادی پٹھوں کے مقابلے میں رویے کی وضاحت کے لیے کم ہم آہنگی کی ضرورت ہوتی ہے۔ مزید برآں، یہ تجویز کیا گیا ہے کہ ہم آہنگی خود بدل سکتی ہے کیونکہ طرز عمل سیکھے جاتے ہیں اور/یا بہتر بنائے جاتے ہیں۔ تاہم، ہم آہنگی کچھ حد تک فطری بھی ہو سکتی ہے، جیسا کہ بہت کم عمر میں انسانوں کے جسمانی ردعمل سے پتہ چلتا ہے۔ پٹھوں کے ہم آہنگی کے مفروضے کا ایک اہم نقطہ یہ ہے کہ ہم آہنگی کم جہتی ہوتی ہے اور اس طرح صرف چند ہم آہنگی ایک پیچیدہ حرکت کا سبب بن سکتی ہیں۔ اس ڈھانچے کا ثبوت مینڈکوں، بلیوں اور انسانوں میں الیکٹرومیوگرافیکل (ای ایم جی) ڈیٹا سے ملتا ہے، جہاں مختلف ریاضیاتی طریقوں جیسے پرنسپل اجزاء کا تجزیہ اور غیر منفی میٹرکس فیکٹرائزیشن کو پٹھوں کے ایکٹیویشن پیٹرن سے ہم آہنگی کو "نکالنے" کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ مختلف کاموں جیسے لات مارنا، چھلانگ لگانا، تیراکی کرنا اور مینڈکوں میں چلنا میں بھی ہم آہنگی کے ڈھانچے میں مماثلت دیکھی گئی ہے۔ مزید شواہد فالج کے مریضوں سے ملتے ہیں، جن کا مشاہدہ کیا گیا ہے کہ وہ بعض کاموں میں کم ہم آہنگی کا استعمال کرتے ہیں۔ کچھ فالج کے مریضوں نے صحت مند مضامین کے طور پر ہم آہنگی کی موازنہ تعداد کا استعمال کیا، لیکن کم موٹر کارکردگی کے ساتھ۔ ان اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ ایک ہم آہنگی کی تشکیل مضبوط ہے اور یہ ایک درجہ بندی والے عصبی کنٹرولر کی سب سے نچلی سطح پر ہو سکتی ہے۔ توازن نقطہ مفروضہ اور حد کنٹرول توازن نقطہ مفروضے میں، تمام حرکتیں اعصابی نظام کے ذریعے مطلوبہ رفتار کے ساتھ توازن پوائنٹس کی بتدریج منتقلی کے ذریعے پیدا ہوتی ہیں۔ اس لحاظ سے "توازن نقطہ" کا مطلب ایک ایسی حالت کے طور پر لیا جاتا ہے جہاں کسی میدان میں صفر قوت ہوتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ مخالف عضلات ایک دوسرے کے ساتھ توازن کی حالت میں ہوتے ہیں، جیسے ربڑ کے دو بینڈ جوڑوں کو مستحکم پوزیشن پر کھینچتے ہیں۔ توازن پوائنٹ کنٹرول کو "تھریشولڈ کنٹرول" بھی کہا جاتا ہے کیونکہ سی این ایس سے دائرے تک بھیجے گئے سگنلز کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ وہ ہر پٹھوں کی حد کی لمبائی کو تبدیل کرتے ہیں۔ اس نظریہ میں، موٹر نیوران پٹھوں کو کمانڈ بھیجتے ہیں، جو پٹھوں کے اندر قوت کی لمبائی کے تعلق کو تبدیل کرتے ہیں، جس کے نتیجے میں نظام کے توازن نقطہ میں تبدیلی آتی ہے۔ اعصابی نظام کو اعضاء کی حرکیات کا براہ راست اندازہ لگانے کی ضرورت نہیں ہوگی، بلکہ عضلات اور ریڑھ کی ہڈی کے اضطراب نظام کی حالت کے بارے میں تمام ضروری معلومات فراہم کریں گے۔ توازن نقطہ مفروضہ بھی مناسب اندرونی ماڈلز کے ذریعے کنٹرول کیے جانے والے بائیو مکینیکل روبوٹس کے ڈیزائن کے لیے اچھی طرح سے موزوں بتایا جاتا ہے۔ قوت پر قابو اور اندرونی ماڈل قوت پر قابو پانے کے مفروضے میں کہا گیا ہے کہ اعصابی نظام حرکت کے راستوں کا تعین کرنے اور ڈی او ایف کو کم کرنے کے لیے قوتوں کے حساب اور براہ راست وضاحت کا استعمال کرتا ہے۔ اس نظریہ میں، اعصابی نظام کو اندرونی نمونے بنانے چاہئیں-ارد گرد کے ماحول کے لحاظ سے جسم کی حرکیات کی نمائندگی۔ ایک اعصابی نظام جو قوت کو کنٹرول کرتا ہے اسے پیش گوئی شدہ حرکیات کی بنیاد پر ٹارک پیدا کرنا چاہیے، ایک ایسا عمل جسے الٹا حرکیات کہا جاتا ہے۔ اعصابی نظام میں حرکت کے فیڈ فارورڈ (پیشن گوئی) اور فیڈ بیک ماڈل دونوں اس عمل میں کردار ادا کر سکتے ہیں۔ بے قابو کئی گنا (یو سی ایم) مفروضہ یہ نوٹ کیا گیا ہے کہ اعصابی نظام کسی کام کی کارکردگی سے متعلق مخصوص متغیرات کو کنٹرول کرتا ہے، جبکہ دیگر متغیرات کو تبدیل کرنے کے لیے آزاد چھوڑتا ہے۔ اسے بے قابو کئی گنا مفروضہ (یو سی ایم) کہا جاتا ہے۔ بے قابو کئی گنا کو متغیرات کے سیٹ کے طور پر بیان کیا گیا ہے جو کام کی کارکردگی کو متاثر نہیں کرتا ہے۔ جیکوبین اسپیس میں اس سیٹ کے عمودی متغیرات کو کنٹرول شدہ متغیرات (سی ایم) سمجھا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، بیٹ ٹو اسٹینڈ ٹاسک کے دوران، افقی سطح میں سر اور مرکز کی کمیت کی پوزیشن کو ہاتھ کی حرکت جیسے دیگر متغیرات کے مقابلے میں زیادہ مضبوطی سے کنٹرول کیا جاتا ہے۔ ایک اور مطالعہ اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ بائیو روبوٹس کے ذریعہ پیدا ہونے والی زبان کی نقل و حرکت کا معیار، جو ایک خاص طور پر ڈیزائن کردہ اندرونی ماڈل کے ذریعہ کنٹرول کیا جاتا ہے، عملی طور پر زبان کی سختی سے غیر متعلقہ ہے۔ دوسرے لفظوں میں، تقریر کی تیاری کے دوران متعلقہ پیرامیٹر تقریر کا معیار ہے، جبکہ سختی غیر متعلقہ ہے۔ ایک ہی وقت میں، زبان کے جسم میں سختی کی سطح کا سخت نسخہ تقریر کی پیداوار کو متاثر کرتا ہے اور کچھ تغیر پیدا کرتا ہے، جو تاہم، تقریر کے معیار کے لیے اہم نہیں ہے (کم از کم، سختی کی معقول حد میں)۔ یو سی ایم نظریہ برنسٹین کے اصل نظریہ کے لحاظ سے سمجھ میں آتا ہے کیونکہ یہ اعصابی نظام کو انفرادی پٹھوں یا جوڑوں کو کنٹرول کرنے کے بجائے صرف کام کی کارکردگی سے متعلق متغیرات کو کنٹرول کرنے پر مجبور کرتا ہے۔ یکجا کرنے والے نظریات حرکت کے انتخاب کے بارے میں تمام نظریات باہمی طور پر خصوصی نہیں ہیں۔ ضروری طور پر، ان سب میں بے کار ڈی او ایف کو کم کرنا یا ختم کرنا شامل ہے۔ بہترین فیڈ بیک کنٹرول کا تعلق یو سی ایم تھیوری سے اس معنی میں ہے کہ بہترین کنٹرول قانون اعصابی نظام کے لیے کم اہمیت کے کچھ جہتوں (یو سی ایم) کے ساتھ کام نہیں کر سکتا ہے۔ مزید برآں، بعض سمتوں میں کنٹرول کی اس کمی کا مطلب یہ ہے کہ کنٹرول شدہ متغیرات زیادہ مضبوطی سے مربوط ہوں گے۔ یہ ارتباط پٹھوں کی ہم آہنگی کی کم جہتی میں دیکھا جاتا ہے۔ مزید برآں، ان میں سے زیادہ تر نظریات میں کسی نہ کسی طرح کے فیڈ بیک اور فیڈ فارورڈ ماڈل شامل ہوتے ہیں جنہیں اعصابی نظام کو استعمال کرنا چاہیے۔ ان میں سے زیادہ تر نظریات میں کسی نہ کسی طرح کی درجہ بندی پر مبنی نیورل کنٹرول اسکیم بھی شامل ہوتی ہے، عام طور پر سب سے اوپر کورٹیکل ایریا اور سب سے نچلی سطح پر پردیی آؤٹ پٹ کے ساتھ۔ تاہم، کوئی بھی نظریہ کامل نہیں ہے ؛ ڈی او ایف کا مسئلہ اس وقت تک متعلقہ رہے گا جب تک کہ اعصابی نظام کو نامکمل طور پر سمجھا جائے۔ موٹر کنٹرول کوآرڈینیشن موٹر لرننگ نیکولائی برنسٹین سکس ڈگری آف فریڈم حوالہ جات موٹر کنٹرول بھی دیکھیں۔