運(yùn)動員和音樂家以他們快速而精確的技藝令我們驚嘆。我們了解大腦如何通過“組塊化”（Rhodes等人，2004年）、高效的神經(jīng)表征（Krakauer等人，2019年）或預(yù)先準(zhǔn)備（Zimnik和Churchland，2021年）來加速動作，但通過練習(xí)減少動作變異性的過程尚未得到充分理解。那么，動作變異性的來源是什么呢？當(dāng)移動一個(gè)關(guān)節(jié)時(shí)，主動肌和拮抗肌會依次激活，以加速或減速關(guān)節(jié)并使其停在目標(biāo)位置。由于每次動作的肌肉活動時(shí)間序列不同，人類無法重復(fù)地以完全相同的精度執(zhí)行相同的動作。這種每次動作的肌肉活動變異性的來源可能是空間上的，也可能是時(shí)間上的；前者影響肌肉活動的幅度，后者則改變其時(shí)間激活模式，或者兩者兼而有之。

已經(jīng)研究了兩種類型的空間變異性。首先，主動肌和拮抗肌的活動幅度可能會因信號依賴性噪聲（SDN）而波動，其幅度會隨著激活規(guī)模的增加而增大（Harris和Wolpert，1998年）。其次，在計(jì)劃動作目標(biāo)時(shí)，由于空間噪聲（SN），不同次試之間的動作幅度也可能有所不同（Gordon等人，1994年）。在這里，我們還考慮了兩種形式的時(shí)機(jī)變異性（TV）：計(jì)劃中的肌肉活動持續(xù)時(shí)間可能在不同次試之間被無意中延長或縮短，導(dǎo)致某些次試的動作比其他次試更快或更慢。這種持續(xù)時(shí)間噪聲（DN）會影響動作的持續(xù)時(shí)間，從而導(dǎo)致動作之間的變異性（Meyer等人，1982年；van Beers等人，2004年）。我們還考慮了另一種類型的TV，即不同次試之間主動肌和拮抗肌的相對時(shí)機(jī)發(fā)生變化。這種指令時(shí)機(jī)變異性（CTV）可能導(dǎo)致主動肌和拮抗肌的不必要重疊，從而產(chǎn)生動作變異（Takagi和Gomi，2024年；Takagi和Honda，2025年）。

為了探究肌肉活動中的空間噪聲、時(shí)間噪聲或兩者的組合是否能夠解釋每次動作的變異性，我們進(jìn)行了三項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。在第一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，我們測量了離散的單關(guān)節(jié)伸展動作中的肌肉活動和位置變異性。第二項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究了肌肉活動與對固定把手施加的周期性力度的變異性之間的關(guān)系。第三項(xiàng)實(shí)驗(yàn)則評估了左右手臂在圓周運(yùn)動中的時(shí)機(jī)變異性，以探討這些變量是否與用手習(xí)慣有關(guān)。