由中部大学（东京大学，UT-心脏研究所）助理教授Masamine Shintani领导的联合研究小组反复剧烈膨胀和收缩，例如人类和动物的骨骼肌和心肌，以及鸟类和昆虫时使用的飞行肌拍打他们的翅膀。我们开发了一个数学模型，可以统一再现横纹肌的运动。
横纹肌有多个层次结构，其中收缩的器官称为肌原纤维，构成它的一系列单位称为肌节（myomere）。肌节是一堆单独膨胀和收缩的蛋白质（肌动蛋白和肌球蛋白）。肌球蛋白通过使用三磷酸腺苷 (ATP) 的水解能量从肌肉无力的拉伸状态摆动和收缩肌节。肌节具有重复收缩和扩张（松弛）的“自激振动收缩”特性。
研究团队进行了研究，从数学上分析了肌球蛋白自激振动收缩的收缩节律机制。2017 年，我们成功地使用数学模型解释了自激振动收缩现象，假设肌球蛋白在受到机械负载时会吸收反向功率。
现在，试图对齐相邻肌节之间的晶格间距的力和试图保持肌节纵向和纵向应变之间反比关系的力增加了收缩肌节中肌球蛋白的机械负荷。数学模型在效果的考虑。结果，当肌节对齐振动时间时传播的波可以被忠实地再现。此外，同样的数学模型可以解释人类心肌的自激振动收缩和甲虫的飞行肌肉（比人类心肌快约5倍）。
预计这一成果将有助于改善医疗技术，例如心力衰竭的提前预测。
