Multifinger Prehension: An Overview

Abstract

This paper reviews the available experimental evidence on what people do when they grasp an object with several digits and then manipulate it. In addition to the Introduction, the paper includes three parts each addressing a specific aspect of multi-finger prehension. Part II discusses manipulation forces, i.e. the resultant force and moment of force exerted on the object, and the digits contribution to such force production. Part III deals with internal forces defined as forces that cancel each other and do not disturb object equilibrium. The role of the internal forces in maintaining the object stability is discussed with respect to such issues as slip prevention, tilt prevention and resistance to perturbations. Part IV is devoted to the motor control of prehension. It covers such topics as prehension synergies, chain effects, the principle of superposition, inter-finger connection matrices and reconstruction of neural commands, mechanical advantage of the fingers, and the simultaneous digit adjustment to several mutually reinforcing or conflicting demands.

Transient and steady-state responses to mechanical stimulation of different fingers reveal interactions based on lateral inhibition

“…The stronger lateral inhibition seen by the higher interaction ratios could facilitate this. More generally, the role of lateral inhibition may be linked to a facilitation of independent finger movement (Zatsiorsky et al 2008). …”

Stability of multifinger action in different state spaces

“…This term reflects unintentional movement of (force production by) a finger when another finger of the hand moves (produces force) intentionally (Kilbreath and Gandevia; Li et al 1998;Zatsiorsky et al 2000;Kim et al 2008). Enslaving results from a variety of factors including multidigit extrinsic hand muscles, connective tissue links between fingers, and overlapping cortical representations (reviewed in Schieber and Santello 2004;Zatsiorsky and Latash 2008). In all the mentioned studies, patterns of enslaving for a given person have been viewed as a stable characteristic of that person's hand.…”

Desempenho motor fino e funcionalidade em crianças com síndrome de Down

“…Tais atividades, presentes no cotidiano de crianças na faixa etária estudada, envolvem coordenação olho-mão e controle dos dedos, ajudando a estabelecer as bases para habilidades motoras finas complexas exigidas em idades posteriores, como escrita e manipulação de pequenos objetos. Contribuem, ainda, para desenvolver conceitos de agrupamento, causa e efeito, relação entre objetos e solução de problemas 2,16 . Portanto, é possível que as dificuldades apresentadas por crianças com SD em idade escolar sejam decorrentes de limitações presentes em fases anteriores do desenvolvimento.…”

“…No que se refere à síndrome de Down (SD), restrições intrínsecas como a hipotonia muscular e a hipermobilidade articular contribuem para o atraso no desenvolvimento motor, para a lentidão na realização dos movimentos e para alterações no controle postural [12][13][14] . Essas características diminuem a possibilidade de experiências motoras e de exploração do ambiente 15 , o que prejudica o desempenho das habilidades motoras finas e destreza manual 8,[15][16][17][18] . Estudos sugerem que crianças com SD aos dois e cinco anos apresentam baixo desempenho funcional nas áreas de mobilidade, autocuidado e função social 8,17,19,20 .…”