“投掷障碍”是一种心理神经肌肉疾病，表现为在从事需要精准动作控制的体育运动时出现功能紊乱（Bawden & Maynard, 2001; Smith et al., 2000）。这种病症最初是在高尔夫球手中被发现的，后来在多种体育运动中都有出现，包括棒球（Aoyama et al., 2021a）、板球（Bawden & Maynard, 2001）、网球（Mayer, Topka, Boose, Horstmann, & Dickhuth, 1999）、飞镖（Bawden & Maynard, 2001）以及射箭（P. Clarke, Sheffield, & Akehurst, 2019）。患有此病的患者通常会出现肌肉不自主抽搐、震颤、痉挛或肌肉僵硬感，这会导致他们原本熟练掌握的动作技能突然大幅下降（McDaniel, Cummings, & Shain, 1989; Smith et al., 2003）。关于投掷障碍的成因，目前认为它存在于一个连续体上，主要由两种机制导致：心理因素，通常被称为“紧张情绪”；以及神经学因素，即任务特定的肌张力障碍（Philip Clarke, Sheffield, & Akehurst, 2015; Smith et al., 2003）。这两种机制并非相互排斥，而是可能处于同一谱系的不同位置，这也体现了该疾病的复杂性和多因素特性。
投掷障碍的症状表现会因具体情境而大相径庭（Aoyama et al., 2021b）。在高尔夫运动中，短距离推杆时症状出现的频率高于长距离推杆时（Smith et al., 2000）。此外，在竞争压力较大的情况下，尤其是比赛期间，症状的严重程度往往会增加（McDaniel et al., 1989; Smith et al., 2000）。这些现象表明，动作控制要求的细微变化以及与情境相关的心理因素都会加剧症状。在棒球运动中，投掷障碍通常表现为无法准确投掷，这一问题困扰着各个位置的球员。尤其有些运动员表示，在进行较低强度或次最大强度的投掷时，会比进行最大强度投掷时面临更大困难（Aoyama et al., 2021b）。这种与用力程度相关的症状表现说明，对于患有投掷障碍的人来说，不同的投掷强度可能需要不同的神经肌肉控制策略。
肌电图是一种用于量化评估肌肉活动的手段，能够为运动过程中的神经肌肉控制提供客观依据（Aoyama, Ae, & Kohno, 2022）。相关研究指出，患有投掷障碍的高尔夫球手的前臂肌肉会出现异常的协同收缩现象（Adler, Crews, Hentz, Smith, & Caviness, 2005），这说明他们在进行精确动作控制时，所需的精细协调能力出现了问题。为了更全面地了解这类协调缺陷，肌肉协同分析应运而生，它通过将复杂的肌肉活动分解为空间和时间层面的成分，从而帮助分析这些问题（Ivanenko, Cappellini, Dominici, Poppele, & Lacquaniti, 2005）。这一方法已被成功应用于多种基础动作和特定运动动作的肌肉协同结构分析中，包括行走（Ivanenko et al., 2005）、上肢伸展动作（d'Avella, Portone, Fernandez, & Lacquaniti, 2006）、跑步（Yokoyama, Ogawa, Kawashima, Shinya, & Nakazawa, 2016）、投掷（Aoyama et al., 2022）以及游泳（Matsuura et al., 2022），通过识别这些动作独特的时空模式来实现分析。在患有投掷障碍的高尔夫球手中，那些会出现症状的推杆动作，其肌肉协同的时间模式与没有症状的推杆动作存在明显差异（Revankar et al., 2020）。相比之下，针对棒球运动员的研究则未发现患有投掷障碍的运动员与正常运动员在肌肉协同模式上存在显著差异（Aoyama et al., 2024）。不过，上述研究仅关注了最大强度的投掷情况，可能忽略了棒球运动员在不同用力强度下所表现出的症状差异。鉴于投掷障碍的症状具有很强的情境依赖性，通过系统地改变投掷力度，或许能够更有效地捕捉在特定任务要求下出现的神经肌肉变化。了解不同投掷力度下神经肌肉协调能力的差异，有助于深入理解投掷障碍背后的动作控制问题，进而为制定更针对性的诊断或康复策略提供依据。此外，即便是在相同条件下执行相同动作的运动员之间，投掷障碍的症状也存在很大个体差异。具体而言，这些症状在不同运动员身上的表现位置也有所不同，有些运动员主要表现为肩部功能异常，而另一些运动员则多为肘部或更远端部位的功能问题（Aoyama et al., 2021b; Aoyama et al., 2024; Aoyama et al., 2025）。因此，那些仅着眼于检测群体层面肌肉协同模式差异的分析方法，可能无法捕捉到个体层面的重要差异。
基于以上考虑，本研究旨在探究患有与未患有投掷障碍的棒球运动员在肌肉协同作用的时空组织结构上是否存在差异。由于症状表现存在较大的个体差异，本研究重点分析了同一运动员在不同用力程度下肌肉协同模式的一致性，以及患有与未患有投掷障碍的运动员之间这些模式的相似性。考虑到投掷障碍症状在次最大强度投掷时更为明显，我们推测在较低用力强度下，投掷动作会引发与投掷障碍相关的特殊肌肉协同模式，或者导致肌肉协同模式在不同用力程度下的一致性降低，同时其与正常运动员的肌肉协同模式相似性也会下降。在本研究中，我们部分使用了之前用于分析高强度投掷情况的数据集（Aoyama et al., 2024）；不过，本研究的目标有所不同，即探讨与用力程度相关的投掷障碍症状，因此采用了专门为这一目的设计的分析方法。
