由中部大學（同時也是東京大學和 UT-Heart 研究所）助理教授 Masane Shintani 領導的一個聯合研究小組，反复擴張和收縮人類和動物的骨骼肌和心肌，以及飛行肌肉。鳥類和昆蟲拍打翅膀。我們開發了一種數學模型，可以均勻地再現橫紋肌的運動。
橫紋肌具有多層結構，其中收縮器官稱為肌原纖維，構成它們的串聯單位稱為肌節。肌節是一堆單獨膨脹和收縮的蛋白質（肌動蛋白和肌球蛋白）。從肌肉不產生力量的拉伸狀態開始，三磷酸腺苷（ATP）的水解能被用來引起肌球蛋白擺動並收縮肌小節。肌節具有重複收縮和伸長（鬆弛）的“自激振盪收縮”的特性。
研究小組一直在進行研究，以數學方式分析肌球蛋白自振盪收縮的收縮節律機制。2017年，我們成功地用數學模型解釋了自激振盪收縮現象，假設肌球蛋白在受到機械負載時會引起相反的力。
在這裡，試圖對齊相鄰肌節之間的晶格間距的力以及維持肌節的縱向和垂直應變之間的反比關係的力增加了收縮期間肌節內肌球蛋白上的機械負荷。考慮到以下因素對數學模型進行了修正：影響。結果，我們能夠忠實地再現當肌節調整其振盪時間時傳播的波。此外，我們還能夠使用相同的數學模型解釋人類心肌的自激振盪收縮和甲蟲的飛行肌肉（比人類心肌快約5倍）。
這項研究的結果預計將有助於醫療技術的進步，例如提前預測心力衰竭。
