私たちの身体は非常に多くの関節と筋によって構成されており、それらを協調的に制御することで目的の動作を達成しています。このような動作は「協調運動（coordinated movement）」と呼ばれ、例えば走行中に障害物を避ける、ジャンプの着地時にバランスを保つなど、日常や競技場面において不可欠な要素です。
伝統的な見解では脳は協調運動を簡略化するために、複数の筋を一斉に活動させる「シナジー（筋群協調体）」を形成し、神経指令の負担を軽減しているとされてきました。たとえば突然のバランス崩れに対しては、反射的に複数の筋が同時に収縮し、姿勢を安定させようとします。しかし、実際にはこのような反応がすべて一様に行われているわけではなく、各筋は特定の方向に対してのみ選択的に活性化されるという「方向特異性」が存在します。
この方向特異性を最初に報告したのはTorres-Oviedo（2010）の研究であり、彼は姿勢調整に関与する筋が、必ずしもすべてのバランス喪失方向に等しく反応するわけではないことを示しました。例えば腓腹筋は後方からの外乱に対しては強く活動する一方で、側方からの外乱にはほとんど反応を示さないことがあります。つまり各筋には「方位磁針のような選択的応答性」が存在し、ある筋は東に対して鋭敏であっても、東南東や北東には異なる応答を示すのです。
また同一方向に活動する筋群でも、その反応のピークは必ずしも一致しません。複数の筋が同じ方向に反応しているように見えても、それぞれの筋は微妙に異なる方向で最大反応を示します。これは、姿勢制御の多様性と柔軟性を確保するための戦略であると考えられており、いわば「方向分散による冗長性の確保」とも言えます。
これがアスリートのパフォーマンスにおいてどのような意味を持つかというと、例えばサッカー選手が予測不能な方向からの接触を受けた場合でも、各筋の方向特異的な活動が瞬時に発動されることで、転倒を回避できるわけです。高いレベルの競技者ほど、こうした姿勢制御の精緻さと速さが際立っており、これは神経系の高度な適応によるものとされています。
さらに重要なのは、こうした筋活動が「地面反力」の方向とも深く関係しているという点です。つまり、姿勢制御は単に筋を収縮させるだけではなく、地面との相互作用によって生まれる力のベクトルをコントロールすることにより達成されているということです。これは「力の生成」という観点から、パフォーマンスを考察する重要な視点を与えてくれます。
このような運動制御の柔軟性と方向特異性は、トレーニングによって強化することができます。近年では予測不能なバランス課題（Perturbation-based training）を取り入れたトレーニングが注目されており、方向特異的な筋応答を高めることにより、怪我予防や競技中のリカバリー能力向上に寄与するとされています。
こうした姿勢制御の特性は、単に反射的に起こるものではなく、脳幹、小脳、皮質といった中枢神経系によって多層的に統合されており、運動学習や経験を通じて発達していきます。したがって、アスリートの運動熟練度や競技レベルが高まるにつれて、こうした方向特異的な姿勢制御の精度も洗練されていくと考えられます。
