486.7
-0.08
515.17
+0.05
8.4
-0.03
+9
Погода в Ереване
Рус
Мозг управляет ногами с помощью нейронных "микрокоманд" - ученые
09:49
18 Ноября 2011

ЕРЕВАН, 18 ноя - Новости-Армения. Человеческий мозг управляет движением ног, сокращая или расслабляя сразу несколько мышц при помощи произвольных комбинаций из четырех "микрокоманд" - примитивных пакетов нервных импульсов, которые общие предки млекопитающих, рептилий и птиц приобрели примерно 100 миллионов лет назад, заявляют итальянские и американские биологи в статье, опубликованной в журнале Science.

Считается, что наша нервная система разбивает любые виды движения ног на примитивные базовые действия, различные сочетания которых образуют такие сложные "инструкции", как шаг или бег. Часть биологов считает, что эти действия приобретаются только во время роста и умственного развития детей, а другие добавляют к ним врожденные движения ног, которые мы получили от наших предков.

Франческо Лаккуанити (Francesco Lacquaniti) из университета Тор Вергата в Риме (Италия) и его коллеги проверили эти гипотезы, сопоставив движения ног и соответствующие "пакеты" нервных импульсов у младенцев, маленьких детей и взрослых.

ПРОГРАММА БЕГА
Как отмечают авторы статьи, младенцы не способны передвигаться самостоятельно, но умеют "шагать" на месте, если взять их на руки и приподнять над плоской поверхностью. Эта врожденная способность называется "автоматической походкой". В большинстве случаев она исчезает к 4-ой или 6-ой неделе жизни из-за изменений анатомического характера.

Лаккуанити и его коллеги собрали 46 родителей-добровольцев и их грудных детей и прикрепили к мускулам ног младенцев два десятка электродов. В ходе эксперимента биологи снимали своих подопечных на видеокамеру и записывали электрические сигналы, поступавшие с датчиков на их ногах. Ученые провели аналогичные исследования с участием детей младшего дошкольного возраста и взрослых.

Затем биологи сопоставили карты активности нейронов и движения ног в каждом наборе данных и вывели наборы базовых импульсов, которые использовали младенцы, дети и взрослые.

Оказалось, что младенцы используют всего два вида базовых движений. Этого хватает для движения и сгибания ног, но не для переноса центра тяжести и других тонких движений, без которых прямохождение невозможно. У детей младшего дошкольного возраста к "репертуару" базовых импульсов добавились еще два движения. При этом разброс в силе импульсов постепенно уменьшался с ростом среднего возраста дошколят и достиг минимальных значений среди взрослых. Взрослые используют все четыре "пакета" движений синхронно с движением ног, в отличие от детей, которые переходят к следующему шагу программы с опережением или с опозданием.

ОБЩИЕ НОГИ
Биологи полагают, что такую неточность можно объяснить тем, что спинной мозг младенцев и детей плохо "понимает" данные, поступающие из органов чувств и нейронов в тканях ног. Это подтверждается тем, что нервная система животных работает аналогичным образом в том случае, если под их ногами нет опоры.

Авторы статьи определили наборы базовых движений у детенышей и взрослых животных - крыс, кошек, макаки резус и птицы-цесарки. Ученые выяснили, что новорожденные крысята обладают почти "младенческим" пакетом импульсов. Все взрослые животные используют четыре блока "инструкций", напоминающие по своей точности работу нервной системы детей-дошколят.

Как пишут авторы статьи, различия в "программе" движения ног взрослых людей и животных объясняются тем, что человеку пришлось освоить раздельное движение рук. По всей видимости, возможность хватать предметы или дотрагиваться до них во время бега или шага потребовала "модернизации" системы нейронных команд.

Таким образом, движение ног человека "вырастает" из набора рефлекторных движений, которые мы приобрели еще до отделения приматов от других видов млекопитающих, а млекопитающих - от общего предка с птицами около 100 миллионов лет назад. -0-

Loading...
Материалы по теме
Другие материалы раздела
11:59
28 Февраля 2017
SpaceX отправит двух туристов к Луне в 2018 году
Американская частная космическая компания SpaceX объявила о планах организовать полет двух человек к Луне.
09:08
28 Февраля 2017
SpaceX планирует совершить туристический полет вокруг Луны в 2018 году
В полете примут участие двое туристов.
09:04
27 Февраля 2017
Учёные назвали сроки начала глобального похолодания на Земле
Команда европейских исследователей раскрыла научную модель, согласно которой есть вероятность, что на Земле произойдёт "маленький ледниковый период" в результате снижения солнечной активности
17:09
26 Февраля 2017
На шумерской табличке нашли древнейшую дату дня рождения
Клинописный текст, созданный более четырех с половиной тысяч лет назад, сообщает о появлении на свет дочери одного из шумерских царей.
14:27
24 Февраля 2017
Ученые нашли способ борьбы с диабетом
В медицинской сфере находка ученых может помочь прежде всего в борьбе с диабетом
09:32
23 Февраля 2017
Ученые нашли потенциально обитаемые новые планеты, похожие на Землю
NASA 20 февраля объявила о пресс-конференции, посвященной "открытиям за пределами Солнечной системы". Немедленно появились конспирологические теории об инопланетянах
14:16
22 Февраля 2017
NASA обнаружило гигантское скопление тёмной материи в соседней галактикe
Исследователи, работающие с космическим гамма-телескопом Fermi, обнаружили источник гамма-излучения в центре Туманности Андромеды
14:30
21 Февраля 2017
Ученые испытали новое обезболивающее из яда улиток
Яд маленьких улиток-конусов может быть использован для облегчения хронической боли, полагают американские ученые.
20:34
20 Февраля 2017
Как испанцы уничтожили цивилизацию ацтеков - новая версия
Цивилизация ацтеков погибла после прихода испанских конкистадоров, но армия из нескольких сотен солдат не могла уничтожить 25-миллионное население великой империи. Ученые предложили новое объяснение этой загадке.
17:03
17 Февраля 2017
Геологи обнаружили восьмой континент Земли
Площадь нового континента занимает порядка пяти миллионов квадратных километров
20:30
16 Февраля 2017
Ученые спрогнозировали катастрофическое землетрясение в США
Ученые провели компьютерное моделирование, чтобы определить точную форму разлома
22:28
12 Февраля 2017
Ужин на сон грядущий: Топ-5 полезных и вредных для хорошего сна продуктов
Некоторые продукты полезно есть перед сном, а вот от других стоит отказаться