480.74
+0.03
511.65
+0.46
7.48
-0.03
+5
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
12:12
03 Декабря 2016
Ученые нашли в Антарктиде жука возрастом 14 миллионов лет
На территории современной Антарктиды обитает лишь три вида насекомых, но в прошлом их было значительно больше
15:17
02 Декабря 2016
Стивен Хокинг указал на наступление "самого опасного времени на нашей планете"
Указанные проблемы, по Хокингу, можно решить только совместными усилиями всех стран и слоев общества
11:37
02 Декабря 2016
Facebook воспользуется искусственным интеллектом для выявления фейков
Социальная сеть Facebook будет использовать искусственный интеллект (artificial intelligence, AI) для выявления фейковых новостей и сцен насилия в прямых видеотрансляциях
00:49
01 Декабря 2016
СМИ сообщили о возможной блокировке в России соцсети Facebook
В исковом заявлении мужчина, являющийся зарегистрированным пользователям соцсети, указал на нарушения российского законодательства
19:22
30 Ноября 2016
"Яндекс" запустил уникальную панорамную карту Еревана
"Яндекс" запустил первую в мире панорамную карту Еревана, сообщил генеральный директор "Яндекс.Такси" Тигран Худавердян.
09:26
30 Ноября 2016
В НАСА назвали одно из наиболее подходящих для колонизации человеком небесное тело
Атмосферное давление у поверхности этого небесного тела в 1,5 раза больше, чем на Земле, что позволяет упростить устройство скафандра для потенциальных колонизаторов
21:54
29 Ноября 2016
Искусственный интеллект научился предсказывать будущее
На данный момент искусственному интеллекту предстоит еще многому научиться
19:48
29 Ноября 2016
Планетологи обнаружили загадочный лабиринт на Марсе (ФОТО)
Планетологи представили снимок загадочной сети лабиринтов, расположенных на равнине Утопия в северных низменностях Марса
15:44
28 Ноября 2016
Караундж – "армянский Стоунхендж", вошел в список древнейших обсерваторий мира по версии National Geographic
Научно-популярный географический журнал National Geographic включил мегалитический комплекс Караундж, который называют "армянским Стоунхенджем", в список древнейших обсерваторий мира
15:29
28 Ноября 2016
В Земле на глубине 1000 километров обнаружен океан
Международный коллектив геофизиков впервые обнаружил прямое доказательство наличия водосодержащих жидкостей в верхнем слое нижней мантии на рекордной глубине — около тысячи километров от поверхности Земли.
09:38
27 Ноября 2016
Создана интерактивная карта развития эмбриона (ВИДЕО)
Группа Нидерландских ученых создала трехмерную интерактивную модель эмбриона человека, которая позволяет в подробностях изучить процесс развития плода. Исследование опубликовано в научном журнале Science.
17:34
26 Ноября 2016
Предложен способ обнаружения внеземных цивилизаций
Ученые из Белградской астрономической обсерватории (Сербия) рассказали о деятельности инопланетных цивилизаций, проявления которой человечество могло бы обнаружить уже сегодня.