478.38
-0.01
573.43
+2.18
8.23
-0.08
+31
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
09:46
18 Сентября 2017
Физик указал на самый вероятный конец человеческой цивилизации
Физик-теоретик Макс Тегмарк из Массачусетского технологического института (США) в интервью IEEE Spectrum, посвященном недавно вышедшей в свет своей книге "Жизнь 3.0", назвал самый вероятный негативный сценарий будущего человеческой цивилизации
09:46
15 Сентября 2017
Ученые нашли способ увеличить продолжительность жизни
Американские ученые пришли к интересному выводу
19:31
12 Сентября 2017
Ученые выявили смертельно опасные последствия использования чистящих средств
Регулярное использование отбеливателей и других дезинфицирующих средств, содержащих аммониевые соединения, связано с высоким риском смерти
21:17
11 Сентября 2017
Ученые выяснили, что любят бактерии
Разнообразие кишечной микрофлоры повышается от овощей, фруктов, йогуртов, кофе, чая и вина
14:45
11 Сентября 2017
Мощная вспышка на Солнце 10 сентября вызвала очень редкое событие на Земле
О новой вспышке и ее возможных последствиях оперативно оповещены все службы, отвечающие за безопасность космической и другой сложной техники
09:49
11 Сентября 2017
Новая мощнейшая вспышка произошла на Солнце
Очередная сильная вспышка на Солнце зафиксирована вечером в воскресенье
19:35
10 Сентября 2017
Илон Маск назвал главную угрозу человечеству
По его мнению, именно это может оказаться наиболее вероятной причиной третьей мировой войны
18:19
10 Сентября 2017
В NASA рассказали о катастрофических последствиях возможного извержения супервулкана
На сегодняшний день на Земле есть около 20 супервулканов
17:47
08 Сентября 2017
Солнце "извергло" третья сильнейшую вспышку
За несколько минут в открытый космос уходит около сотни миллиардов мегатонн в тротиловом эквиваленте
09:22
08 Сентября 2017
На Солнце произошла вторая за сутки мощнейшая вспышка
Вспышка принадлежит к наивысшему классу активности
11:31
07 Сентября 2017
NASA опубликовало видео гигантской вспышки на Солнце
NASA опубликовало видео произошедшей на Солнце мощнейшей вспышки
09:46
07 Сентября 2017
На Солнце произошел взрыв невиданной мощности
Исходя из позиции Солнца воздействие взрыва в отношении Земли будет максимальным