480.44
-0.05
545.78
+5.04
8.07
-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
09:06
29 Июня 2017
Ученые разработали революционный метод борьбы против гриппа
Он может помочь людям, у которых нет возможности прививаться традиционным методом
15:32
28 Июня 2017
Вирусы-вымогатели атакуют: вместе с Petya орудует опасный Misha
В сети начал действовать еще один вирус-вымогатель, известный под именем "Misha"
21:16
27 Июня 2017
Химики выявили новую опасность солнцезащитных кремов
Химики из МГУ выяснили, какую опасность могут представлять солнцезащитные кремы
15:10
27 Июня 2017
Гендиректор компании "Ростелеком" в Армении раскрыл секрет успеха компании
Генеральный директор компании "Ростелеком" в Армении поделился с молодежью секретами успешного управления компанией, а также рассказал о новшествах и тенденциях развития в сфере телекоммуникаций
21:17
26 Июня 2017
Нейробиологи нашли способ стирать плохие воспоминания
Нейробиологи из Колумбийского университета в США и Университета Макгилла в Канаде нашли способ лечения посттравматического стрессового расстройства
21:33
25 Июня 2017
Ученые в 2017 году выявили 5 неожиданных открытий о сердце
Эксперты также назвали самые полезные для сердца человека продукты
21:14
22 Июня 2017
Астрономы не исключают существование второго Марса в Солнечной системе
Астрономы из Аризонского университета допустили существование в Солнечной системе десятой планеты
19:55
22 Июня 2017
Google был заблокирован в России
Одна из страниц Google была внесена в реестр запрещенных сайтов из-за того, что с нее происходило перенаправление на сайт букмекерской конторы
15:20
22 Июня 2017
Инженерный форум-выставка впервые пройдет в Армении
Первый специализированный Инженерный форум-выставка пройдет 24-го июня в Армении, сообщил глава фонда "Инкубатор предприятий" Баграт Енгибарян
09:47
21 Июня 2017
Апокалипсис не за горами: климатологи ждут смертельную для человечества жару
По мнению ученых, люди вряд ли успеют приспособиться к новым условиям
13:25
19 Июня 2017
NASA обнаружило, что Черное море изменило свой цвет (ФОТО)
NASA опубликовало свежие фотографии Черного моря, сделанные со спутника. Согласно выводам специалистов, главная российская акватория изменила свой цвет
15:52
17 Июня 2017
В Китае осуществили квантовую телепортацию между Землей и космосом
В Китае осуществили квантовую телепортацию между космосом и Землей на расстояние более 1,2 тысячи километров