01
А
Астрономия
02
Б
Биология
03
Г
Гуманитарные науки
04
М
Математика и CS
05
Мд
Медицина
06
Нз
Науки о Земле
07
С
Сельское хозяйство
08
Т
Технические науки
09
Ф
Физика
10
Х
Химия и науки о материалах
Медицина
13 декабря 2016
Карты, руки, фМРТ: навык одной руки может передаваться другой

Нейробиологи установили, что руки могут «учиться» друг у друга

AlexVan/Pixabay

Почему фраза «правая рука не знает, что делает левая» может использоваться лишь фигурально, как руки «учатся» друг у друга и как очки виртуальной реальности и электронные перчатки помогают справиться с неврологическими расстройствами, рассказывает Indicator.Ru.

Когда мы тренируем новый навык, практика очень важна. Не менее важно научить двигаться заново конечность, страдающую от пареза — неврологического синдрома, при котором поражается двигательный путь нервной системы. В ходе эксперимента здоровые участники эксперимента выучили последовательность движений пальцами правой руки, в очках виртуальной реальности наблюдая за движениями левой (которая в реальности оставалась неподвижна). В результате неподвижная рука «выучила» последовательность намного быстрее, и этот показатель возрос еще больше, когда пальцы левой руки были вовлечены в пассивное повторение намеренных движений правой. Полностью исследование можно изучить в статье, опубликованной в Cell Reports.

Обмани его, если сможешь

«Мы обманываем мозг, — говорит руководитель исследования Рой Мукамель, профессор психологии из университета в Тель-Авиве. — Весь этот эксперимент закончился отличной демонстрацией того, как можно соединить инженерное программное обеспечение и нейронауки».

В ходе исследования ученые проверили, как одна рука «передает» умение другой, с помощью очков виртуальной реальности. В первом эксперименте группа испытуемых совершала упражнения одной рукой, но при этом участники видели движение другой руки, а потом к этому были добавлены пассивные действия другой рукой. В сумме в исследовании поучаствовало 53 человека.

«Технологически эти эксперименты были настоящим вызовом, — отмечает Мукамель. — Мы управляли тем, что люди видят, и объединили это с пассивными движениями, чтобы показать, что наши руки могут учиться, даже когда ими не управляют сознательно».

После завершения серии вступительных тестов 53 участника надели очки виртуальной реальности, которые показывали их руки с искажением. Во время первого эксперимента участники шевелили пальцами правой руки в нужной последовательности, а экран вместо этого показывал движения левой руки. В следующем эксперименте участникам надели электронные перчатки на левую руку. Эти перчатки перемещали пальцы левой руки в соответствии с движениями правой, при этом делая невозможными сознательные движения левой рукой. Когда движения рук совпали, очки виртуальной реальности снова показывали движение левой руки вместо правой.

Точность и скорость исполнения движений левой рукой значительно возрастала в тех случаях, когда очки виртуальной реальности показывали ее. Но самые заметные изменения возникли в том эксперименте, когда экран показывал движения левой руки, а специальные перчатки управляли правой.

Также для анализа использовались предоставленные 18 испытуемыми данные фМРТ — функциональной магнитно-резонансной томографии, которая по притоку богатой кислородом крови позволяла проследить, какие области мозга получают больше питания (а следовательно, и более активны) в данный момент.

Следите за руками

Нейробиологи обнаружили, что во время экспериментов у всех испытуемых активируется четыре региона, из которых наибольшее значение для успеха тренировки имела теменная доля коры больших полушарий.

Теменная доля коры больших полушарий

В этой зоне расположен центр соматосенсорной системы, обеспечивающей так называемое мышечное чувство, которая анализирует ощущения от положения тела в пространстве, чувство боли, контроль над положением частей тела между собой и осязание. В теменной доле находится «карта» нашего тела, показывающая, как мы двигаемся и как его части расположены относительно друг друга. Но это не все: эта область коры позволяет нам не только представлять свое положение, но и воображать, как наше тело расположено с точки зрения других людей. Многие ученые считают теменную долю местом интеграции информации, поступившей от органов чувств. Интересным оказалось то, что скорость усвоения навыка, полученного от другой руки, напрямую определяется уровнем активности этого региона мозговой коры.

Также данные фМРТ показали, что чем меньше общее расстояние между включающимися в работу во время выучивания последовательности движений зонами, тем лучше проходит обучение и тем быстрее участники могут натренироваться выполнять задания.

Ученые настроены оптимистично: по их мнению, если конечность, оставаясь неподвижной, может тренироваться, «глядя» на вторую, то их разработки могли бы стать новым словом в терапии парезов — двигательных нарушений, при которых часть тела слабо выполняет посылаемые ей мозгом команды из-за неврологических нарушений.

А нам остается лишь понимать, что буквальное следование библейской цитате «пусть левая рука твоя не знает, что делает правая» по отношению к милостыне и другим добрым поступкам (в качестве предостережения от тщеславия) было бы сложным, поскольку в реальности руки, как выяснилось, обычно знают, что делает их «вторая половина».

Комментарии

Все комментарии
САМОЕ ЧИТАЕМОЕ
Обсуждаемое