Ученые выяснили, как мозг помогает ходить

Новое исследование, проведенное Университетом Осаки и опубликованное в журнале Communications Biology, сосредоточено на том, как мозг контролирует ходьбу. Исследователи обнаружили, что мозг начинает вмешиваться в процесс ходьбы только в тех случаях, когда координация между ногами становится слишком нарушенной.

В ходе эксперимента участники выполняли ходьбу на беговой дорожке, скорость которой неожиданно менялась. Эти изменения приводили к временной потере привычного ритма, известного как «противофазное отношение», когда движения ног не совпадали. Однако участники быстро восстанавливали нормальный ритм.

Для анализа данных использовалась математическая модель, аналогичная двум маятникам, соединенным пружиной, а также метод байесовского вывода для определения момента и характера вмешательства мозга в координацию движений ног.

Исследование показало, что мозг не контролирует движения ног постоянно, а активируется только при значительном нарушении координации. Это позволяет экономить ресурсы и энергию, сохраняя при этом необходимый баланс между контролем и гибкостью.

Результаты исследования могут оказать влияние на методы реабилитации для пациентов с неврологическими заболеваниями, такими как инсульт и болезнь Паркинсона, а также способствовать разработке более эффективных физических устройств для поддержки естественной ходьбы.