Ученые MIT выяснили, как мозг сохраняет равновесие при ходьбе

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) обнаружили, что люди, мыши и плодовые мушки используют общую стратегию для поддержания устойчивости при ходьбе. Она основана на постоянном мониторинге положения тела и коррекции ошибок с каждым следующим шагом.

Несмотря на разное строение тел, люди, мыши и мухи используют схожие стратегии для сохранения устойчивости при ходьбе. Автор: Антуан Де Комите

Ученые проанализировали данные о движении животных в естественных условиях. Оказалось, что при каждом шаге мозг оценивает текущее состояние тела — его скорость и положение в пространстве. Если происходит отклонение от ожидаемой «идеальной» траектории (ошибка), это определяет, куда будет поставлена следующая стопа, чтобы компенсировать дисбаланс.

«Мы полагаемся на комбинацию вестибулярной, проприоцептивной и визуальной информации, чтобы оценить состояние тела и понять, вот-вот ли мы упадем. Зная это состояние, мы можем решить, какие корректирующие действия предпринять», — объясняет профессор Нидхи Ситапати.

Этот процесс коррекции ошибок работает независимо от количества ног — двух, четырех или шести. Ширина шага в основном меняется для компенсации ошибок в положении тела, а его длина и время контакта с землей больше зависят от желаемой скорости движения.

Открытие, опубликованное в журнале PNAS, поможет в будущих исследованиях того, как мозг обеспечивает устойчивость. Это фундаментальное понимание может привести к разработке более эффективных методов реабилитации для пожилых людей и пациентов с неврологическими нарушениями, чтобы снизить риск падений.