A csecsemők 10 kilogrammnál is nagyobb erővel tudnak rúgni, ez a jelenség évszázadok óta zavarja a tudósokat. Most egy modell megmutatja, hogy segít a babának megtanulni irányítani a testét.
„Az idegrendszer összetett áramköreit nem gének határozzák meg előre, hanem inkább a test mozgásai erősítik meg őket” – írták a Dél-Karolinai Egyetem (USK) kutatói közleményükben.
A felfedezés számos betegségre világít rá, a görcsöktől és görcsöktől a sclerosis multiplexig, a gerincvelő-sérülésekig és a motoros idegrendszeri betegségekig. Az egyes izmokat irányító több száz neuron szinkronizálódik a magzatban, és erős összehúzódásokat hoz létre, amelyek aktiválják az „érzékelőket”.
Henrik Jörntel, a svéd Lund Egyetem professzora és Gerald Loeb, a USC professzora által vezetett csapat szerint ezek az egymással összefüggő tevékenységi minták felhasználhatók a gerincvelői áramkörök összekapcsolására, amelyek reflexek révén koordinálják az izmokat. „Az agy ezt az áramkört felhasználhatja arra, hogy jól koordinált, kecses és hatékony akaratlagos mozgásokat tanuljon meg.”
Annak bemutatása, hogy a test hogyan tanul és alkalmazkodik, azon az evolúciós elméleten alapul, amelyet először a legendás amerikai pszichológus, James Mark Baldwin terjesztett elő 1896-ban. Azt sugallja, hogy a potenciálisan előnyös mozgásszervi mutációval rendelkező újszülött állatnak szaporítania és terjesztenie kell azt. Ha az állat idegrendszerét a régi testével táplálják, valószínűleg nem éli túl.
„Az új modell felvázolja, hogy a gerincvelő idegi áramkörei hogyan tanulhatják meg az új test mechanikáját annak korai, spontán mozgásaiból” – folytatták a kutatók. „Ez az új fejlődési minta hatással van a neuromuszkuláris rendellenességek kezelési módjaira, és egyszerű módja lehet a robotok jobb vezérlőinek tervezésének.”
A nemzetközi csapat most azt vizsgálja, hogyan tanul meg az agy kapcsolódni a gerincvelővel. Hozzáteszik, hogy ez „egy újabb lépés a sok közül, amelyek szükségesek egy olyan teljes idegrendszer felépítéséhez, amely képes intelligens viselkedésre, amely automatikusan el tudja választani az én fogalmát a világ fogalmától”.
A tanulmány szerzői azt remélik, hogy ez a fejlődési problémák, például az agyi bénulás és a gerincvelő-sérülések és stroke utáni felépülési nehézségek jobb megértéséhez is vezet.
Eddig nehéz volt rávenni a robotokat olyan motoros feladatok elvégzésére, amelyeket az ember könnyen elvégez. A gerincvelő több, mint egy kábel, amely összeköti az agyat az izmokkal. Összetett hálózatokat tartalmaz, amelyek az egyszerű térdhajlító reflexektől a gyaloglásig és más összetettebb mozgásokig mindent generálnak.
„Az agy megtanulja használni ezeket a gerincköröket az általunk természetesnek tartott kecses és hatékony viselkedés kialakítására” – magyarázzák a kutatók. „A robotok gyakran ügyetlenek, mert hiányoznak belőlük az ilyen áramkörök. A gerincvelő-áramkörök nem alkalmazhatók egy robotra, mert a robot mechanikája eltér az állatokétól.”
A számítógépes szimulációk lehetőséget biztosítanak bármely robot számára, hogy megismételje az emberi fejlődés szakaszait, és így létrejöjjön a test gerincköreinek megfelelője.
A legtöbb terhes nő 16 és 24 hét között érzi, hogy babája mozog. A mozgások a rugdosástól, hintázástól, hintázástól vagy hengerléstől terjednek, amelyek a terhesség előrehaladtával változhatnak.
Az eredményeket a Journal of Neurophysiology publikálják.
Forrás bgnes