Как мозг игнорирует отвлекающую информацию, чтобы координировать наши движения

Исследователи института Солка выяснили, каким образом нейроны мозга млекопитающих помогают фильтровать отвлекающие или мешающие сигналы, в частности, от рук, для координации ловких движений.

Данное исследование очень важно для того, чтобы понимать, как наша нервная система взаимодействует с миром. Также оно позволит создавать усовершенствованные протезы, разрабатывать более высокий искусственный интеллект и быстрее восстанавливаться мозгу после травмы или болезни.

Как мозг получает обратную связь о состоянии наших конечностей

Когда вы читаете этот текст, рецепторы кожи воспринимают окружающую среду. Ваша одежда и украшения, стул, на котором вы сидите, клавиатура компьютера или мобильное устройство, которое вы используете, даже ваши пальцы, когда они непреднамеренно касаются друг друга – каждое прикосновение активирует скопления нервных клеток. Но если стимул не является особенно неожиданным или необходим, чтобы помочь вам сориентировать собственные движения, ваш мозг проигнорирует многие из этих сигналов.

Учёным давно известно, что руки необходимы для координации ловких движений: от броска мяча до игры на музыкальном инструменте. В одном классическом эксперименте добровольцы с онемевшими в результате наркоза кончиками пальцев обнаружили, что им очень трудно поднять и зажечь спичку.

Если бы мозг отвечал на каждый сигнал тела, он бы быстро перегрузился, как это обычно происходит при некоторых нарушениях сенсорной обработки информации.

Эйман Азим, доцент лаборатории молекулярной нейробиологии Солка, и его коллеги хотели выяснить, как именно здоровому мозгу удаётся выбирать, какие именно тактильные сигналы следует учитывать для координации ловких движений, таких как взаимодействие с объектами.

«Существует распространённое заблуждение, что мозг посылает сигнал, а вы просто выполняете результативное движение. Но на самом деле мозг постоянно получает обратную связь о состоянии ваших конечностей и пальцев и преобразует информацию в ответный сигнал к конкретному действию», – комментирует Эйман Азим.

На сегодняшний день учёные имеют множество исследований и разработок искусственного интеллекта, а также разработок в области робототехники, но несмотря на это, большинство протезов и сконструированных роботов не может управлять пальцами и выполнять небольшие, точные движения руками. Исследователи утверждают, что их работа может помочь в разработке более совершенных процессов для интеграции сенсорной информации от искусственных пальцев в такие системы, которые позволят улучшить их ловкость.