Канадские ученые из Института изучения мозга и мышления обнаружили, что спинной мозг способен не только проводить электрические импульсы к головному мозгу и обратно, но и самостоятельно контролировать некоторые достаточно сложные функции.
Исследователи занимались изучением движения рук. Для изменения положения руки необходима сенсорная информация от нескольких суставов – главным образом, локтевого и запястного. Ранее считалось, что полученные данные отправляются в головной мозг, где обрабатываются в коре, преобразуются в двигательные команды и по спинному мозгу поступают обратно к конечности.
Для эксперимента использовался роботизированный экзоскелет, обладающий тремя степенями свободы. Испытуемые должны были сохранять руку в заданном положении, пока робот пытается его изменить, одновременно сгибая или разгибая локоть и запястье. При этом ученые фиксировали время, затрачиваемое мышцами локтя и запястья на то, чтобы отреагировать на действия робота.
Оказалось, что реакции человеческой руки следуют за воздействием так быстро, что они никак не могут быть получены в результате путешествия электрических импульсов в головной мозг и обратно. Местом, где тело принимало решение и отправляло его мышцам, был спинной мозг.
Ответ, генерируемый спинным мозгом, является рефлексом растяжения мышц, который необходим для сохранения положения тела в пространстве при помощи поддержания мышечного тонуса. Ранее считалось, что в его основе лежит простое восстановление длины мышечных волокон после того, как произошло их растяжение. Однако теперь становится понятно, что этого было бы недостаточно, и именно участие спинного мозга, где происходит обработка информации, позволяет контролировать руку в пространстве.
Полученные данные позволяет теоретически разрабатывать схемы тренировок уже не головного, а спинного мозга, отмечают ученые.
