Bebelușii pot lovi cu o forță de peste 10 kilograme, un fenomen care ia nedumerit pe oamenii de știință de secole. Acum un model arată că îl ajută pe bebeluș să învețe să-și controleze corpul.
„Circuitele complexe ale sistemului nervos nu sunt predeterminate de gene, ci mai degrabă sunt întărite de mișcările corpului”, au scris cercetătorii de la Universitatea din Carolina de Sud (USK) într-un comunicat de presă.
Descoperirea pune în lumină o serie de boli, de la spasme și crampe la scleroză multiplă, leziuni ale măduvei spinării și boli ale neuronilor motori. Sutele de neuroni care controlează fiecare mușchi se sincronizează în făt pentru a crea contracții puternice care activează „senzorii”.
„Aceste modele de activitate interconectate pot fi folosite pentru a conecta circuitele măduvei spinării care coordonează mușchii prin reflexe”, potrivit echipei conduse de profesorul Henrik Jörntel de la Universitatea Lund din Suedia și Gerald Loeb de la USC. „Creierul poate folosi apoi acest circuit pentru a învăța mișcări voluntare care sunt bine coordonate, grațioase și eficiente”.
Arătarea modului în care corpul învață și se adaptează se bazează pe teoria evoluționistă prezentată pentru prima dată de legendarul psiholog american James Mark Baldwin în 1896. Aceasta sugerează că un animal nou-născut cu o mutație locomotorie potențial benefică ar trebui să o reproducă și să o distribuie. Dacă sistemul nervos al animalului este hrănit cu vechiul corp, probabil că nu va supraviețui.
„Noul model subliniază modul în care circuitele neuronale din măduva spinării pot învăța mecanica noului corp din mișcările sale timpurii, spontane”, au continuat cercetătorii. „Acest nou model de dezvoltare are implicații pentru modalitățile de tratare a tulburărilor neuromusculare și poate oferi, de asemenea, o modalitate simplă de a proiecta controlere mai bune pentru roboți”.
Echipa internațională investighează acum modul în care creierul învață să se conecteze cu măduva spinării. Ei adaugă că acesta este „încă unul dintre mulți pași necesari pentru a construi un sistem nervos complet capabil de un comportament inteligent care poate separa automat conceptul de sine de conceptul de lume”.
Autorii studiului speră că va duce, de asemenea, la o mai bună înțelegere a problemelor de dezvoltare, cum ar fi paralizia cerebrală și dificultățile de recuperare după leziuni ale măduvei spinării și accidente vasculare cerebrale.
Până acum, a fost dificil să-i convingi pe roboți să îndeplinească sarcini motorii pe care oamenii le îndeplinesc cu ușurință. Măduva spinării este mai mult decât un cablu care conectează creierul de mușchi. Conține rețele complexe care generează totul, de la simple reflexe de îndoire a genunchiului până la mers și alte mișcări mai complexe.
„Creierul învață să folosească aceste circuite spinale pentru a genera comportamentul grațios și eficient pe care îl considerăm de la sine înțeles”, explică cercetătorii. „Roboții sunt adesea stângaci pentru că le lipsesc astfel de circuite. Circuitele măduvei spinării nu pot fi aplicate unui robot, deoarece mecanica roboților este diferită de cea a animalelor”.
Simulările pe computer oferă o modalitate pentru orice robot de a reproduce etapele dezvoltării umane pentru a da naștere la echivalentul circuitelor spinale ale corpului.
Majoritatea femeilor însărcinate încep să-și simtă copilul în mișcare între 16 și 24 de săptămâni. Mișcările variază de la lovire, balansare, legănare sau rostogolire, care se pot schimba pe măsură ce sarcina progresează.
Rezultatele sunt publicate în Journal of Neurophysiology.
Sursa bgnes
