бегущая женщина
Кредит: Pixabay/CC0 Public Domain

Совместное исследование ученых из Китайского университета Гонконга (CU Medicine), Гонконгского политехнического университета (PolyU) и Университета Западного Сиднея раскрыло сложную работу нервной системы человека, которая контролирует нашу способность бегать.

Исследователи набрали несколько групп здоровых добровольцев — от детей дошкольного возраста и физически неактивных взрослых до опытных марафонцев, — чтобы изучить, как нервная система контролирует бег в разном возрасте и на разных этапах тренировок.

Поскольку каждый участник принимал участие в ряде беговых упражнений по земле или на беговой дорожке. Регистрировалась электрическая активность нескольких мышц, а также сила, прилагаемая телом к ​​земле.

После сбора данных команда использовала сложный алгоритм машинного обучения для определения фиксированных паттернов совместной активации нескольких мышц, известных как синергия мышц, которые встроены в данные о мышцах.

Результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, показывают, что нервная система человека оснащена механизмом, который может гибко настраивать двигательные команды для бега в зависимости от состояния организма. и предыдущий опыт бега.

Профессор Винсент Чи Кван Чунг, ведущий автор исследования из Школы биомедицинских наук Медицинского университета Калифорнийского университета, сказал, что, поскольку мышечная активность возникает в головном и спинном мозге, синергия мышц дает представление о том, как нервная система человека генерирует движение. .

«Синергия мышц, как полагают, представляет собой нейронные строительные блоки движения, функционирующие как базовые алфавиты, которые могут быть гибко перекомпонованы нервной системой для создания разнообразного поведения», — сказал профессор Винсент Чи Кван Чунг.

«Наша цель здесь — проанализировать, как эти строительные блоки для самого бега могут меняться в зависимости от возраста и тренировочных групп».

Доцент Чао-ин Чен, детский физиотерапевт из отделения реабилитационных наук Политехнического университета, объяснил важные соображения для детей, у которых телосложение сильно отличается от телосложения взрослых, с мышцами более слабой силы и менее развитый постуральный баланс.

«Исследовательская группа обнаружила, что некоторые из синергетических эффектов дошкольников могут постепенно реорганизоваться за счет разделения на синергии, включающие меньшее количество мускулов за годы развития», — сказал доцент Чен.

«С биомеханической точки зрения, синергия дошкольников, кажется, хорошо подходит для бега с их менее зрелым телосложением».

Для взрослых бегунов тренировка также может привести к реорганизации взаимодействия мышц. Исследовательская группа обнаружила, что тренировки от нескольких месяцев до нескольких лет могут привести к объединению определенных предтренировочных синергий в мышцах в единицы, включающие большее количество мышц.

Примечательно, что у взрослых наличие определенных паттернов синергетического слияния связано либо с повышенной, либо с пониженной энергетической эффективностью бега.

Профессор Рой Цз Хей Чунг из Школы медицинских наук Западного Сиднейского университета, который начал вносить свой вклад в эту работу, когда был доцентом кафедры реабилитационных наук Политехнического университета, сказал, что примечательно, что некоторые опытные бегуны неожиданно низкая эффективность на самом деле сопровождалась схемами слияния, снижающими эффективность.

«Наш анализ, возможно, раскрывает некоторые мышечные паттерны, которые эти бегуны непреднамеренно приобрели во время тренировок, хотя в конечном итоге им придется научиться подавлять эти паттерны, прежде чем они станут настоящей элитой», — сказал профессор Рой Цз Хей Чунг.

Доктор Бен Ман Фей Чунг, который собрал и проанализировал большую часть этих данных вместе с командой, когда он был студентом MBChB в CU Medicine, сказал, что результаты исследования могут позволить будущим исследователям разрабатывать текущие учебные программы или устройства, которые облегчат изучение этих повышающих эффективность объединение паттернов, что помогает бегунам с большей легкостью бегать дольше.

«Если вы готовитесь к следующему марафону, вы тренируете не только свою сердечно-сосудистую систему, но и свой мозг», — сказал доктор Бен Ман Фей Чунг ./p>




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *