НОВОСТИ. Лента научномедицинских новостей
Мозг по-разному распределил сигналы перед реальным и воображаемым движением
Ученые установили, как активность нашего мозга при воображаемом движении отличается от его работы во время реального действия. Оказалось, что в обоих случаях возникает предшествующий сигнал в коре головного мозга, однако при воображаемом движении он не имеет четкой привязки к конкретному полушарию. Полученные данные потенциально могут использоваться в медицинской практике для создания нейротренажеров и контроля восстановления нервных сетей у пациентов, перенесших инсульт.
Перед тем, как мы берем ручку или ставим чашку, в головном мозге формируется полная картина этого действия. Такие зрительно-моторные преобразования обеспечивают точность наших движений. Знания об этих механизмах используются при реабилитации пациентов после инсультов для восстановления двигательной активности. Но не всегда мы доделываем начатое движение. В этом случае визуальная информация поступает в моторные — отвечающие за движения — области коры, но запуск реакции в какой-то момент блокируется, и умственное усилие не заканчивается реальной активацией мышц. До сих пор не известно, чем активность мозга перед явным движением отличается от той, которая возникает перед воображаемым действием. Именно это решили выяснить исследователи, так как понимание нашего движения на уровне мозга позволит улучшить методику двигательной реабилитации после инсульта.
Ученые из Сколковского института науки и технологий(Москва) и Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова (Москва) сравнили зрительно-моторные преобразования при реальных и при воображаемых движениях. Для этого авторы провели эксперимент, в котором участвовало 17 добровольцев, их средний возраст составил 23 года. Испытуемые клали руки на панель с двумя кнопками, которые периодически подсвечивались, при этом участники должны были следить только за одной из двух кнопок. Как только кнопка зажигалась, испытуемые должны были нажать на нее или представить, как они это делают, — в зависимости от просьбы ученых. Во время эксперимента исследователи записывали электроэнцефалограмму добровольцев. Затем нейробиологи оценили сигналы участков коры, связанные с подготовкой к движению и возникновением сенсорных ощущений в руках во время выполнения движения.
При воображаемом и при реальном движении свечение кнопки вызывало активность сенсомоторной коры, но только в случае реальных движений эта активность наблюдалась преимущественно в одном полушарии. Авторы считают, что такой сигнал, возникающий в мозге до начала движения (так называемый предшествующий сигнал), указывал на превращение зрительных стимулов в движение. Сила предшествующего сигнала оказалась максимальной над лобно-центральными областями в полушарии, противоположном активной конечности. То есть, когда человек нажимал кнопку правой рукой, активировалось левое полушарие, и наоборот. При этом продолжительность предшествующего сигнала росла, если человек медленнее реагировал на свет кнопки и нажимал ее с задержкой.
Предшествующий сигнал, связанный с воображаемым движением, не был связан с конкретным полушарием мозга. Возбуждение накапливалось в различных участках сенсомоторных отделов коры до движения. Это указывает на то, что формирование мысленного образа при воображении и при реальном действии происходит по-разному.
Также авторы проверили, появлялись ли в мозге добровольцев какие-либо сигналы, когда зажигалась кнопка, на которой участники не фокусировали свое внимание. Оказалось, что в ответ на нецелевые стимулы у испытуемых также возникал предшествующий сигнал, хотя он был значительно слабее целевого и имел меньшую продолжительность. Наличие такого нецелевого сигнала говорит о том, что при принятии решений в мозге сначала оценивается зрительная информация, а затем принимается решение о блокировке движения. При этом нецелевые сигналы также указывают на то, что моторные области коры не остаются неактивными во время оценки стимула, и только лишь наличие предшествующего сигнала не обязательно приводит к немедленному двигательному ответу.
«В результате инсульта в коре мозга нарушается баланс между торможением и возбуждением, нарушаются межполушарные взаимодействия, взаимодействия моторной коры со зрительными областями. Мы предлагаем использовать связанные с движением сигналы коры для оценки состояния сетей мозга, ответственных за преобразование зрительных сигналов в действия у пациентов после инсульта. Также с их помощью можно анализировать, насколько успешно проходит реабилитация.
Такой подход будет высокочувствительным, поскольку позволит зафиксировать улучшения состояния моторных систем мозга еще до того, как они проявятся в самих движениях»
— рассказывает один из участников проекта, поддержанного грантом РНФ, Николай Сыров, старший научный сотрудник Сколковского института науки и технологий.
Результаты исследования, поддержанного грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Cerebral Cortex.
Изображения предоставлены пресс-службой РНФ
Читайте также
Гинцбург: Испытание вакцины от рака на людях может начаться осенью 2025 года
Доклинические испытания мРНК-вакцины против рака, над которой работают...
Потенциал применения ИИ в здравоохранении эксперты связывают с массовым внедрением «умных» технологий во врачебную практику регионов...
Одной из мишеней для создания антитромбоцитарных препаратов является гликопротеин VI – рецептор на поверхности тромбоцита, который взаимодействует с коллагеном, фибрином...
ООО «Моторика НЕМО» (группа компаний «Моторика») получила бессрочные регистрационные удостоверения на медицинские изделия, входящие в систему стимуляции...
В Институте инновационного развития (ИИР) Самарского государственного медицинского университета Минздрава России открыли лабораторию роботизированных технологий в...
Одна женщина и двое мужчин с тяжелыми аутоиммунными заболеваниями достигли ремиссии после лечения биоинженерными и модифицированными иммунными клетками...
Белок OSER1 (окислительный стресс-чувствительный серин-богатый белок 1), обнаруженный как у людей, так и у животных, представляет часть группы белков, связанных с продолжительностью...
Российские биохимики определили, какое именно изменение в ДНК раковых клеток придаёт им устойчивость к одному виду терапии, а именно лечению ингибиторами белка MDM2. Этот белок...
Авторы исследования пришли к парадоксальному выводу: чем больше увеличена предстательная железа, тем ниже риск рака. Их работа опубликовано в журнале The Prostate...
Как считают шведские учёные, группа крови может влиять на предрасположенность к развитию онкологических заболеваний. Такие исследования время от времени появляются в журналах...
Американский учёный Сэм Парниа заявил, что считает смерть обратимым состоянием. Он не сомневается, что благодаря развитию науки вскоре станет возможным оживление умерших людей...
Во вторичной моторной коре головного мозга были обнаружены две различные системы отсчета, играющие решающую роль в пространственном планировании и навигации...
Автоматизированная система доставки инсулина (также называемая искусственной поджелудочной железой) представляет собой устройство, которое состоит из инсулиновой помпы...
САМЫЕ ЧИТАЕМЫЕ СТАТЬИ
- Нормы роста и веса детей – данные ВОЗ
- Зеленые выделения из влагалища: причины и лечение
- Анатомо-физиологические особенности дыхательной системы у детей
- Насморк с кровью: причины симптома и способы лечения
- Анатомо-физиологические особенности сердечно-сосудистой системы у детей
- Анатомо-физиологические особенности пищеварительной системы у детей
- Анатомо-физиологические особенности мочевыделительной системы у детей
- Сравнительная характеристика параметров функции внешнего дыхания (обзор литературы)
- Современные представления о норме и патологических отклонениях размеров восходящей аорты при приобретенных пороках сердца
- Анатомо-физиологические особенности детей
- Анатомо-физиологические особенности костно-мышечной системы у детей
- Паллиативная химиотерапия рака: основные понятия и особенности (oбзор литературы)
- Что можно и что нельзя делать после удаления аппендицита
- Увеличенные яичники: симптомы, причины и лечение
- О чем говорит головная боль за ухом? Причины, симптомы и лечение
- Характер мужчины проявляется в выборе позы для секса
- Армянская ассоциация медицинского туризма (ААМТ)
- Желтые выделения из влагалища: причины и лечение
- Рвота у ребенка без температуры: возможные причины
- Применение летрозола для стимуляции овуляции
- Врожденные аномалии и пороки развития
- КАТИОНОРМ – представитель нового поколения искусственных слез для симптоматической терапии синдрома “сухого глаза”
- Арам Бадалян: Родинку трогать нельзя?
- Как снизить риск инсульта. erebunimed.com
- Новейшие достижения онкологии в МЦ «Наири»: интервью с Артемом Степаняном. nairimed.com
- Применение противоспаечных средств в профилактике спаечной болезни живота (oбзор литературы)
- Вздутие живота при месячных: 7 способов справиться с неприятным ощущением
- Как избавиться от лямблий — 25 эффективных рецептов народной медицины
- Онкология является самой быстроразвивающейся отраслью медицины: интервью с Левоном Бадаляном
- Компресс при ангине: будет ли полезным прогревание горла?
- Лечение марганцовкой
- Некоторые новые подходы к системной терапии метипредом больных ревматоидным артритом
- Медицинские информационные системы.Информационная система для интегрального фармацевтического и здравоохранного мониторинга
- Фармацевтическая опека
- Подходы к оперативному лечению костно-хрящевых экзостозов
- Повреждения при родах
- Курение марихуаны влияет на потенцию
- Инциденталома надпочечников
- Почему противозачаточные увеличивают грудь?
- Применение индинола и эпигаллата при аденомиозе