От стимула к действию: как сенсорная информация влияет на выбор руки

Выбор руки — это неосознанное решение, которое часто принимается в повседневной жизни, будь то потянуться за предметом, например, чашкой, или выполнить какую-либо другую задачу. На это решение влияет информация, связанная с целью, такая как расположение, форма и ориентация объекта.

Однако вероятность выбора каждой руки достигает равновесия, когда факторы, связанные с целью, одинаковы для левой и правой рук. Последние данные свидетельствуют о том, что выбор руки в таких неоднозначных ситуациях зависит от предшествующей информации, полученной до предъявления цели.

Одним из таких факторов является предшествующая соматосенсорная стимуляция одного запястья, которая, вероятно, влияет на активность мозга, повышая вероятность выбора стимулированной руки. Это явление указывает на интригующую связь между сенсорным вводом и двигательными решениями.

Исследовательская группа под руководством доктора Кенто Хираямы из Университета Васэда и Университета Южной Калифорнии, а также доктора Риэко Осу из Университета Васэда и доктора Тору Такахаси из Университета Васэда и Института исследований мозга Laureate изучила, как соматосенсорная стимуляция запястья влияет на принятие решения о выборе руки.

Исследование показало, что применение сенсорных стимулов к срединному и локтевому нервам запястья может повлиять на последующие двигательные решения, увеличивая вероятность использования стимулированной руки в задачах, требующих выбора одной руки как можно быстрее для достижения цели. Ощущение стимуляции, по-видимому, влияет на систему принятия двигательных решений в мозге, тонко направляя человека в сторону выбора стимулированной руки.

Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.

Исследовательская группа провела серию экспериментов, в которых здоровых участников просили выполнить задания на выбор руки, получая одностороннюю соматосенсорную стимуляцию запястья за 0, 300 или 600 мс до предъявления цели. Результаты выявили четкую закономерность: участники значительно чаще использовали стимулированную руку для выбора цели в центральной области, где выбор трудно определить на основе информации о цели.

В периферийной области, где информация о цели была эффективной, ипсилатеральная рука выбиралась независимо от стимуляции. Эти результаты свидетельствуют о том, что периферические сенсорные сигналы могут влиять на принятие двигательных решений, особенно в неоднозначной ситуации выбора руки, что свидетельствует о ранее недооцененной роли соматосенсации в управлении выбором руки.

Более того, электрическая стимуляция одностороннего запястья привела к ускорению времени реакции по сравнению с двусторонней стимуляцией запястья и отсутствием стимуляции, что говорит о том, что целенаправленный сенсорный вход может облегчить процесс принятия решений.

Это исследование потенциально может открыть новые терапевтические возможности для облегчения использования паретичной руки и улучшения функций у людей с двигательными нарушениями, например, у людей, переживших инсульт, — говорит Хираяма.

Применяя контролируемую соматосенсорную стимуляцию, возможно, удастся скорректировать двигательные решения таким образом, чтобы они способствовали более эффективному использованию пораженной руки, что может способствовать восстановлению и реабилитации.

Помимо клинических последствий, исследование также вносит вклад в наше понимание фундаментальных процессов, связанных с принятием двигательных решений. Показывая, что мозг интегрирует сенсорные данные, поступающие от тела, чтобы направлять действия, исследование добавляет новый слой к нашим знаниям о том, как мозг контролирует движение и реагирует на сигналы окружающей среды.

Поскольку область нейрореабилитации продолжает развиваться, понимание того, как периферические сенсорные сигналы могут влиять на выбор двигательных действий, может привести к более эффективному и индивидуальному лечению пациентов с двигательными нарушениями.

В целом наше исследование закладывает основу для разработки компактного, легкого, недорогого и легкодоступного реабилитационного устройства, которое может быть интегрировано с традиционными методами реабилитации для улучшения восстановления двигательных функций, — заключает Хираяма.

Ранее ученые заявили, что эмоции в мозге левшей прямо противоположны эмоциям правшей.

19.12.2024