Група вчених за участю провідного наукового співробітника центру нейроекономіки і когнітивних досліджень нду вше вадима нікуліна виявила, що падіння з віком здатності до протифазних білатеральних рухів пов’язане зі зміною альфа – і бета-активності мозку. Стаття “alpha and beta neural oscillations differentially reflect age-related differences in bilateral coordination” опублікована в журналі neurobiology of aging.
Білатеральна координація-здатність людини скоординувати ліву і праву частини тіла під час руху — необхідний навик для повсякденного життя. При порушеннях білатеральної координації складніше плескати в долоні або просто відкрити кришку банки.
Розрізняють синфазну і протифазну координацію. При синфазних рухах одні і ті ж м’язи протилежних кінцівок скорочуються синхронно, як при лові м’яча, в той час як для протифазних рухів, наприклад при одночасному русі обома руками в одну сторону, потрібно поперемінне скорочення м’язів.
Старіння пов’язане зі зниженням навички білатеральної координації, особливо протифазної. Вчені припустили, що відмінності в зміні здатності до синфазної і протифазної координації у літніх людей пов’язані з тим, що ці процеси управляються різними мозковими механізмами, пов’язаними з нейрональними осциляціями.
Щоб перевірити цю гіпотезу, вчені провели експеримент з використанням електроенцефалографії (еег). У ньому взяли участь 25 молодих випробовуваних в середньому 26 років і 25 літніх випробовуваних в середньому 70 років.
Учасники експерименту сиділи за прозорим столом, на якому зображувалося одне з восьми можливих рухів руками по колу. Під столом вони могли бачити свої руки. Їм було потрібно повторити круговий рух, який демонструвався на екрані, синхронно зі звуком метронома. При цьому два з восьми рухів були синфазними, ще два — протифазними. Решта чотири вимагали руху тільки однієї руки. Активність мозку випробовуваних записувалася за допомогою еег.
Було виявлено, що у літніх людей спостерігалася більш низька синхронізація між кінцівками під час протифазних рухів у порівнянні з молодими. Це погіршення пояснює, наприклад, чому з віком важче здійснювати подібні рухи.
Нижча синхронізація при протифазних рухах також виявилася пов’язана з відмінностями в активності мозку під час цих рухів. Якщо у молодих випробовуваних потужність альфа-ритму в правому, недомінантному півкулі менше знижувалася під час синфазних рухів в порівнянні з протифазними, то у літніх потужність альфа-ритму падала однаково при здійсненні обох дій.
Передбачається, що потужність альфа-ритму пов’язана з рівнем активної залученості в рішення поточної задачі. Відсутність зниження цієї потужності в недомінантному півкулі мозку може відображати компенсацію втрати навичок у літніх випробовуваних: наприклад, їм потрібно більше свідомої концентрації при виконанні завдання.
Аналогічні відмінності спостерігалися при порівнянні потужності бета-ритму в обох вікових групах: у молодих людей бета-ритм знижувався однаково незалежно від типу рухів, тоді як у літніх бета-ритм падав сильніше при протифазних рухах в порівнянні з синфазними. Це більш сильне падіння також може відображати необхідність додаткової обробки сенсомоторної інформації під час протифазної координації.
«оскільки нейрональні зміни проявляються на ранніх стадіях різних патологій в мозку, то реєстрація еег під час білатеральних рухів може потенційно виявити ранній розвиток моторних патологій, наприклад пов’язаних з хворобою паркінсона», — коментує дослідження вадим нікулін.
Рис. Ілюстрація експерименту. Руки випробуваного знаходилися під прозорим столом. На стіл проектувався рух, який потрібно повторити. Джерело:
