Как глаза и руки согласовывают свои движения друг с другом

Как ни удивительно, наши глаза вовсе не командуют нашими руками — вместо этого нейроны, управляющие конечностями и глазами, при выполнении задачи предпочитают подстраиваться под того, кто начал работать первым.

Когда мы хотим взять со стола кружку, то сначала смотрим на неё, а потом протягиваем руку. Логично было бы предположить, что наши зрительные центры управляют активностью центров двигательных: информация о положении предмета анализируется в зрительной коре и отправляется в моторную, чтобы та привела руку в движение. Однако, как полагают учёные из Нью-Йоркского университета (США), это не совсем так: движения глаз и движения конечностей, разумеется, связаны между собой, но нейроны, которые за них отвечают, равноправны друг относительно друга.

Исследователи ставили эксперимент на макаках. Обезьяны должны были выполнять разные задания: нужно было пристально следить взглядом за объектом и одновременно производить с ним какие-то манипуляции — либо просто наблюдать за его перемещениями. Оказалось, что необходимость следить за чем-то, совмещённая с движениями конечностей, сопровождалась согласованной активностью нейронов задней теменной области коры. Активировались, естественно, участки, отвечающие за движения глаз и конечностей. Но при этом исследователи подчёркивают, что скоординированность работы нервных клеток носила обоюдный характер, то есть нельзя было сказать, что «глазные» нейроны подчиняют себе «ручные».

Статью с результатами экспериментов учёные опубликовали в журнале Neuron.

Другими словами, руки у нас движутся независимо от глаз, как бы парадоксально это ни звучало. Мышцы глаз могут среагировать до или после того, как мышцы руки начали работать. То есть координация движений достигается не вертикальными отношениями между управляющей зоной мозга и управляемой, а горизонтальными связями между разными участками.

Когда приходит время выполнить какое-то задание, руки могут отреагировать первыми, и тогда нейроны зрительных мышц скоординируют свои действия в соответствии с нейронами мышц конечностей. И наоборот: нейроны мускулатуры рук могут подстроиться под активность глазных нейронов. С практической точки зрения эти результаты могут пригодиться биоинженерам, которые занимаются разработкой подвижных протезов, управляемых нервными импульсами.

Подготовлено по материалам Нью-Йоркского университета.