В последние десятилетия внимание ученых и исследователей в области неврологии и биомеханики все чаще обращается к изучению моторного контроля – процесса, благодаря которому нервная система координирует работу мышц и конечностей, чтобы осуществлять заданные движения и действия. Эта тема обширна и многогранна, и статьи, публикуемые в портфолио журналов Nature, предоставляют актуальные исследования и последние открытия в этой области. Моторный контроль играет ключевую роль в повседневной жизни каждого человека, от элементарных движений, таких как ходьба, до сложных действий, требующих высокой координации, например, игра на музыкальном инструменте или выполнение спортивных упражнений. В результате продолжающихся исследований ученые делают значительные шаги в понимании механизмов, лежащих в основе этого сложного процесса. Одним из наиболее интересных направлений исследований является изучение влияния клеток микроглии на пластику моторных нейронов.
В недавней работе ученых было показано, что микроглия, специализированные клетки иммунной системы мозга, регулирует нейропластику в моторных нейронах, отвечающих за дыхание, через взаимосвязь сигналов фракталикина и аденозина. Это открытие подчеркивает важность микроглии не только в контексте иммунной функции, но и в контексте регулирования моторной активности и адаптации нервной системы. Еще одной интересной статьей, опубликованной в Nature Communications, обсуждается влияние возрастных изменений на процесс моторного контроля. Исследователи обнаружили, что не возраст, а изначальная обучаемость мозга определяет эффекты, возникающие под воздействием мозговой стимуляции. Это открытие поднимает важные вопросы о том, каким образом молодость и когнитивные способности могут способствовать восстановлению моторных функций у пожилых людей.
В контексте двигательного планирования, исследование группы ученых предоставило новые данные о том, как кортикоталамические взаимодействия влияют на выполнение движений. Авторы работы представили доказательства того, что предустановленные нейронные паттерны существенно ограничивают представление и выполнение движений. Это открытие создает новую перспективу для понимания механизмов, которые задействованы в подготовке и последующем контроле двигательных действий. Возраст также играет роль в динамической связи среди распределенной моторной сети. За последние годы исследователи все больше обращают внимание на влияние когнитивных помех на автобаланс в моторных системах.
Исследования показывают, что с возрастом влияние различных типов когнитивных помех на динамику связей меняется, что может иметь серьезные последствия для разработки программ реабилитации у пожилых людей. Параллельно, интерес к применению технологий для улучшения моторного контроля становится все более актуальным. Одной из таких технологий являются системы мозг-компьютерный интерфейс (BCI), которые позволяют управлять устройствами с помощью мозговой активности. Новый набор данных, созданный для обучения глубоких нейронных сетей, предлагает возможности для онлайн-обработки сигналов ЭЭГ, что может значительно улучшить возможности BCI в реальном времени. Это открывает новые горизонты для помощи людям с нарушениями моторных функций.
Также стоит отметить достижения в области протезирования, где исследователи сосредоточены на разработке более совершенных протезов с улучшенной сенсорной обратной связью. Например, использование как инвазивных, так и неинвазивных методов стимуляции для обеспечения естественного ощущения при использовании протезов представляет собой сложную, но важную задачу. Это особенно актуально для людей с ампутацией конечностей, которые стремятся вернуть не только функциональность, но и ощущение контроля над телом. Не менее интересно исследование, посвященное эмбодименту протезов, которое рассматривает, как пользователи воспринимают протез как часть своего тела. Понимание механизма, благодаря которому человек начинает ощущать протез как естественную продолжение своего тела, может привести к улучшению качества жизни многих людей.
