Исследователи из Токийского университета доказали, что визуальные средства, создающие иллюзию движения, например, экран, расположенный перед рукой и показывающий ее перемещение, могут улучшить двигательную активность и ранние стадии обучения моторике. По сравнению с наблюдением за движениями от третьего лица, данные функциональной спектроскопии в ближней инфракрасной области также показали более значительные изменения активности мозга в областях, связанных с моторным обучением. Подобные выводы могут стать основой для разработки новых стратегий лечения пациентов с гемиплегическим инсультом. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.
Визуально-моторная иллюзия (ВМИ) – это наблюдение за тем, как движется ваше тело, даже если оно неподвижно. Представьте, что перед вашей рукой находится экран планшета. Ваша рука спрятана за планшетом, и она не двигается. Мозг воспринимает изображение руки на планшете как продолжение вашей собственной. А теперь представьте, что на экране воспроизводится видео с движущейся рукой: ваши глаза говорят вам, что рука перемещается, но это не так. Такая тревожная ситуация мгновенно разрешится, если вы переместите экран в другое место – теперь наблюдение за экраном просто влечет за собой наблюдение за действием.
Группа ученых под руководством доцента Кацуи Сакаи (Katsuya Sakai) из Токийского столичного университета (Tokyo Metropolitan University) показала, что ВМИ может улучшить двигательную активность и обучение на ранних стадиях. Перед добровольцами была поставлена конкретная задача – катать в одной руке два металлических шарика. После первоначального тестирования было использовано наглядное пособие, которое показывало, как руки выполняют это действие.
Одной группе поместили наглядное пособие перед рукой, чтобы вызвать ВМИ, а другая группа просто смотрела то же видео в обычном режиме (см. изображение). Производительность измерялась количеством полных кругов шариков, с которыми люди справились. Хотя обе группы показали улучшение, часть ВМИ показала лучшие результаты, чем другая группа, как сразу после показа видео, так и через час после этого. Результат не только свидетельствует об улучшении показателей, но и подчеркивает, что обучение на ранних стадиях было более эффективным, то есть изменения могут сохраняться.
Чтобы понять, что происходит в мозге, команда использовала функциональную спектроскопию в ближней инфракрасной области – неинвазивный метод, позволяющий отслеживать активность в определенных участках мозга с помощью внешних зондов. Были обнаружены ключевые различия между добровольцами в частях мозга, связанных с обучением новым движениям. Важно отметить, что изменения сохранялись и через час после визуальных стимулов, что совпадало с результатами выполнения задания. Это также согласуется с предыдущими результатами группы, показывающими, как связь в частях мозга, отвечающих за выполнение двигательных действий, усиливается под воздействием ВМИ.
Команда отмечает, что впереди еще много работы. Например, эти результаты получены в ходе исследования здоровых людей, и еще предстоит оценить среднюю и долгосрочную двигательную активность. Тем не менее, полученные сведения проливают свет на уникальную стратегию улучшения двигательной активности и обучения, которая может быть применена для реабилитации пациентов с гемиплегическим инсультом и быть основой для разработки новых методов лечения.
[Изображение: Tokyo Metropolitan University]
