Одна мышца активируется множеством моторных единиц — это пары «нейрон плюс мышечные волокна», которые включаются и выключаются с высокой точностью, обеспечивая плавное и контролируемое усилие. Эти единицы получают общие сигналы от центральной нервной системы, подобно тому, как разные секции оркестра следуют за дирижером, что обеспечивает их слаженную работу.
Исследовательская группа из Королевского технологического института провела обследование 25 человек, включая 10 здоровых добровольцев. С помощью высокоплотной электромиографии (HD-EMG) они измеряли электрическую активность в мышцах голени — камбаловидной и икроножной — в условиях нагрузки 20% и 50% от максимального усилия.
При нагрузке в 20% у пациентов с травмами спинного мозга наблюдалось значительно сниженное согласование активности моторных единиц в обеих мышцах, что приводило к нестабильным и неуверенным движениям. По словам исследователя Дуаня, «у них значительно меньше моторных единиц, получающих общий координированный сигнал от нервной системы».
При увеличении нагузки до 50% у пациентов с повреждениями спинного мозга выявилась более выраженная низкочастотная синхронизация между мышцами, что свидетельствует о снижении гибкости и точности управления движениями. Это, по мнению ученых, может быть признаком компенсаторного механизма нервной системы, которая посылает более сильные, но менее точные сигналы.
Хотя исследование ограничено небольшим числом участников и техническими сложностями измерений, полученные данные открывают перспективы для создания новых биомаркеров реабилитации. Это позволит клиницистам разрабатывать улучшенные методы нейрореабилитации, направленные на восстановление скоординированного нейронного управления движениями.
Статья с результатами исследования опубликована в журнале Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation. Ранее Наука Mail сообщала о неожиданной причине хронической боли в спине.