Вы присоединяетесь к танцевальному классу свинга, и поначалу вы все левые ноги. Но — медленно, не отрывая глаз от учителя — вы подбираете шаг или два и начинаете чувствовать ритм биг-бэнда. Хорошее начало. Затем вы оглядываетесь и понимаете, что пара рядом с вами подобрала в два раза больше шагов за половину времени. Почему?

Согласно новому исследованию, проведенному биомеханиками из Университета Флориды, быстрые и спортивные ученики среди нас на самом деле устроены по-другому — внутри их мозга.

Это то, что обнаружили профессор биомедицинской инженерии из Флоридского университета Дэниел Феррис, доктор философии, и его бывшая аспирантка, доктор философии Ноэль Якобсен, когда они изучали, как люди осваивают новые двигательные навыки. Они подключили десятки здоровых людей к электродам для мониторинга мозга и заставили их ходить по беговой дорожке с двумя лентами, движущимися с разной скоростью. Беговая дорожка заставляла людей быстро осваивать новый способ ходьбы.

«Ноэль смогла проанализировать активность мозга лучших учеников по сравнению с теми, кто учился медленно, и, о чудо, некоторые важные области были очень четко выражены в их мозге», — сказал Феррис.

«Самым большим сюрпризом для нас стало то, что зрительная кора оказалась очень вовлечена в различия между медленными и быстрыми учениками. Это говорит о том, что в визуальной информации есть что-то, что является ключом к тому, как вы учитесь двигать своим телом».

Независимые компонентные кластерные центроиды. Независимые компонентные кластерные центроиды (большие сферы) всех участников нанесены на шаблонное изображение мозга из Монреальского неврологического института и просматриваются в аксиальной (левой), коронарной (средней) и сагиттальной (правой) плоскостях. Эти кластерные центроиды показывают приблизительное расположение электрофизиологических источников: левая передняя поясная извилина (светло-фиолетовая), правая передняя поясная извилина (темно-фиолетовая) и левая сенсомоторная (бордовая), правая сенсомоторная (розовая), задняя теменная (синяя), левая зрительная (зеленая) и правая зрительная кора (лаймово-зеленая/желтая). Кредит: eneuro (2024). DOI: 10.1523/ENEURO.0515-23.2024
Это не первое доказательство роли визуальной информации в приобретении новых навыков. Лаборатория Ферриса также показала, что кратковременное прерывание зрения может ускорить обучение ходьбе по бревну.

Помимо намека на то, как некоторые из нас быстрее усваивают танцевальные движения, важность визуальной обработки может способствовать пониманию хорошо известной связи между проблемами со зрением и рисками падений среди пожилых людей. Помимо того, что становится сложнее заметить опасности споткнуться, «если у вас проблемы со зрением, у вас могут возникнуть проблемы с обучением новым двигательным навыкам», — сказал Феррис.

Быстро обучающимся требовалось около минуты, чтобы приспособиться и выработать комфортный ритм ходьбы на беговой дорожке; более медленной группе требовалось в среднем в четыре раза больше времени. Помимо использования областей визуальной обработки мозга, быстро обучающиеся также показали высокую активность в областях, участвующих в обработке и планировании мышечных движений, как и предсказывали ученые. Область коррекции ошибок их мозга, известная как передняя поясная кора , также активировалась, чтобы отреагировать на необычную походку.

Феррис и Якобсен, который в настоящее время является научным сотрудником Имперского колледжа Лондона, опубликовали свои выводы 13 июня в журнале eNeuro .