Исследователи разработали модель, объясняющую, как люди непрерывно адаптируются во время выполнения сложных задач, таких как ходьба, сохраняя при этом устойчивость.
Результаты исследования были подробно изложены в недавней статье, опубликованной в журнале Nature Communications, авторами которой являются Нидхи Ситапати, доцент кафедры мозга и когнитивных наук Массачусетского технологического института; Барретт С. Кларк, инженер-программист робототехники в Bright Minds Inc.; и Манодж Шринивасан, доцент кафедры машиностроения и аэрокосмической техники в Университете штата Огайо.
В эпизодических задачах, например, дотянуться до объекта, ошибки в одном эпизоде не влияют на следующий эпизод. В таких задачах, как локомоция, ошибки могут иметь каскад краткосрочных и долгосрочных последствий для стабильности, если их не контролировать. Это усложняет задачу адаптации локомоции в новой среде.
«Большая часть нашего предыдущего теоретического понимания адаптации ограничивалась эпизодическими задачами, такими как достижение объекта в новой среде», — говорит Ситапати. «Эта новая теоретическая модель охватывает явления адаптации в непрерывных долгосрочных задачах в различных локомоторных условиях».
Для построения модели исследователи определили общие принципы локомоторной адаптации в различных условиях выполнения задач и разработали единую модульную и иерархическую модель локомоторной адаптации, в которой каждый компонент имеет свою собственную уникальную математическую структуру.
Полученная модель успешно инкапсулирует то, как люди адаптируют свою ходьбу в новых условиях, например, на беговой дорожке с раздельным ремнем, где каждая нога движется с разной скоростью, с асимметричными утяжелителями для ног и с экзоскелетом. Авторы сообщают, что модель успешно воспроизвела явления адаптации локомоторной системы человека в новых условиях в 10 предыдущих исследованиях и правильно предсказала поведение адаптации, наблюдаемое в двух новых экспериментах, проведенных в рамках исследования.
Модель имеет потенциальные области применения в сенсомоторном обучении, реабилитации и носимой робототехнике.
«Наличие модели, которая может предсказать, как человек адаптируется к новой среде, имеет огромную пользу для разработки более совершенных парадигм реабилитации и управления носимыми роботами», — говорит Ситапати.
«Вы можете представить себе носимого робота как новую среду, в которой человек может находиться, и нашу модель можно использовать для прогнозирования того, как человек будет адаптироваться к различным параметрам робота. Понимание такой адаптации человека к роботу в настоящее время является экспериментально интенсивным процессом, и наша модель может помочь ускорить этот процесс, сузив пространство поиска».
Спасибо за интересную статью! Мне всегда было любопытно, как наше тело справляется с изменениями при ходьбе, особенно на неровных поверхностях.
Читал про адаптацию в других контекстах, но не знал, что это так важно для простой ходьбы. Удивительно, как много факторов на это влияет!
Этот материал вдохновил меня на занятия спортом. Я поняла, что хорошая устойчивость — это не только про физику, но и про психическое состояние.
У меня был опыт восстановления после травмы, и именно адаптация стала ключевым моментом. Теперь понимаю, что это касается не только физической активности, но и жизни в целом.
Интересно, как наш мозг обрабатывает информацию во время движения. Может быть, стоит больше внимания уделять тренировкам координации?
Я часто гуляю по парку и замечаю, как некоторые люди ходят с легкостью, а другие — с трудом. Не задумывался, что это может быть связано с устойчивостью.
Я благодарна за то, что вы подняли эту тему! Это очень актуально для людей, которые занимаются танцами или спортом.
Наконец-то нашел объяснение, почему иногда мне сложно ходить, когда я отвлекаюсь на разговор. Все дело в устойчивости!
У меня есть небольшие проблемы с равновесием, и эта статья помогла мне понять, что адаптация — это процесс. Надеюсь, что смогу улучшить свои навыки!
Согласен с тем, что устойчивость — это важный аспект. Интересно, а как можно тренировать эту способность в повседневной жизни?
Как же здорово, что наука продолжает открывать новые горизонты! Интересно, будут ли дальнейшие исследования в этой области.
Эта статья заставила меня задуматься о том, как важна наша способность адаптироваться к изменениям. Это действительно жизненная мудрость.
Я всегда думала, что ходьба — это просто, но оказывается, в этом процессе скрыто столько нюансов! Благодарю за просвещение!
Удивительно, как наши тела могут справляться с различными вызовами. Надеюсь, что больше людей осознает эту важность и начнет заниматься своим здоровьем!