Как в голове возникает сигнал о мышечной усталости?

Как в голове возникает сигнал о мышечной усталости?

Длина отрезка времени, в течение которого мы способны добровольно активизировать работу своих мышц зависит от мотивации и силы воли или физического состояния, а также от степени усталости мышц. Последнее чаще приводит к заметному и ощутимому ухудшению исполнения тех или иных физических задач. Долгое время, результаты исследования мышечной усталости в основном, были ограничены лишь выявлением определенных изменений в самих мышцах.

Теперь, в совместном исследовательском проекте ученые Университета Цюриха и Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH) решили сконцентрировать внимание на мозговых процессах, протекающих во время усталости мышц человека. Под руководством нейропсихолога Кая Лутса (Kai Lutz) из Университета Цюриха в сотрудничестве с Урсом Бутеллье (Urs Boutellier) из научно-исследовательского института движений человека и спорта, группа ученых впервые обнаружила деятельность нервных клеток, которая связана с уменьшением деятельности мышц в течение тяжелых физических нагрузок или упражнений. Третья и заключительная часть этой серии экспериментов, была опубликована в журнале "European Journal of Neuroscience".

На начальном этапе анализа, исследователи показали, что нервные импульсы из мышц, которые очень схожи с информацией о боли, тормозят деятельность первичной моторной коры в течение утомительных, требующих огромное количество энергии упражнений. Им удалось доказать это в ходе эксперимента, где они наблюдали за участниками, совершающими упражнение, при котором у них сокращались и расслаблялись мышцы бедра, до тех пор пока у них не заканчивались силы. Если то же самое упражнение было проделано под наркотизацией спинного мозга (спинальная анестезия), прерывая, таким образом, передачу информации от мышцы до первичной моторной коры головного мозга, соответствующие процессы, обеспечивающие сигнал усталости мышц, становились значительно более слабыми, чем когда передача информации мышц не была прервана.

На втором этапе исследователям с помощью магнитно-резонансной томографии удалось локализовать области мозга с повышенной активизацией, отмеченной незадолго до прерывания изнуряющих, тяжелых физических упражнений, которые таким образом участвуют в процессе, сигнализирующем о прерывании. Таламус и инсулярная (островковая) кора - две области, анализирующие информацию, которая указывает на угрозу такого типа для организма как, например, боль или голод.

На третьем этапе анализа было определено, что процесс торможения действительно влияет на моторную функцию посредством островковой коры. В тестах, в которых исследователи использовали эргометр (прибор для выполнения и измерения дозированной механической работы), было выяснено, что связь между островковой корой и первичной моторной областью мозга становилась более интенсивной по мере развития усталости.

"Это вполне может считаться подтверждением того, что нервная система не только передает определенную информацию мозгу, но также оказывает регулирующий эффект на моторную функцию", сообщили исследователи, сложив результаты всех трех этапов анализа. Кай Лутс сказал, что данные результаты являются открытием новой научно-исследовательской области, отметив в своем сообщении следующее: "Сведения стали важным шагом на пути открытия роли мозга в мышечной усталости. Основываясь на этих исследованиях, специалисты смогут не только разрабатывать стратегии для оптимизации работы мышц, но и подробно исследовать причины сокращения работы мышц при различных болезнях".

Упадок сил или спад физической деятельности является симптомом, который часто наблюдается в ежедневной клинической практике. Это может являться последствием побочного эффекта определенных медикаментов. Хотя, чаще всего, так называемый хронический синдром усталости часто диагностирован в отсутствии какой-либо явной причины.

Источник: globalscience.ru

Похожие новости:
Ученые раскрыли секрет внутренней речи
Новое исследование позволило ученым разгадать внутренний голос. Способность человека слышать внутренний голос в своей голове даже если отсутствует фактический звук, объясняется прогнозируемым сигналом мозга. Читая газету или составляя график в течение дня, вы можете слышать ..
2014-01-16 1729 0 Разное, интересное
0
Первый носимый 64-канальный энцефалограф прошел испытания
Американские ученые разработали и испытали первый автономный носимый 64-канальный электроэнцефалограф, по своим характеристикам сопоставимый с лучшими образцами оборудования в исследовательских лабораториях. Полный отчет о разработке опубликован в IEEE Transactions on Biomedical Engineering, с пресс-релизом можно ознакомиться на EurekAlert!. Устройство разработано сотрудниками Калифорнийского университета в Сан-Диего. Оно состоит из собственно энцефалографа, ..
2016-01-13 1133 0 Разное, интересное
0
Учёный использовал мозг как усилитель электроволн
Вы один из тех, кто постоянно забывает, где припарковал свой автомобиль- Ведь это так часто случается: вы примерно знаете, где он находится, но никак не можете вспомнить точное место! Профессор-физик Роджер Боули готов продемонстрировать, как использовать человеческий мозг в качестве усилителя сигнала, просто ..
2014-12-08 2473 0 Разное, интересное
0
Назван способ похудения с набором мышечной массы
Ученые из Университета Макмастера в Канаде предложили, по их словам, экспресс-диету, с которой можно одновременно сбросить вес и набрать мышечную массу. Результаты исследований авторы опубликовали в журнале American Journal of Clinical Nutrition, а кратко о них сообщается на сайте EurekAlert!В исследовании приняли участие ..
2016-01-29 1810 0 Разное, интересное
0
Российские ученые обнаружили потенциальный инопланетный сигнал
Российские ученые из Специальной астрофизической обсерватории Российской академии наук (САО РАН), расположенной в Зеленчукском районе Карачаево-Черкесской Республики, обнаружили возможный сигнал инопланетной цивилизации второго типа. Об этом сообщает издание The Guardian.Сигнал получен из района солнечноподобной звезды ..
2016-08-30 1520 0 Разное, интересное
0
Первым кандидатом на пересадку своей головы стал русский программист
Первым пациентом, который может перенести операцию по пересадке головы, стал Валерий Спиридонов, тридцатилетний программист из Владимира, страдающий от спинальной мышечной атрофии. О своих планах Спиридонов рассказал британскому изданию Daily Mail. О подготовке операции по пересадке головы ..
2015-04-09 1660 0 Разное, интересное
1
Найден белок, способствующий росту мускулатуры и силы мышц
Группа исследователей из США, работавшая под руководством Брюса Шпигельман (Bruce Spiegelman) из Института рака Дана-Фарбер, выделила из скелетной мышечной ткани мышей и человека ранее неизвестный белок PGC-1 альфа-4, который способствует росту мышечной ткани и увеличению выносливости ..
2012-12-25 2256 0 Разное, интересное
0
Названо улучшающее память биологическое соединение
Американские ученые назвали соединение, позволяющее повысить объем рабочей памяти человека. Исследование опубликовано в Journal of Neuroscience, кратко о нем сообщает EurekAlert!Использование ГАМК (гамма-аминомасляной кислоты), как показали ученые, регулирует активность дорсолатеральной префронтальной зоны коры головного мозга.В ..
2016-11-16 3628 0 Разное, интересное
0
Радиолюбитель из России связался с МКС
Андрей Федотов из города Павлов-на-Оке смог установить контакт с Международной космической станцией при помощи простого бытового радиопередатчика, некоторые усовершенствования к которому он выполнил самостоятельно. Федоров работает мастером по ремонту бытовой техники, и уже много лет увлекается радио, и всем, что с ним связано. По словам ..
2014-08-29 1305 0 Разное, интересное
0
Лейкоциты уличили в опеке над гельминтами
Американские ученые обнаружили, что одна из разновидностей лейкоцитов, которая должна бороться с гельминтами, на самом деле необходима для их роста и развития. Выводы исследователей опубликованы в журнале PLOS Pathogens.Попадание паразитических червей в ткани человека вызывает миграцию к ним эозинофилов — разновидности лейкоцитов, играющей ..
2016-02-16 1114 0 Разное, интересное
0
Toyota изобрела для инвалидов нового робота HSR
Компания «Toyota» представила своего нового робота-помощника, который призван помогать инвалидам, сообщает «LightNews.net». Названный, как «Human Support Robot» (HSR), он представляет собой последнюю инициативу исходящую из программы «Toyota Partner Robot» и предназначен, чтобы помочь людям ..
2012-09-25 1353 0 Разное, интересное
0
Ученые: электростимуляция мозга улучшает мышление
Ученые из Оксфордского университета, проделав серию экспериментов выяснили, что стимулирование мозга электрическими импульсами способствуют повышению математических навыков.Ученые размещали электроды на голове испытуемых для стимулирования определенных участков головного мозга. Этот метод называется транскраниальная стимуляция случайным ..
2013-05-29 2196 0 Разное, интересное
0
Музыка компьютерного века
Оказывается, в голове каждого из нас живет композитор. Он творит каждую минуту. Российские ученые не только открыли это, но и научились слушать и записывать музыку мозга.Источник: vesti.ru ..
2012-07-10 1164 0 Разное, интересное
0
Россиянин получит 100 млн долларов на пересадку головы
Тайный инвестор собирается помочь пересадить голову программисту Валерию Спиридонову из города Владимира. На проведение медицинского эксперимента готовы перечислить почти 100 млн долларов, сообщает «Российская газета». Операция может спасти 30-летнего россиянина от жизни в инвалидном кресле. Валерий Спиридонов вынужден находиться в коляске ..
2015-08-22 4399 0 Разное, интересное
0
Полимерная подложка увеличила приживаемость нейронов в мозге в 38 раз
Американские ученые разработали технологию, позволяющую увеличить рост и повысить приживаемость нейронов, выращенных из стволовых клеток и введенных в мозг мышей. Результаты исследования опубликованы в Nature Communications.Биополимеры на основе аминокислот были сконструированы для биомедицинских исследований. Ранее ученые выяснили, ..
2016-03-21 1202 0 Разное, интересное
0