Блог

Що таке дзеркальна м'язова активність, і як це може допомогти краще розуміти патології, наприклад, при хворобі Паркінсона?

Щоб наші рухи були узгодженими, мозок щосекунди проводить колосальну роботу з координації ходіння, рухів руками тощо. Зазвичай ми навіть не помічаємо, як рухи однієї кінцівки провокують рухи іншої. А це, між іншим, розповсюджений феномен, за наявністю якого можна навіть діагностувати серйозні захворювання нервової системи.

Мимовільна м'язова активність однієї кінцівки під час навмисного скорочення іншої називається дзеркальною активністю. Іншими словами, коли людина стискає праву руку у сильний кулак, м'язи лівої руки реагують на це незначною мимовільною активацією.

Під час звичайних рухів, що не потребують значних зусиль, активується моторна кора протилежної півкулі мозку (рухи лівою рукою активують моторну кору правої півкулі, і навпики) тоді як інші рухові ділянки знаходяться у відносно пригніченому стані. Але при застосуванні більшої сили задіяні рухові області можуть активувати ще й протилежну півкулю мозку. Це відбувається через мозолисте тіло (проміжну структуру між півкулями) та саме це провокує дзеркальну (мимовільну) активність у іншій руці.

У здорових людей дзеркальна активність непомітна, але виявляється за допомогою поверхневої електроміографії. Цей метод використовується для реєстрації електричної активності м'язів. У людей із хворобою Паркінсона така активність стає патологічною і називається «дзеркальним рухом». У пацієнтів з цією проблемою мимовільні скорочення м'язів яскраво виражені.

Попередні дослідження дзеркальної активності у здорових людей показали, що зі збільшенням сили скорочення однієї руки зростає амплітуда мимовільного скорочення іншої руки. Але залишається незрозумілим, як змінюється дзеркальна активність, якщо повторювати рухи декілька разів та з великою силою. Крім того, ще одним параметром цього явища, який ще недостатньо вивчений, є затримка часу між добровільною активністю однієї кінцівки та мимовільним скороченням протилежної (тобто скільки часу проходить між добровільним скороченням правої руки та мимовільним лівої.

В експерименті* дослідників з Німеччини та Росії, включаючи Вадима Нікуліна, провідного наукового співробітника Центру пізнання та прийняття рішень взяли участь 24 здорових чоловіки, які були правшами, а також не мали досвіду гри на музичних інструментах (тому що у музикантів часто одна рука рухається з іншою рефлекторно, бо у грі часто задіяні обидві руки). Добровольців попросили затиснути датчик між великим і вказівним пальцем їх правою рукою. Рух виконувався з постійною силою та певними інтервалами. Дані про електричну активність м'язів правої та лівої руки відстежували за допомогою електроміографії.

Аналіз даних експерименту показав, що після збільшення кількості скорочень правої руки сила мимовільних скорочень лівої руки зростає, а затримка між ними зменшується. Тобто, чим більше повторювань зробити, тим більше мимовільна дзеркальна активність "підлаштується" під ваш добровільний рух.

Дослідники відзначають, що зростання мимовільної рухової активності може бути пов'язане із втомою учасників, викликаною значними зусиллями, які учасники докладали під час експерименту. Втома може призвести до зниження ефективності гальмування мимовільної м'язової діяльності, тому і зростає її сила.

Феномен дзеркальної активності вкотре доводить, що мозок – дуже чутлива структура, яка пов'язує між собою навіть протилежні кінцівки. Розуміння механізмів цієї активності може допомогти розвинути краще розуміння патології дзеркальних рухів, наприклад, при хворобі Паркінсона.

*https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306452219301800?via%3Dihub