Кто из нас не играл в мяч в детстве или со своими детьми? Даже не в игры с мячом, как футбол или волейбол, а просто ловить мяч. Если у вас нет особых физических недостатков, такое действие не представляет большого труда. Однако на самом ли деле все так просто? Исследователи НАСА решили заняться изучением деталей ловли мячей, тем более в невесомости. Оказалось, что перед самой встречей с мячом руки слегка поворачиваются, а мышцы напрягаются, чтобы погасить импульс мяча. Причем это происходит ровно за одну десятую секунды до встречи с мячом. Наш мозг готовится к этому еще раньше, так как ему необходимо учитывать время, затрачиваемое нервным импульсом для того, чтобы донести команду до рук. К тому же, ему надо учесть влияние земного тяготения на траекторию мяча.
Вот здесь начинается самое интересное. Joe McIntyre из College de France считает, что точность предсказаний мозга объясняется тем, что он располагает собственной моделью земного тяготения. Она-то и позволяет нашему мозгу предвосхищать, рассчитывать и компенсировать влияние гравитации. К таким выводам ученый пришел, проанализировав результаты экспериментов по ловле мячей, проведенных в 1998 году астронавтами на космическом челноке "Колумбия". Мячи, выстреливаемые специальной "пушкой", двигались в невесомости с постоянной скоростью. На Земле же у них должно было бы быть ускорение. За действиями астронавтов следили инфракрасные камеры и датчики, установленные на их руках.
Несмотря на то, что астронавты могли безошибочно ловить мячи, они опережали их траекторию. Действия астронавтов говорят о том, что они ожидали, что мячи будут двигаться быстрее, так, как они должны двигаться "по земным нормам". При этом расхождение в действиях астронавтов и, соответственно, влияние их представления о воздействии земного притяжения были удивительно устойчивыми: они в целом сохранились на протяжении всех 15 дней эксперимента. И это несмотря на определенную адаптацию к условиям невесомости. Правда, к концу двухнедельного эксперимента стали наблюдаться изменения в действиях испытуемых: ранний старт движений рук оставался, однако их амплитуда сократилась. В то же время, добавилось дополнительное движение рук перед самой встречей с мячом.
Вернувшись на Землю и повторив ловлю мяча, астронавты удивлялись тому, как быстро он летает. Однако они адаптировались к земным условиям намного быстрее, чем они сделали это в космосе. Французские исследователи объясняют это тем, что на Земле замедленная реакция ведет к промаху. А это заставляет нас учиться быстрее. Не исключено, что мозг может хранить информацию и о нескольких гравитационных моделях, решая в каждом конкретном случае какую применить.
Но шутки шутками, а результаты исследования могут иметь серьезные последствия для усиления безопасности космических полетов. Кроме того, они дают богатый материал для изучения функционирования нервной системы. Определенные травмы головного мозга ведут к подобным нарушениям в координации движений, и появляется надежда, что эти работы помогут найти способ улучшить состояние таких людей.

Ангелина Федорова

Источник: Наука и техника от Михаила Висенс