Az egyensúlyozás folyamatát vizsgálják magyar kutatók

Miért nem dőlünk el, amikor egy helyben állunk? És miért késnek a reflexeink? Magyar kutatócsoport vizsgálja mozgásszabályozásunk bonyolult rendszerét.

Ki gondolná, hogy a szerszámgépek rezgése és az emberi egyensúlyozás egy tőről fakad. Egy élettelen vasdarab munka közben és egy élő test mozgása egymástól nagyon távoli területnek tűnik, a matematikai modellek világában azonban mindkettő ugyanaz.

Insperger Tamás, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomány Egyetem műszaki mechanikai tanszékén dolgozik. A Magyar Tudományos Akadémia Lendület Programjának segítségével az emberi egyensúlyrendszert és a gépek rezgését vizsgálja, a közös pontokat keresi nem neurológusként, hanem gépészmérnökként.

Az M1 – Minden tudás című műsorában kifejtette, hogy a bemutatott szerszámgép rezgésének matematikai modellje ugyanaz, mint az egyensúlyozás matematikai modellje, tehát hasonló egyenletek írják le a két folyamatot.

Ha megfigyeljük a szerszám középpontjának mozgását, akkor azt tapasztaljuk, hogy az nagyban hasonlít az emberi egyensúlyozáshoz, hiszen, amikor egy helyben állunk, nem tudunk róla, de dülöngélésünkkel állandóan korrigáljuk helyzetünket.

A szakember szerint szabályozzuk magunkat, akkor tapasztaljuk, hogy nem állunk meg egy helyben, hanem kicsit dülöngélünk, ez egy úgynevezett mikrokaotikus mozgás. Egy bizonyos tartományon belül oda-vissza mozgunk, szabálytalanul – fejtette ki.

Ugyanúgy kaotikusan, látszólag minden rendszert nélkülözve dülöngélünk, mint ahogyan a műsorban a szemléltető ingák mozognak. A rendszer kifejezetten érzékeny a kezdeti feltételekre.

Az egyensúlyozás képessége az embernek is létfontosságú folyamat, de nagyon sok mindent nem értünk még ezzel kapcsolatban. Az biztos, hogy a boka izmai nem elég erősek hozzá, hogy egy embert függőlegesen megtartsanak. Ebben a káoszban keresi Insperger Tamás Lendületes csapata az összefüggéseket, összefonódásokat.

A műsorban kifejtette, gépészmérnökként inkább az egyensúlyozási folyamat mögé szeretne matematikai modellt rakni. A nemzetközi szakirodalomban erre még nincs válasz, tehát nem lehet egyértelműen kijelenteni, hogy az emberi idegrendszer ilyen meg ilyen szabályozót használ ilyen paraméterekkel – tette hozzá.

A Lendület csoport a következő 5 évben pontosan ezt vizsgálja majd. Vagyis, hogy az emberi idegrendszer milyen szabályozási rendszert használ az egyensúlyozáshoz. A szerszámgépnél tudjuk, hogy milyen szabályozó algoritmust programoznak be. Ez az algoritmus azonban mégsem ültethető át az emberi egyensúlyozásba.

– Az embernek van egy reflexkésése, ami 200-300 milliszekundum közötti idő. Rövidnek tűnik, de ahhoz épp elég, hogy ezt az egyensúlyozási folyamatot megzavarja – fejtette ki a műsorban.

Az emberi időkésés mértéke az idegpálya hosszúságától is függ. Ha túl nagy az időkésés, akkor későn reagálunk egyes mozgásokra.

– A kutatás egyik célkitűzése, hogy olyan módszereket dolgozzunk ki, amelyek az egyensúlyozási képességeket fejlesztik – magyarázta a szakember.

A Lendület csoport az emberi egyensúlyozás folyamatát akarja megérteni, megismerni. Kutatásaikkal olyan technológiai fejlesztésben, jelzőrendszer-kiépítésben is részt kívánnak venni, amely idejében figyelmezteti az agyat rá, hogy egyensúlyvesztés esetén ne késlekedjen a korrigálással.