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当我们走路时,我们的大脑总是比我们的身体领先一步

作者:闾丘莶    发布时间:2017-12-17 09:28:03    

AndréSchuster/ plainpicture作者:Aylin Woodward保持头脑清醒今天,在城市丛林中航行可能具有挑战性,人行道不均匀,路障错误,容易行走那么,为什么我们很少绊倒,即使我们几乎没有全神贯注地走路似乎我们所需要的只是简短地看一眼我们前面的道路上的下一步,只是提前一步,以保持直立人类有一种独特的运动 - 我们是双足的,这意味着我们两条腿而不是四条腿四处移动科学家们仍然在努力解开我们转向两条腿背后的神秘面纱 - 例如,一些人建议它腾出手来携带食物其他人则指出,我们的人类步态更有效率我们的行走方式利用外部力量,如重力和惯性,尽可能少地使用肌肉能量,这样我们实际上每步都会向前踩到抬起的脚上德克萨斯大学奥斯汀分校的乔纳森·萨米尔·马蒂斯想知道我们如何瞄准和控制这种前进动作 - 特别是因为前方的道路很少是平坦和无障碍的他说:“我们必须更加小心我们放脚的位置,而不是地面上有四条腿” “因为如果我们做错了,就会有严重的后果,比如打断你的腿”为了进一步探索,他的团队要求44名年龄在18到22岁之间的人走过一个平坦的表面,同时一个动作捕捉系统跟踪他们的动作该团队告诉志愿者踩到地面上的照明“目标” - 但软件确保这些目标只在每个志愿者步行周期的特定阶段才能看到事实证明,参与者在踩到这些目标时的准确性最高,因为他们事先看到了1到1.5步之间马蒂斯说,我们走得太快,不能让我们的大脑微观管理每一步的个人动作因此,我们不是不断地将肌肉引导到我们放置每个脚步的地方 - 这是一项耗费大量资金的任务 - 我们提前使用我们可以看到的前方路线,提前调整我们将提前一步前进的方向 “你正在制定一个计划,同时你正在制定计划,你正在根据你过去看到的第二半的东西进行运动,”马蒂斯说研究人员还调整了目标在从视野中消失之前保持可见的时间事实证明,即使目标在逐步看到1到1.5之后目标消失,步行者仍然很有可能踩到目标所在的位置当他们一次看到两个即将到来的目标时,他们的准确性也有所提高我们的人类祖先生活在一些不平坦的环境中,努力寻找食物并避免掠食者同时节约能源 “视觉无疑在这些活动中发挥了至关重要的作用,”加拿大不列颠哥伦比亚省伯纳比西蒙弗雷泽大学的丹·马里戈尔德说 “因此,优化何时使用有关地形的视觉反馈以确保有效的运动是有意义的”Matthis说,了解我们在行走时需要提前多远才能帮助患有帕金森病或年龄相关疾病的人走路很棘手 Marigold认为它还可以帮助更好地理解步行对那些看不清楚的人带来的挑战 “对于那些教导眼疾患者如何有效利用他们的剩余视力来协商我们所处的复杂世界的定向和移动专家来说,这可能是有用的,”他说期刊参考:美国国家科学院院刊,DOI:10.1073 / pnas.1611699114阅读更多:机器人使用人类思维技巧导航更多关于这些主题:

 

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