Árpád
-2 °C
9 °C

Vibráló cipőben egyensúlyoznak a nyugdíjasok

2002.11.18. 13:54
A bostoni egyetemen kifejlesztett talpbetét apró, tudatosan érzékelhetetlen rezgéseket bocsát ki, így segíti az egyensúlyozást. A talp idegsejtjeit a vibráció egyfajta készenléti állapotban tartja, így könnyebben reagálnak a testtartás változásakor fellépő ingerekre.
A bostoni egyetem kutatócsoportjának találmánya megoldást jelenthet az idősek egyensúlyproblémáira, írta a New York Times. Ezeket elsősorban az okozza, hogy az életkor előrehaladtával a talpból érkező érzékszervi ingerek megritkulnak. A stabil állóhelyzet ugyanis főként egy idegi visszacsatolási folyamat eredménye: a talpból érkező ingerek alapján az agy a testtartás apró kiigazításaira ad parancsot.

Kevésbé imbolyognak

A kísérletek során egészséges 75 éves alanyokat állítottak egy talapzatra, melyen több száz kis lyuk volt, mindegyikből műanyag rudak álltak ki éppen csak annyira, hogy a kísérleti alanyok talpát érintsék. Ezeket egy számítógép véletlenszerű frekvenciákon rezgette ingerküszöb alatti amplitúdóval, így a résztvevők tudatosan nem érezhették a vibrációt.

Az alanyoknak ennek ellenére automatikusan beállt az egyensúlyuk, és kevésbé imbolyogtak, éppen csak annyira, mint bármelyik 25 éves fiatal. Egyébként a vibrációktól még a fiatalabbaknak is javult az egyensúlyuk.

Készenléti állapot

A csoport vezetője, James J. Collins, a műszaki orvosbiológia professzora a találmány alapelvére a sztochasztikus rezonancia, azaz a véletlenszerű együttrezgés vizsgálata során lelt rá. Ez egy jól ismert jelenség, melyben a véletlenszerű zaj segíti a rendszernek egy gyenge jelre adott válaszát.

A zajt általában elsődleges problémának tekintik a jeltovábbításban, a műszaki egyetemeken egész kurzusokat szentelnek a zajredukálás tanulmányozásának. Azonban a zaj bizonyos formája hasznos is lehet: a neuronok membránjait egyfajta készenléti állapotban tartja, így jóval valószínűbb, hogy jeleznek egy gyenge fizikai inger esetén, amit normális esetben nem is érzékelnének. Sőt, a gyenge jeleket a zaj fel is erősíti.

Ebben a kísérletben a zaj a talp idegeit tettei érzékenyebbé, így azok könnyeben érzékelik a változásokat, mikor a test kimozdul egyensúlyi állapotából és így változik a talpon a súlyeloszlás. Különösen fontos, hogy a neuronok véletlenszerű impulzusokat kapjanak, a rendszeresen érkező jelekhez ugyanis hamar hozzászoknak.

Zajos kosárcipők

Collins egyik tanítványa, Attila Priplata egy zselés talpbetétet is tervezett, melyben apró beépített szerkezetek keltettek hasonló vibráló hatást. Amikor ezekkel ismételték meg a kísérletet, még jobb eredményeket kaptak.

A sztochasztikus rezonancia terápiás alkalmazási lehetőségeivel Collins már korábban is foglalkozott. Egy régebbi tanulmánya arról szólt, hogy cukorbeteg vagy stroke-on átesett idősek tapintási érzékét is serkenteni lehetne ezen a módon. Természetesen tisztában van vele, hogy számos más területen is fel lehet használni a találmányt, például sportfelszerelések gyártásánál. "El tudok képzelni zajos nyelű golfütőket vagy teniszütőket, esetleg kosárlabdacipőket" - mondta.

Bár a sztochasztikus rezonancia elvét már több mint egy évtizede kutatják, ez volt az első kísérlet, melyben bebizonyosodott, hogy alkalmas az egyensúlyérzék javítására is. A kísérletről szóló beszámolót a Physical Review Letters című tudományos folyóiratban publikálják majd.