Зеркальной называют непроизвольную мышечную активность одной конечности во время произвольного сокращения другой конечности. Иными словами, когда человек сильно сжимает кулак правой руки, мышцы левой руки реагируют на это действие небольшой непроизвольной активацией.
Считается, что при обычных движениях, не связанных с большими усилиями, включается контралатеральная моторная область коры, в то время как моторная область другого полушария находится в относительно подавленном состоянии. Однако при выполнении движений с большими усилиями моторные центры контралатерального полушария могут оказывать возбуждающее воздействие на другое полушарие. Это происходит через мозолистое тело и вызывает зеркальную моторную активность в другой руке.
У здоровых людей зеркальная активность может быть незаметна со стороны, но фиксируется с помощью электромиографии. У людей с болезнью Паркинсона она приобретает патологическую форму и называется зеркальным движением. Эти непроизвольные сокращения мышц явно заметны для окружающих.
Предыдущие исследования зеркальной активности среди здоровых людей показали, что при увеличении силы сокращения мышцы одной руки, растет амплитуда непроизвольного мышечного сокращения другой руки. Однако оставалось неизвестным то, как изменяется зеркальная активность при повторяющихся сокращениях постоянной силы. Также мало исследований было посвящено другой характеристике этого явления — задержке по времени, возникающей между произвольной активностью одной конечности и непроизвольной реакцией другой.
Чтобы проанализировать эти показатели, группа исследователей из Германии и России, в которую входит научный сотрудник Центра нейроэкономики и когнитивных исследований ВШЭ Вадим Никулин, провела эксперимент. Его участники должны были сжимать сенсор между большим и указательным пальцами правой руки. Движение производилось с постоянной силой (80% от максимальной) и с определенными интервалами. При этом данные об электрической активности мышц правой и левой руки фиксировались с помощью электромиографии.
Анализ результатов эксперимента показал, что с увеличением количества повторений контролируемых движений правой руки возрастает амплитуда непроизвольного сокращения мышц левой, а задержка между сокращениями мышц правой и левой руки постоянно снижается. Это говорит об обратной зависимости между временем и амплитудой.
По мнению ученых, усиление неконтролируемой моторной активности может быть связано с усталостью испытуемых, так как во время эксперимента они выполняют много движений, которые требуют значительных усилий. В итоге снижается эффективность нейрональных механизмов, в обычных условиях подавляющих непроизвольные сокращения мышц. Понимание механизмов физиологической зеркальной активности поможет лучше понять патологию моторных движений в клинике, например, при болезни Паркинсона.