הליכה היא פעילות שלעתים קרובות מובנת מאליה. רוב האנשים בדרך כלל חושבים שהם יכולים לעשות ריבוי משימות על ידי "הליכה ולעיסת מסטיק" בו-זמנית עם כמעט שום מיסוי על המאמץ המנטלי שלהם. ואכן, כל רגל יכולה לנוע באופן קצבי ללא תלות באחרת, נשלטת על ידי הצד שלה של חוט השדרה. עם זאת, היכולת של המוח האנושי לתאם את ההליכה כך שרגליו של ההליכון יהיו חצי צעד מחוץ לשלב זו עם זו, הנקראת "קשר אנטי-פאזי", אינה כל כך טריוויאלית כאשר מתרחשת מכשול או אסימטריה, כגון עקומה בנתיב. הבנה טובה יותר של אופן שמירה על קצב הליכה תקין עשויה להוביל לטכניקות שיקום משופרות עבור חולים שחוו טראומה מוחית או בעיות נוירולוגיות אחרות.
במחקר שפורסם לאחרונה ב ביולוגיה של תקשורתחוקרים מאוניברסיטת אוסקה לכדו נתונים קינמטיים של מטופלים בריאים שהלכו על הליכון שהיה מוטרד מדי פעם משינוי פתאומי במהירות. זה הוביל לאובדן רגעי של מערכת היחסים האנטי-פאזית, אך הוא שוחזר במהירות כשהנבדקים כיוונו מחדש את תנועות ההליכה שלהם. הנתונים מניסוי זה נותחו באמצעות מודל מתמטי של שני מתנדים מצמודים – בדומה לשתי מטוטלות המחוברות בקפיץ – יחד עם שיטת היסק בייסיאנית. הגישה אפשרה לחוקרים לחשב את התפקוד הסביר ביותר המייצג את האופן שבו המוח הפעיל את שליטתו כדי לתאם את תנועות הרגליים.
כדי לפשט את הבעיה עוד יותר, יושמה תיאוריית הפחתת הפאזות, אשר מניחה שהמערכת המופרעת חוזרת לפתרון תקופתי רגיל, הנקרא מחזור הגבול.
שימוש בהסקת בייסיאנית איפשר לנו להסיק את השליטה בקואורדינציה הרגליים בצורה כמותית".
Takahiro Arai, המחבר הראשי של המחקר
באופן מפתיע, החוקרים מצאו שהשלב היחסי אינו נשלט באופן אקטיבי על ידי המוח עד שהסטייה מהכיוון הנכון של האנטי-פאזה עולה על סף מסוים. כלומר, המוח אינו מתערב באופן אקטיבי כדי לתאם את המיקום היחסי של הרגליים עד שהן נמצאות במידה מסוימת מחוץ למנעול. הם מציעים כי אי דרישה ליישום מתמיד של בקרה משפרת הן את יעילות האנרגיה והן את יכולת התמרון.
"בהתבסס על המודל שלנו, אנחנו רואים שהמוח לא שולט יתר על המידה, מה שיגביל את היכולת שלנו להתנהל על מכשולים וגם לצרוך הרבה כוח מוח, וגם לא רפוי מדי, מה שעלול להוביל לנפילה כשהרגליים הופכות לא מתואמות מדי". אומר הסופר הבכיר, Shinya Aoi.
מחקר זה עשוי להיות חשוב כדי לסייע בשיפור ההליכה של אנשים קשישים, או אנשים שחוו את ההשפעות הנוירולוגיות של שבץ מוחי או מחלת פרקינסון. זה עשוי גם להוביל לפיתוח עזרים פיזיים שעוזרים לאנשים ללכת באופן טבעי יותר.
