我们可能是世上唯一可以直立行走的动物,但新生人类婴儿学走路的方式却与老鼠、猫、猴子、鸟儿等动物近乎相同。
意大利罗马第二大学(University of Rome Tor Vergata)的弗朗西斯科·拉括尼提(Francesco Lacquaniti)和他的同事利用肌电图(EMG)记录下了人体行走时手臂、腿和躯干的20块肌肉的活动情况。在11月18日《科学》发表的 报告 中,研究者分别对成人、学龄前儿童、学步儿童甚至是婴儿进行了测量,其中婴儿需要在大人的搀扶下缓缓前行。当婴儿在“走路”时,肌电图观测到肌肉活动的两种模式:一种模式会引起腿的弯曲和伸直,另一种则是确保婴儿向前行走的时候是两腿是交替的。
在观察学步儿童独自学习行走时,事情则变得更加复杂了。拉括尼提发现在这一阶段有着四种神经模式:其中两种与婴儿相同,另外两种模式可以进行细微的行动控制,比如在腿离开地面之前将重心从脚后跟转移到脚趾,还有确保只有在脚趾离地之后膝盖才会弯曲。
虽然学步儿童的行走方式与其他动物都不相同,但是其运动模式却与它们近乎一致。拉括尼提的小组又参看了先前的资料,他们发现新生的大鼠同样也有着婴儿的两种行走模式。当大鼠成年后,它们也有着学步儿童的四种行走模式。成年的猫、猕猴和珍珠鸡也是如此。
“在进化的历程中,自然并没有摒弃古老的‘硬件’,而是对其进行修改,进而适应我们的需求,”拉括尼提说道。此外,成年人类的四种模式与动物相比还是有微小的差别的。这可能能让我们适应复杂的手臂运动,比如在行走时手持物品。
编译自: | 《新科学家》网站11月18日 |
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导读者: | 小杨 |
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图片: | Miguel S. Salmeron/Taxi/Getty |
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