Исследование прыжков жаб выявило механизм защиты мышц

Биолог из Калифорнийского университета в Ирвайне Эмануэль Азизи изучает, как жабы приземляются. Он обнаружил, что у этих природных прыгунов есть нервно-мышечный ответ, специфичный для интенсивности приземления, — механизм, защищающий мышцы от травм при ударе.

Исследование помогает понять, как нервная система модулирует паттерны моторного контроля, связанные с прыжком и приземлением. По словам Азизи, эти данные о базовой функции мышечного контроля в будущем могут улучшить программы реабилитации для людей с нервно-мышечными нарушениями.

У всех позвоночных — от жаб до человека — мышцы сокращаются, чтобы обеспечить силу прыжка. Однако при приземлении мышцы должны растягиваться, чтобы рассеять энергию и замедлить тело. Но если мышцы чрезмерно растянутся при приземлении, может произойти травма.

В исследовании, опубликованном в Biology Letters, Азизи и аспирантка Эмили Эбботт измерили мышечные реакции жаб на прыжки разной длины. Они обнаружили, что во время приземления мышцы жаб адаптируются к различной интенсивности удара. По мере того как животные прыгают на более длинные дистанции, их посадочные мышцы всё больше сокращаются в предвосхищении более сильного удара.

Эта закономерность указывает, что быстрые и скоординированные реакции нервной системы могут действовать для защиты мышц от травм. Дальнейшие усилия будут направлены на понимание того, какая сенсорная информация используется для модуляции этих ответов.

«Жабы идеально подходят для изучения прыжков и приземлений, потому что они так хороши в этом, — отметил Азизи. — Эта работа даёт базовые научные знания о том, как мышцы реагируют во время высокоударных действий, таких как приземление или падение».