Эффективность перемещения предмета в зависимости от его ориентации в пространстве: кинематический анализ моторного планирования и выполнения

Введение. Захват предметов рукой – одно из самых частых движений в повседневной жизни. Для его выполнения необходима подготовка, включающая когнитивные процессы выбора цели и моторного планирования.

Цель работы – исследовать влияние поворота объекта на моторное планирование с помощью эксперимента, в котором участники перемещали предметы простой геометрической формы, иногда требующие вращения под разными углами относительно вертикальной оси, а оценка движения проводилась с использованием системы кинематическ ого анализа. Мы предположили, что время реакции и время движения будут больше для задач с вращением.

Материалы и методы. В исследовании приняли участие 16 испытуемых (11 женщин и 5 мужчин), их средний возраст – 23,375 ± 2,277 года. Участники выполняли задание по перемещению правой рукой 4 объектов простой геометрической формы на соответствующие платформы, при этом периодически объект поворачивался экспериментатором на 90, 180 или 270°. Система анализа отслеживала движение трекеров, расположенных на большом и указательном пальцах правой руки испытуемого, на запястье правой руки, а также на объекте и специальных очках испытуемого.

Результаты. Для оценки влияния изменения положения предмета относительно вертикальной оси на моторное планирование данные были сгруппированы по углу поворота. Использовался однофакторный дисперсионный анализ с повторными измерениями. Результаты показали статистически значимые различия:

• полное время движения в зависимости от угла поворота: F(3,45) = 5,014, p = 0,004;
• время достижения цели захвата: F(3,45) = 61,79, p = 0,001;
• время движения объекта: F(3,45) = 14,641, p = 0,001;
• время достижения максимальной апертуры захвата: F(3,45) = 8,559, p = 0,001.

Выводы. В целом наши результаты подтверждают гипотезу о том, что факт поворота объекта во время движения влияет не только на время выполнения самого движения, но и на время планирования осуществляемого движения. Планирование и выполнение движения с объектом, повернутым на 180°, оказались проще и быстрее, чем с поворотом на 90 и 270°. Тестирование позволяет выделить этапы планирования и подготовки движения при выполнении самого движения. Использование подобного подхода у пациентов с поражениями центральной нервной системы помогает в оценке и мониторинге состояния моторной функции, что важно для контроля процесса восстановления.