Ученые научились выявлять моторные нарушения с помощью 3D-объектов
Исследователи из НИУ ВШЭ разработали новую экспериментальную методику, которая позволяет исследовать, как мозг планирует и выполняет движения. Используя 3D-печатные объекты и систему инфракрасного трекинга, они доказали: мозг начинает оптимизировать действия еще до начала движения. В будущем это поможет при лечении различных нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона. Работа опубликована в журнале Frontiers in Human Neuroscience.
Когда человек берет чашку или застегивает пуговицу, его мозг заранее планирует движение. Этот процесс называется моторным планированием. Он особенно важен при сложных действиях — например, если предмет нужно не только поднять, но и повернуть. У пациентов после инсульта или с болезнью Паркинсона этот механизм часто нарушен, поэтому понимание его структуры необходимо для эффективной реабилитации.
Ранее исследователи использовали реакции на визуальные стимулы, ЭЭГ или МРТ, чтобы изучить моторное планирование. Однако эти методы не позволяли точно отделить саму фазу планирования от выполнения движения. Кроме того, в большинстве экспериментов использовались знакомые предметы, что мешало исследователям исключить влияние привычек и ассоциаций.
Ученые из Центра нейроэкономики и когнитивных исследований НИУ ВШЭ разработали новую методику для изучения того, как мозг планирует действия. В ходе эксперимента 21 испытуемый выполнял серию задач на захват и размещение объектов, распечатанных на 3D-принтере. Каждый из четырех объектов имел абстрактную форму, не связанную с повседневными предметами, что позволило исключить влияние привычек. Задача заключалась в том, чтобы взять объект, при необходимости повернуть его и точно разместить на картонной подложке с изображением этого же объекта.
В эксперименте использовались четыре варианта поворота: 0°, 90°, 180° и 270°. Движения участников отслеживались с высокой точностью с помощью инфракрасной трекинг-системы. Авторы сегментировали каждое движение на отдельные фазы — от момента открытия защитных очков до завершения размещения объекта. Это позволило детально рассмотреть, как изменяются параметры движения при усложнении задачи.
Выяснилось, что необходимость вращения объекта существенно влияет на моторное планирование: увеличивается время начала движения, меняется амплитуда раскрытия пальцев, а траектория кисти становится длиннее. Симметричный поворот на 180° выполняется быстрее, чем асимметричные на 90° и 270°. Это показывает, что не только сложность, но и геометрия движения влияет на планирование. Таким образом, моторное планирование не сводится к простой реакции на стимул, а представляет собой отдельную фазу, зависящую от будущих требований к движению.
Маттео Феурра
Разработанная методика может быть полезна не только в фундаментальных исследованиях, но и в клинической практике. Четкое разделение фаз планирования и выполнения поможет точнее диагностировать и реабилитировать нарушения моторики у пациентов после инсульта или с другими неврологическими заболеваниями. «Система инфракрасного трекинга умещается в чемодан и может использоваться в клиниках, в спортивной науке или на выездных исследованиях. Но самое важное то, что она позволяет обнаруживать тонкие отклонения в моторике, которые могут быть ранними признаками неврологических расстройств», — резюмирует один из авторов исследования, ведущий научный сотрудник Центра нейроэкономики и когнитивных исследований НИУ ВШЭ Маттео Феурра.
Исследование осуществлено в рамках Программы фундаментальных исследований НИУ ВШЭ.
Вам также может быть интересно:
«Прямое включение в научный процесс»: в магистратуре НИУ ВШЭ будут готовить нейробиологов
Решение об открытии новой магистерской программы «Нейробиология» по направлению подготовки «Биология» принял Ученый совет университета. Ее студенты получат доступ к уникальному оборудованию и станут частью исследовательских групп, смогут работать в научной сфере, в медицине и фармацевтике, IT и нейротехнологиях, а также в области образования и HR-службах.
От климатических рисков до торговых войн: в Вышке состоялась конференция по финансовой экономике
Как меняются инвестиционные решения в условиях инфляционных шоков и применения методов машинного обучения? Можно ли предсказать финансовые риски через новые метрики? Какова роль климатической устойчивости банков и как геополитические потрясения влияют на глобальные цепочки создания стоимости? Эти и другие ключевые темы стали предметом обсуждения на прошедшей недавно 14-й Международной московской конференции по финансовой экономике, организованной Международным институтом экономики и финансов (МИЭФ) ВШЭ.
«Выигрывают те, кто умеет быстро адаптироваться и внедрять инновации»
НИУ ВШЭ запускает образовательную программу «ИИ-лидеры: бизнес-лаборатория для руководителей». Обучение рассчитано на 6 месяцев в очном формате, что позволяет глубоко погрузиться в материал и обменяться опытом с коллегами. Программа стартует в феврале 2026 года.
Ученые НИУ ВШЭ оценили отдачу космических инвестиций: каждый рубль может принести пять
Вложения в космическую отрасль приносят экономике значительную выгоду. Согласно расчетам Института статистических исследований и экономики знаний ВШЭ и «Организации «Агат» госкорпорации «Роскосмос», каждый вложенный в космический проект рубль способен приносить более 5 рублей валовой добавленной стоимости и почти 3 рубля налоговых доходов федерального бюджета. Ученые предложили модель, которая позволяет обосновывать решения о бюджетном финансировании не только с точки зрения отраслевых задач, но и с позиции вклада в макроэкономические показатели и структурное развитие экономики. Статья опубликована в журнале «Экономика космоса».
ВШЭ ищет новые идеи для ИИ-агентов: стартовал конкурс инициатив
Высшая школа экономики приглашает исследователей и преподавателей представить концепции новых цифровых продуктов на базе искусственного интеллекта. Лучшие проекты получат экспертную и технологическую поддержку. Заявки принимаются до 19 декабря.
В Вышке создан Институт робототехнических систем
Решение об этом принял Ученый совет НИУ ВШЭ. У нового института будет мощная фундаментальная база, он будет сотрудничать с другими профильными подразделениями, вовлекать студентов и аспирантов в исследования и разработки. К каким практическим результатам приведет работа института и как планируется организовать взаимодействие с его индустриальным партнером, «Вышке.Главное» рассказал первый проректор НИУ ВШЭ, директор Института статистических исследований и экономики знаний Леонид Гохберг.
Подведены итоги Конкурса инноваций в образовании — 2025
22 ноября в конгресс-холле Альфа-Банка состоялась церемония награждения финалистов, победителей в номинациях и абсолютного победителя Конкурса инноваций в образовании (КИвО-2025). Он проводится 12-й раз, и сегодня это хорошо известный в образовательном сообществе флагманский проект Высшей школы экономики, объединяющий формальное образование, EdTech и частные инициативы.
От импортозамещения к прорыву: как Россия движется к технологическому суверенитету
Доля импорта в затратах на производство и реализацию продукции в России сократилась почти в два раза с 2021 по 2024 год. Об этом свидетельствуют данные исследования НИУ ВШЭ, представленные на круглом столе, посвященном технологическому суверенитету. Эксперты также обсудили, как перейти от импортозамещения в промышленности к прорыву на глобальных рынках. Мероприятие прошло в рамках Дискуссионного экспертного форума НИУ ВШЭ.
Вышка Онлайн представила документальный фильм о влиянии ИИ на нашу жизнь
27 ноября на всех онлайн-площадках Вышки Онлайн состоялась премьера документального фильма «После промпта» от онлайн-кампуса НИУ ВШЭ. Его авторы исследуют, как искусственный интеллект меняет работу, карьерные траектории и профессиональное развитие специалистов. Это первый видеопроект, полностью реализованный командой онлайн-кампуса НИУ ВШЭ совместно с приглашенным режиссером Ольгой Науменко.
«Показать науку через игру»: в Вышке состоялся фестиваль «Республика ученых»
В середине ноября в атриуме корпуса университета на Покровском бульваре при поддержке Центра академического развития студентов прошел Фестиваль науки НИУ ВШЭ «Республика ученых». Событие помогло студентам познакомиться с различными объединениями исследователей Вышки. В этом году в празднике приняли участие Центр научной интеграции и Центр академического письма, а также студенческие организации, которые представили свою деятельность через интерактивные форматы.