Человеческая рука оказалась древнее обезьяньей

Кисти рук современных человекообразных обезьян, возможно, возникли после того, как в эволюции у наших общих предков сформировался человеческий тип руки.

Человек отличается от шимпанзе, своих ближайших эволюционных родичей, не только размером мозга и почти полным отсутствием шерсти. Например, у нас и у них по-разному устроены руки: у человека большой палец относительно длинный и сильно противопоставлен своим соседям, а остальные – короткие, у шимпанзе же наоборот, большой палец укорочен, а остальные заметно длиннее, чем у людей. Такое устройство конечности помогает обезьянам лазать по деревьям, что до человеческой руки, то считается, что она идеально приспособлена для орудования инструментами и разнообразной тонкой работы. То есть то, что мы можем рисовать, играть на рояле и забивать гвозди, есть результат долгой эволюции человеческой анатомии, начавшейся 7 млн лет назад, когда предшественники людей откололись их общего с шимпанзе предка.

Рука шимпанзе. (Фото DLILLC / Corbis.)

Реконструкция конечности ардипитека Ardipithecus ramidus. (Фото Euder Monteiro / Flickr.com.)

Человеческая рука, несмотря на свою древность, оказалась весьма многофункциональным инструментом. (Фото Marc Dozier / Corbis.)

‹

›

Однако Уильям Янгерс (William L. Jungers) и его коллеги из Университета штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук полагают, что человеческая рука не так уж сильно эволюционировала и осталась довольно-таки простым анатомическим «приспособлением». Самое раннее орудие труда, созданное человеком датируется 3,3 млн лет назад, однако, если взглянуть на скелет ардипитека Ardipithecus ramidus, жившего 4,4 млн лет назад и принадлежащего к эволюционной группе людей, то мы увидим, что его рука напоминает скорее руку современного человека, нежели руку шимпанзе. Иными словами, человеческая рука приобрела свой характерный вид ещё до того, как наши предки научились её использовать.

Более того, появилась гипотеза, что она была такой у самых древних наших предшественников, которые только-только разошлись в эволюции с шимпанзе.

Чтобы проверить это предположение, антропологи сравнили анатомию руки и пальцев у множества современных приматов, включая обычных обезьян, человекообразных обезьян и самого человека. К ним добавили и несколько вымерших видов: ардипитеков, неандертальцев (то есть уже настоящих людей, пусть и другой разновидности, нежели современные), австралопитека Australopithecus sediba, который жил около 2 млн лет назад и которого многие считают непосредственным предком Homo, и человекообразной обезьяны рода Proconsul, возраст останков которой составляет 25 млн лет.

Измерив кости передних конечностей всех выбранных видов, исследователи попробовали восстановить ход эволюции кисти руки. И главный вывод оказался таков: общий предок человека и шимпанзе, а также, возможно, некоторые более древние виды приматов имели на руках удлинённые большие пальцы и укороченные остальные, что сильно напоминает руку современных людей.

Из ныне живущих приматов только у горилл, большую часть времени проводящих на земле, кисти передних конечностей напоминают человеческие. Подробно о результатах исследований можно узнать из статьи в Nature Communications.

Это значит, что человеческий тип руки на самом деле древнее, чем тот, который присущ шимпанзе и орангутанам, чьи конечности подстраивались под древесный образ жизни. Но зачем нашим древнейшим предкам была нужна рука с длинным большим пальцем, противопоставленным остальным – рука, которой удобно было бы делать и хватать орудия труда, если бы они тогда были? По словам авторов работы, хорошо хватающая рука помогала не орудиями труда, а с едой: древние приматы питались самой разнообразной пищей, и вот чтобы брать и удерживать её куски, нужна была именно такая кисть.

С другой стороны, некоторые антропологи вообще сомневаются в том, что эта работа имеет смысл: по их мнению, делать такие выводы, исходя только лишь из анализа скелета рук, нельзя, и для того, чтобы говорить о том, какая рука была у нашего древнейшего предка, нужно больше данных.

Здесь нельзя не вспомнить другое исследование, о котором мы писали в 2012 году: его авторы, сотрудники Университета Юты, пришли к выводу, что кисть руки первых людей была предназначена не столько для выполнения сложных манипуляций, сколько для того, чтобы сжимать её в кулак (чего, кстати, не могут делать остальные приматы). Хотя в той статье авторы придерживались гипотезы о том, что именно обезьянья рука превратилась в человеческую, а не наоборот, здесь также обошлись без орудий труда как движущей силы формирования человеческой руки. Так или иначе, как бы наши предки ни использовали свои руки, для сложных и тонких манипуляций с предметами они оказались приспособлены вполне неплохо.

По материалам Science.

Человеческая рука создана для драки

Сжатая в кулак кисть руки лучше всего защищена от переломов.

У нашей руки по сравнению с обезьяньей все пальцы, кроме большого, укоротились вместе с ладонью, большой же палец, наоборот, стал более длинным и гибким. Считается, что такие изменения в анатомии произошли оттого, что наши предки, слезши с дерева и встав на ноги, получили возможность использовать руки для сложных манипуляций, для создания орудий труда и т. д.

В кулаке кости кисти лучше всего защищены от повреждений при ударе. (Фото Michael Haegele / Corbis.)

Удар руки со сжатым кулаком, с полусжатыми пальцами и с открытой ладонью. (Фото David Carrier / University of Utah.)

Реконструкция головы австралопитека. (Фото Science Picture Co. / Corbis.)

Рука шимпанзе. (Фото DLILLC / Corbis.)

‹

›

Однако есть и другая точка зрения: три года назад мы писали об исследованиях Дэвида Кэрриэра (David R. Carrier) и его коллег Университета Юты, обративших внимание на то, что человеческая рука прекрасно сжимается в кулак, чего не может сделать ни одна обезьяна, кроме гориллы (хотя у них кулак всё равно получается слабый). Эксперименты показали, что при одной и той же прилагаемой силе повреждения будут сильнее, если бить не открытой рукой, а кулаком, причём пальцы в кулаке лучше защищены от травмы, чем при каком-либо другом ударе.

В итоге родилась гипотеза, согласно которой эволюционные преобразования человеческой руки совершались из необходимости всё время драться; и лишь потом оказалось, что такую руку можно использовать для мирного труда.

Работа вызвала волну критики, однако исследователей это не остановило, и в новой статье, опубликованной в Journal of Experimental Biology, описана серия новых экспериментов, подтверждающих «оружейное» предназначение человеческих рук. Экспериментов, надо сказать, жутковатых: в них использовали руки мертвецов. Чтобы держать ладони открытыми или сжатыми в кулак, к связкам привязывали леску, другой конец которой натягивался на что-то вроде гитарных или скрипичных колков. На кости пясти прикрепляли специальные датчики, позволявшие оценивать нагрузку, приходящуюся на ладонь (потому и брали руки мёртвых – на живых людях проделать такую операцию не представлялось возможным).

Пястные кости в драках ломаются чаще остальных костей руки, и цель опыта была в том, чтобы напрямую оценить напряжение, возникающее в ладони при разных ударах. Рукой с разжатыми, полусжатыми и сжатыми в кулак пальцами били по мишени, в которой также были специальные датчики, оценивавшие силу удара. Результаты: удар кулаком для костей на 55% безопаснее, чем удар полусжатыми пальцами, и вдвое безопаснее, чем удар открытой ладонью. (В предыдущей работе, о которой мы говорили в начале, тоже шла речь о безопасности, но там речь шла о пальцах, и эксперименты ставили с живыми людьми.) То есть в кулаке кости кисти действительно лучше защищены от повреждений, если приходится драться.

Нельзя сказать, что скептиков новые данные в чём-то убедили. Некоторые из них полагают, что выводы тут сделаны произвольно, и что нагрузка, которая приходится на кости при выполнении той или работы, не даёт оснований для таких масштабных эволюционных выводов. Кроме того, нагрузка часто бывает разной даже в пределах одной и той же кости. Человеческая рука – слишком сложный инструмент, чтобы её развитие можно было вывести только из какого-то одного фактора (в данном случае – из необходимости драться).

Есть и другие возражения, например, что рука всё-таки слишком хрупка, чтобы быть оружием, и в драке разумнее было бы использовать камни или палки, и, если предки людей действительно только и делали, что дрались, то это сказалось бы и в анатомии лица – лицевые кости должны были становиться более прочными, более массивными. На это Дэвид Кэрриэр отвечает, что лицевые кости в драках повреждаются заметно чаще, чем кости рук, так что, несмотря на кажущуюся ненадёжность, рука вполне может служить оружием.

Что до эволюции лица, то у австралопитеков, к примеру, его строение вполне согласуется с необходимостью противостоять ударам (скажем, и нос австралопитеков был достаточно широкий, не выступающий над лицом, что можно расценить как адаптацию к «боевой» повседневности). По мере же становления современного человека сила удара ослабла, с развитием социальных отношений появились новые способы решать конфликты, соответственно, изменилось и лицо. Ранее та же группа исследователей выдвигала аналогичную гипотезу относительно прямохождения: по их мнению, человек встал на ноги, чтобы было удобнее драться.

Здесь можно вспомнить ещё одну недавнюю работу, появившуюся в июле в Nature Communications, в которой утверждалось, что, во-первых, человеческий тип руки сформировался в эволюции раньше руки человекообразных обезьян, а во-вторых, выдвигается предположение, что такое строение ладони пальцев было нужно не столько для работы с инструментами, сколько для манипуляций с едой. В любом случае, как бы наши предки ни использовали изначально свои руки, для сложных и тонких манипуляций с предметами они оказались приспособлены вполне неплохо.

Человеческая рука примитивнее обезьяньей — ученые

Громкое открытие подтверждает теорию происхождения человека.

Группа антропологов и палеонтологов под руководством Серхио Альмесихи (Sergio Almecija) из Университета Джорджа Вашингтона (США) в результате исследований пришла к выводу, что рука человека примитивнее, чем у шимпанзе с анатомической точки зрения, сообщило РИА Новости  со ссылкой на статью в журнале Nature Communications.

Из открытия ученые сделали вывод, что общий предок людей и обезьян был похож на современных высших приматов, так как шимпанзе «изначально заточены» под жизнь на деревьях. Подобное заявление только подтверждает теорию происхождения человека по Дарвину.

«Крайне отрадно видеть то, что те открытия, которые были сделаны антропологами после обнаружения останков Арди [ардипитека] — то, что наш общий предок с шимпанзе не был похож на этих обезьян, начали проникать в умы широкого научного сообщества. Как мы все и так знаем, шимпанзе вряд ли могут служить хорошим примером возможного облика нашего предка, так как они «заточены» на питание фруктами на высоких ветках деревьев», — заявил анатом Оуэн Лавджой из Университета Кента.

Сравнив устройство рук шимпанзе, других современных обезьян, человека, ардипитеков, австралопитеков седиба и нескольких других древнейших протолюдей и человекообезьян, ученые сделали вывод, что общий предок обезьян и человека не похож на ныне существующих приматов.

Короткие большие пальцы, особые «хватательные» черты анатомии, помогают им выжить на ветвях деревьев, но делают их практически неспособными точно бросать предметы и делать некоторые другие обыденные для нас вещи. С другой стороны, «примитивная» и более универсальная рука человека позволяет ему решать все эти задачи одинаково хорошо (или плохо). При положительном развитии многие группы животных теряют «универсальные» черты и приобретают узкоспециализированные приспособления, такие какой, например, является лапа шимпанзе.

Ранее сообщалось, что британские ученые из университета Борнмута, проводившие раскопки в районе графства Дорсет, обнаружили необычные захоронения «мифических животных». Читать далее>> 

Поделиться статьей

Вышел номер газеты «Народный учитель» за апрель

Апрельский номер газеты «Народный учитель» вышел по расписанию. Однако это номер уникальный, возможно, первый такой за всю историю существования газеты. Он подготовлен полностью дистанционно и в бумажном виде пока доступен немногим.

Когда ограничения, действующие в настоящее время в целях противодействия распространению коронавирусной инфекции Covid-19, будут сняты, номер газеты можно будет взять на привычном месте — на стойках в холле первого этажа.

В этом номере редакция обновила дизайн обложки (не случайно на ней навстречу друг другу тянутся рука робота и человеческая рука!) и внутреннюю структуру газеты. Появились новые рубрики. Тема номера продиктована остроактуальной реальностью. Это — жизнь университета на дистанте.

Тема номера открывается статьей начальника департамента стратегии и информационной политики Натальи Паэгле: о том, как вирус расставил все точки над i и показал нам нас самих — что мы можем, умеем, насколько способны организоваться и продолжать свое дело в непривычных формах и условиях, насколько способны учиться новому «на ходу» (потому что как бы мы ни говорили о развитии дистанционных технологий, пока они реально не понадобились, большинство прибегало к ним от случая к случаю или не пользовалось ими никогда). И о том, конечно, насколько значимыми для нас оказались реальные, контактные формы учебного и рабочего взаимодействия, и как важно все это ценить.

Преподаватели УрГПУ, директора институтов и декан факультета — Елена Прямикова, Оксана Янцер, Марина Лапенок — рассказали о том, как проходит дистант в их учебных подразделениях, с какими трудностями сталкиваются, какие находят способы смягчить ситуацию для своих коллег и для студентов, какие преимущества у ситуации обнаруживаются (есть, разумеется, и преимущества: прежде всего они в том, что обучение новым технологиям хоть и вынужденное, но оно позволит в дальнейшем их совершенствовать и применять там, где они принесут реальную пользу).

Героями этих дней стали волонтеры и психологи. Представители центра социально-психологической поддержки и воспитания обучающихся управления молодежной политики Галина Халикова и Алина Дорогова дали рекомендации студентам, как организовать свой режим, настроиться на учебную деятельность и сохранить свое психологическое здоровье, подсказали, как к ним можно дистанционно обратиться за психологической помощью. Галина Халикова рассказала о деятельности волонтеров из МДЦ УрГПУ, об участии во Всероссийской акции #МыВместе.

С этого номера в газете появилась новая рубрика. Жизнь на дистанте замерла, но она продолжается, и когда пандемия закончится, в школьные классы вернутся ученики, а в университетские аудитории — будущие учителя. Самое время уже сейчас обдумать свое будущее, и если школа как вероятное место работы после получения диплома вызывает, наряду с положительными эмоциями, вопросы, сомнения и страхи, как раз есть возможность обсудить эти сомнения и задать вопросы специалистам — давно и успешно работающим учителям и директорам школ. В первом номере на вопросы сомневающихся студентов отвечает Алексей Витальевич Махновецкий — директор школы № 55. А редакция ждет новых вопросов от студентов и обращается к учителям школ — партнерам УрГПУ с предложением выступить экспертами в следующих номерах.

Студенты в эти недели не скучают и охотно делятся рассказами о том, как проходит их дистант. Об этом читайте в «Студенческом взгляде». Редакция со своей стороны отмечает, что в этих историях нет фальшивой бодрости: все прекрасно понимают, что мы живем во время пандемии и кризиса, а не участвуем в тренинге личностного роста. Но в них есть взрослые и разумные советы друг другу о том, как пережить этот глобальный вызов, не прервать учебный процесс, не выпасть из ритма нормальной жизни и использовать это время как повод научиться чему-то новому.

Редакция «Народного учителя» благодарит всех авторов и героев этого номера за сотрудничество и желает всем здоровья и оптимизма. Новый номер выйдет в мае по расписанию.

Ирина Шаманаева, главный редактор газеты «Народный учитель»
Фото: Татьяна Фролова

Мир, палец, язык жестов, знак пальца, пальцы, человеческая рука, человеческий палец, люди, черно-белый, большой палец

Мир, палец, язык жестов, знак пальца, пальцы, человеческая рука, человеческий палец, люди, черно-белый, большой палецPublic Domain

Free for commercial use, DMCA Связаться с нами

Ключевые слова фото

• Мир
• палец
• язык жестов
• знак пальца
• пальцы
• человеческая рука
• человеческий палец
• люди
• черно-белый
• большой палец
• жесты
• один человек
• крупный план
• часть человеческого тела
• знак руки
• жест остановки
• рука
• часть тела
• знак рукой
• в помещении
• показ
• крупным планом
• общение
• реальные люди
• студия выстрел
• черный фон
• неузнаваемый человек
• указывая
• знак
• указательный палец
• агрессия

Выберите разрешение и скачайте это фото

PC(720P, 1080P, 2K, 4K):

• 1366×768
• 1920×1080
• 1440×900
• 1600×900
• 1280×800
• 1024×768
• 1280×1024
• 1536×864
• 1680×1050
• 1280×720
• 1360×768
• 2560×1440
• 2560×1080
• 1920×1200
• 1280×768
• 800×600
• 3840×2160
• 4096×2304
• 5120×2880
• 2880×1800
• 2560×1600

Mobile(iPhone, Android):

• 320×480
• 640×960
• 640×1136
• 750×1334
• 1242×2208
• 1125×2436
• 1242×2688
• 828×1792
• 720×1280
• 1080×1920
• 480×854
• 480×800
• 540×960
• 600×1024
• 800×1280
• 1440×2560
• 320×480

Tablet(iPad, Android):

• 1024×768
• 2048×1536
• 2224×1668
• 2388×1668
• 2732×2048
• 2736×1824
• 2048×1536
• 1024×600
• 1600×1200
• 2160×1440

Роботизированная рука заменит человеческую | РОБОТОША

Существует два основных подхода к вопросу о создании роботизированной руки. Можно создать роботизированную руку с простыми прямолинейными движениями, имеющую два или три пальца для захвата большинства предметов. Или достаточно сложную, со всеми пятью пальцами, предназначенную для полной имитации человеческих рук, прошедших миллионы лет эволюции. И такую руку удалось разработать, так что если вы хотите, чтобы ваш робот выполнял как можно больше движений и обладал человекоподобной рукой, то теперь это стало возможным.
Из-за сложного строения настоящей человеческой руки, биомиметические антропоморфные руки неизбежно сопряжены с большим количеством проблем: нужно заставить их работать определенным образом и сохранить форму человеческой руки. Zhe Xu и Emanuel Todorov из Вашингтонского Университета в Сиэтле совершили безумие и создали наиболее точную биомиметическую антропоморфную роботехническую руку, какую можно себе представить, для того, чтобы полностью заменить человеческую.

По словам Zhe Xu, для них было очень важно разработать новый вид робототехнической руки:

«Традиционный подход к проектированию антропоморфной робототехнической руки предполагает механизацию биологических частей с использованием шарниров, тяг, подвесов для значительного упрощения. Этот подход, несомненно, полезен для понимания и аппроксимации кинематики человеческой руки в целом, но неизбежно вносит диссонанс между роботизированной и человеческой рукой, так как большинство важных биомеханических особенностей человеческой руки не принимаются во внимание в процессе механизации. Присущее несоответствие между механизмами роботизированной руки и биомеханикой руки человека, по сути, мешает нам использовать естественные движения руки, чтобы управлять напрямую. Таким образом, в настоящее время нет ни одной антропоморфной роботизированной руки, которую можно в полной мере сравнить с человеческой».

Xu и Todorov решили начать с нуля, машинально дублируя движения человеческой руки.

Сначала они просканировали лазером скелет человеческой руки, а затем напечатали на 3D-принтере искусственные кости, что позволило им продублировать незафиксированные совместные оси, которые у нас есть. По словам Xu:

«Например, движения большого пальца опираются на сложную форму трапецевидной кости, расположенной в запястно-пястном суставе кисти. Из-за неправильной формы трапецевидной кости, точное расположение совместных осей запястно-пястного сустава не является фиксированным. Таким образом, ни один из существующих образцов антропоморфной роботехнической руки не может воспроизвести естественные движения большого пальца, так как обычные механические соединения требуют фиксированной оси вращения. С помощью лазерного сканирования модели человеческой руки и 3D печати искусственных суставов пальцев, мы получили диапазон движения, жесткости и динамических характеристик, очень близкий к человеческим аналогам. Наша роботизированная рука однозначно сохраняет важную биомеханическую информацию на анатомическом уровне».

Суставные связки (которые стабилизируют суставы и контролируют диапазон их движений) изготовлены из высокопрочных волокон Spectra, с использованием лазерной резки листов резины, заменяющих мягкие ткани. Разгибатели и сгибатели сухожилий (для сгибания и выпрямления пальцев) также изготовлены из волокон Spectra и резиновых листов методом лазерной резки для обшивки сухожилий и мышцы-разгибателя, представляющую собой сложную перепончатую многослойную структуру, которая оборачивается вокруг пальцев, чтобы лучше управлять гибкостью и крутящим моментом. Мышцы состоят из массива 10 сервоприводов Dynamixel, тросы от которых которых проложены таким образом, чтобы точно имитировать запястье человеческой руки.

Помимо того, что это практически произведение искусства, рука способна очень точно имитировать разнообразные хватки при управлении с дистанционного манипулятора. Операторы также могут выполнять сложные манипуляции рукой без обратной связи, так как кинематика руки совпадает с настоящей человеческой рукой.

Это настоящий прорыв: дело в том, что рука предназначена для имитации человеческой руки, и это означает, что она имитирует человеческую руку, в первую очередь, из-за своей конструкции, а не программирования. Это имеет массу потенциальных преимуществ в телеманипуляции, поскольку оператор может более органично использовать ловкость собственных рук.

Ученые предполагают, что их руки могут быть использованы «как 3D каркасы для регенерации конечностей». По словам Xu:

«Работа рук и ног существенно опирается на человеческий мозг. Поэтому технологии нейропротезирования могли бы стать намного более эффективными, если конструкция протеза больше походила на свой биологический аналог. Биосовместимые материалы теперь могут быть распечатаны в виде костных структур, биологически искусственные связки будут использованы для замены разорванной передней крестообразной связки, мышцы человека будут успешно культивированы в чашке петри (прозрачном лабораторном сосуде в форме плоского цилиндра), а периферические нервы также могут быть регенерированы при благоприятных условиях. Все эти перспективные технологии требуют подходящих каркасов для роста трансплантируемых клеток. Мы будем сотрудничать с учеными-биологами и исследователями тканевой инженерии для дальнейшего изучения перспектив и создания биоустройств, каркасов в развивающихся областях нейропротезирования и регенерации конечностей».

Разработка биомиметическая антропоморфной роботизированной руки для регенерации конечностей, созданной Zhe Xu и Emanuel Todorov из Вашингтонского Университета будет представлена на ICRA в Стокгольме в мае этого года.

Источник:spectrum.ieee.org

 

---

Еще по этой теме

Вы можете пропустить чтение записи и оставить комментарий. Размещение ссылок запрещено.

18.06.2001 И снова о бионике: Человеческая рука, муравьи-листорезы и страусиное яйцо на службе научного прогресса | Научные открытия и технические новинки из Германии | DW

Некоторое время назад мы посвятили две передачи новейшим исследованиям и достижениям в области бионики. Эти передачи вызвали весьма оживлённую реакцию. Для некоторых слушателей они стали своего рода подтверждением верности избранного направления в их собственных научных изысканиях. Так, Юрий Навольнев из украинского города Дружковка пишет о том, что он сам вот уже 6 лет изучает механику полёта насекомых, ставит соответствующие опыты, и всё это время вынужден терпеть нарекания жены: зачем, мол, великовозрастный инженер занимается всякой ерундой, возится с мухами, бабочками, жуками и стрекозами. Судя по письму Юрия, передача «Немецкой волны», в которой мы рассказали об аналогичных исследованиях американских биофизиков, облегчила его участь, поскольку стала в глазах жены неоспоримым доказательством серьёзности и важности этой тематики. Ну что ж, будем надеяться, что и сегодняшняя передача не только вызовет, так сказать, пассивный интерес общего характера, но и пробудит научное любопытство или даже послужит стимулом к активной изыскательской деятельности. В Германии, например, только что был утверждён проект, цель которого – координация исследований в области бионики. Первый этап проекта рассчитан на 3 года, на его реализацию Министерство образования и науки выделило более 4,5 миллионов марок. В рамках проекта предполагается финансировать те или иные научные программы, оказывать поддержку в деле прикладного использования результатов фундаментальных исследований, более широко информировать общественность о достижениях бионики. Так, совсем недавно стало известно об открытиях, сделанных совместно немецким учёным Рудольфом Баннашем и его украинским коллегой Константином Кебкалом при изучении механизмов биокоммуникации на примере дельфинов. Результаты, полученные двумя исследователями, могут совершить переворот в технике передачи информации. Первые натурные испытания в Северном и Балтийском морях уже показали, что предложенная учёными технология позволяет надёжно передавать под водой цифровые пакеты данных на значительные расстояния. Эта технология не только наглядно демонстрирует применимость достижений бионики на практике, но и открывает новые перспективы в решении задач пространственной ориентации и навигации.

Как это ни парадоксально, но позаимствовать кое-какие технические решения у живой природы умудряются даже конструкторы, работающие в космической отрасли, хотя к жизнедеятельности в условиях вакуума, лютого холода и невесомости эволюция вроде бы ни один из наземных организмов не готовила. Но отправка в космос человека – дело, сопряжённое с риском и с немалыми расходами, поэтому там, где это возможно, исследователи предпочли бы посылать на орбиту роботов. Правда, пока роботы остаются в целом довольно неуклюжими созданиями, но недавно их возможности значительно расширились благодаря новому манипулятору. Он именуется «Рука-2».

Эта рука способна не только очень ловко выполнять множество различных операций, но поднимать каждым пальцем груз массой до 3-х килограммов. Профессор Герд Хирцингер, директор Института робототехники и мехатроники в городе Оберпфаффенхофене, подчёркивает, что при разработке манипулятора инженеры многое подсмотрели у природы:

Конструируя пальцы, мы провели очень много экспериментов с человеческой рукой и подробно изучили, например, ту исключительно важную функцию, которую выполняет большой палец. Результаты этих исследований нашли отражение в конструкции манипулятора. Правда, кое в чём мы отступили от прототипа – в частности, ограничились четырьмя пальцами вместо пяти, – но опирались при этом опять же на наши опыты. А они показали, что мизинец функциональной нагрузки не несёт, природа задумала его как некий запасной элемент, обеспечивающий лишь дополнительную надёжность системы.

Механическая «Рука-2» буквально нашпигована сенсорами – их тут ни много ни мало 84 штуки. Задача сенсоров – регистрировать положение пальцев и силы, действующие на каждый их них. Весь этот поток данных обрабатывается интегрированными в руку микропроцессорами – с таким расчётом, чтобы для управления манипулятором хватило стандартного последовательного интерфейса с 12-ю контактами. Конечно, пока механическая рука во многом уступает живой, но не во всём, – говорит профессор Хирцингер:

Мы разработали сенсоры, которые позволяют бесконтактно измерять расстояние до поверхности объекта. Для этого используется лазерная технология. Природа такими сенсорами не располагает: закрыв глаза, человек не может рукой определить, далеко ли до препятствия. То есть мы не собираемся слепо копировать природу. Однако мы всё же многое у неё заимствуем. Например, когда ищем способ облегчить нашу конструкцию. По такому показателю, как масса на единицу мощности, мы ориентируемся на человеческую руку. И всю кинематическую схему мы тоже позаимствовали у природы: мы строим роботов с 7-ю суставами – ровно столько их в человеческой руке. Это обеспечивает нашему роботу необходимую подвижность и гибкость – в отличие от промышленных роботов, которые обычно имеют лишь 6 суставов.

Конструкторы признают, что для особо тонких операций их механическая рука пока не годится. Однако с космонавтами, движения которых сковывают скафандры, роботы вскоре смогут вполне успешно конкурировать, – считает профессор Хирцингер:

Мы в этом нисколько не сомневаемся. Нельзя забывать, что робототехника насчитывает всего лишь 40 лет. Так что мы уверены: в условиях, не столь жёстко организованных, как, скажем, заводской цех, в условиях, не рассчитанных изначально на автоматизацию, нам просто придётся придать роботам манипуляторы, которыми те смогут управляться почти как человек своими руками. Конечно, поначалу роботы будут действовать более неуклюже, чем люди, но со временем эта разница сойдёт на нет.

Итак, специалисты в области бионики участвуют в решении проблем освоения космоса. Впрочем, им хватает работы и на Земле. Недавно они заинтересовались, например, темой упаковки. Конечно, огромные и продолжающие расти горы мусора из отслужившей своё упаковки – это сугубо человеческое достижение. Однако природа тоже умеет упаковывать свою продукцию и поддерживать её в свежем состоянии, причём делает это эффективнее и экологичнее, чем люди. Наглядный пример – яйцо страуса.

Страусиное яйцо, вернее, его скорлупа – это весьма впечатляющее изделие матушки природы: и внешне, потому что она светится как старинный фарфор, и внутренне, потому что она представляет собой идеальную упаковку – причём не только для страусят. Скорлупа страусиных яиц вполне может соперничать с любой искусственной тарой для поддержания продуктов в свежем состоянии. Бушмены в Намибии давно используют это свойство яиц, – говорит доктор Удо Кюпперс, бременский специалист в области бионики:

Непосредственным поводом для того, что вплотную заняться изучением этого природного объекта, послужило использование его бушменами. В пустыне питьевая вода – дефицит, её не встретишь на каждом шагу, значит, её нужно запасать впрок. А чтобы она при хранении не портилась, бушмены стали искать – и нашли – подходящие сосуды для своих запасов.

Выяснить, в чём секрет страусиных яиц, и по возможности использовать его в современном производстве – типичная для бионики задача. Бременский учёный взялся за её решение и обнаружил, что скорлупа страусиных яиц обладает особой микроструктурой. Она допускает газообмен содержимого яйца с внешней средой, однако не пропускает внутрь микроорганизмы и молекулы веществ, своими размерами превышающие молекулу кислорода. И что же в результате?

Если вы «запакуете» в страусиное яйцо какую-либо жидкость – это вовсе не обязательно должна быть вода, можно взять, например, и молоко, – и оставите её в покое на несколько месяцев, то по истечении этого срока вы убедитесь, что жидкость не просто прекрасно сохранилась, но что её качество выше, чем в любой другой упаковке из тех, что используются сегодня в пищевой промышленности.

По своему химическому составу скорлупа страусиных яиц ничем не отличается от скорлупы яиц куриных: это та же самая известь. Однако страус придаёт скорлупе не только нужную форму, но и ту самую особую структуру. Курица таким талантом не обладает: её яйца способны обеспечить свежесть только цыплятам, но уж никак не молоку. Отличие страусиной скорлупы от стеклянных бутылок, вощёных пакетов «тетрапак» и всех прочих промышленных упаковок носит принципиальный характер: в яичной скорлупе содержимое дышит, в промышленной упаковке оно герметически изолировано от внешней среды. Соки в бутылках могут храниться месяцами лишь благодаря консервантам, молоко не прокисает неделю-другую, только если подверглось предварительно пастеризации. Теперь Удо Кюпперс занят поиском материала, способного воспроизвести свойства страусиной скорлупы:

Мы пытаемся – в этом-то, в конечном счёте, и состоит задача бионики – имитировать эту природную упаковку техническими средствами. Но это не значит, что мы намерены искусственно воссоздать абсолютно точную копию страусиной скорлупы. Мы ставим перед собой иную цель: используя имеющиеся в нашем распоряжении технические возможности, сконструировать некую слоистую структуру, которая даёт такой же физический эффект, как природная скорлупа.

Однако просто созданием некоей полупроницаемой мембраны с заданными свойствами задача не ограничивается. Эта мембрана должна быть экологически чистым продуктом, то есть при её производстве не должно возникать никаких загрязняющих окружающую среду отходов, а сама она должна поддаваться биологическому разложению: ведь в природе никаких свалок не бывает. Значит, необходимо найти правильное сочетание материалов:

Мы ищем, главным образом, натуральные материалы, которые затем собираемся соединить с искусственными. Надеемся разработать своего рода природно-технические композиты.

Впрочем, это всё теория, а Удо Кюпперс разработал уже и некий прототип чудо-материала. Правда, пока с его помощью удаётся надолго сохранить в свежем виде от силы одну чайную ложку жидкости. О составе этого опытного образца учёный говорить отказывается. А стоящую перед ним задачу в самом общем виде формулирует так:

В конечном счёте цель состоит в том, чтобы создать мембрану, которая могла бы обеспечить хранение в свежем виде определённых жидкостей без потребления энергии и без искусственного охлаждения, как это имеет место в холодильнике. Вот наша главная цель.

Мне, честно говоря, кажется, что до той поры, пока место привычного холодильника на кухне займёт полка с сосудами из заменителя страусиной скорлупы, пройдёт ещё некоторое время. А вот другой патент природы, позволяющий создавать и поддерживать в жилом помещении оптимальные климатические условия, обеспечивать комфортную температуру, эффективную вентиляцию и т.д., находит практическое применение уже сегодня. Многому инженеры и архитекторы научились у муравьёв и термитов:

Термиты широко распространены во многих, преимущественно тропических, регионах нашей планеты, и пользуются они, прямо скажем, плохой репутацией: повреждают деревья и виноградную лозу, разрушают деревянные постройки и мебель, подтачивают ограды. Нашествие термитов может за несколько месяцев сделать дом непригодным для жилья, а то и просто превратить его в труху. Однако у архитекторов и проектировщиков эти насекомые вызывают порой чувство, близкое к восхищению, – говорит Дитер Зеегерс, управляющий делами Кёльнского объединения инженеров-строителей:

В том, что касается вентиляции, распределения воздушных потоков, термитник сконструирован так удачно, что нам не грех бы у природы и поучиться.

Муравьи-листорезы строят огромные подземные гнёзда, по размерам не уступающие иному винному подвалу. Вход в гнездо представляет собой надземный, закруглённый сверху конус, пронизанный вентиляционными каналами. Выходные отверстия каналов концентрируются в центральной части конуса у его вершины. Ветер, обдувающий муравейник, создаёт – в полном соответствии с законами газовой динамики – разрежение, которое отсасывает отработанный воздух из внутренних помещений. А воздухозаборные отверстия у основания муравейника засасывают свежий воздух. Этот принцип – в той или иной форме – всё чаще находит практическое применение в архитектурных проектах, разработанных Кёльнским объединением инженеров-строителей. Дитер Зеегерс говорит:

Мы построили в Берлине высотный многоквартирный дом, причём вся наветренная сторона здания представляет собой простирающийся снизу доверху остеклённый фасад. Благодаря сложной системе вентиляционных заслонок, управляемых компьютером, нам, с одной стороны, удалось обеспечить воздушные потоки, которые пронизывают здание, а с другой стороны, передать давление посредством специальных вытяжных шахт. Иначе говоря, мы скомбинировали избыточное давление с тягой. Тяга создаётся так называемой створкой Вентури, установленной на крыше здания.

При возведении здания техникума в Санкт-Августине под Бонном Кёльнское объединение инженеров-строителей тоже разработало необычную конструкцию вентиляционно-отопительной системы, идея которой позаимствована у термитов. Прежде чем попасть в аудитории, воздух проходит по подземному воздуховоду длиной в 150 метров: зимой такое техническое решение обеспечивает нагрев, а летом – охлаждение поступающего внутрь здания воздуха, делая в значительной мере излишними кондиционеры.

Конечно, современные компьютерные технологии и программы позволяют моделировать и просчитывать воздушные потоки в помещениях и зданиях любой конфигурации. Однако когда речь заходит о поиске действительно новаторской идеи, то на неё инженеров гораздо чаще наталкивает всё же не компьютер, а живая природа.

Лечение суставов кисти и запястья Tigard, OR

Человеческая рука состоит из запястья, ладони и пальцев и состоит из 27 костей, 27 суставов, 34 мышц, более 100 связок и сухожилий, а также множества кровеносных сосудов и нервов.

Руки позволяют нам выполнять многие повседневные дела, такие как вождение автомобиля, письмо и приготовление пищи. Важно понимать нормальную анатомию руки, чтобы больше узнать о заболеваниях и состояниях, которые могут повлиять на наши руки.

Кости

Запястье состоит из 8 костей запястья. Эти кости запястья прикрепляются к лучевой и локтевой коже предплечья, образуя лучезапястный сустав. Они соединяются с 5 пястными костями, образующими ладонь. Каждая пястная кость соединяется к одному пальцу в суставе, называемом пястно-фаланговым суставом или суставом MCP. Этот сустав также обычно называют суставом кулака.

Кости наших пальцев и большого пальца называются фалангами.Каждый палец имеет 3 фаланги, разделенные двумя межфаланговыми суставами, за исключением большого пальца, у которого только 2 фаланги и один межфаланговый сустав.

Первый сустав, расположенный рядом с суставом, называется проксимальным межфаланговым суставом или суставом PIP. Сустав, ближайший к концу пальца, называется дистальным межфаланговым суставом или DIP-суставом.

Соединение MCP и соединение PIP действуют как шарниры, когда пальцы сгибаются и выпрямляются.

Мягкие ткани

Кости наших рук удерживаются на месте и поддерживаются различными мягкими тканями. К ним относятся: суставной хрящ, связки, мышцы и сухожилия.

Суставной хрящ — это гладкий материал, который действует как амортизатор и смягчает концы костей в каждом из 27 суставов, обеспечивая плавное движение руки.

Мышцы и связки управляют движением руки.

Связки — это прочная веревочная ткань, которая соединяет кости с другими костями, удерживая их на месте и обеспечивая стабильность суставов. Каждый сустав пальца имеет две боковые связки с каждой стороны, что предотвращает отклонение в сторону. загибание суставов. Ладная пластинка — самая прочная связка руки. Он соединяет проксимальную и среднюю фаланги на ладонной стороне сустава и предотвращает изгиб PIP-сустава назад (гиперэкстензию).

Мышцы

Мышцы — это волокнистые ткани, которые помогают совершать движения. Мышцы работают сокращаясь.

В руке есть два типа мышц: внутренние и внешние.

Внутренние мышцы — это маленькие мышцы, которые берут начало в запястье и кисти. Они отвечают за мелкую моторику пальцев во время таких действий, как письмо или игра на фортепиано.

Внешние мышцы берут начало в предплечье или локте и контролируют движение запястья и кисти. Эти мышцы отвечают за грубые движения рук. Они позиционируют запястье и кисть руки, а пальцы выполняют мелкую моторику.

У каждого пальца есть шесть мышц, контролирующих его движение: три внешние и три внутренние мышцы. У указательного и мизинца есть дополнительный внешний разгибатель.

Сухожилия

Сухожилия — это мягкие ткани, соединяющие мышцы с костями.Когда мышцы сокращаются, сухожилия тянут кости, заставляя палец двигаться. Внешние мышцы прикрепляются к костям пальцев через длинные сухожилия, идущие от предплечья через запястье. Сухожилия, расположенные на стороне ладони, помогают сгибать пальцы и называются сухожилиями сгибателей, в то время как сухожилия на верхней части руки помогают выпрямлять пальцы и называются сухожилиями разгибателей.

Нервы

Нервы кисти передают электрические сигналы от мозга к мышцам предплечья и кисти, обеспечивая движение.Они также переносят ощущения прикосновения, боли и температуры обратно от рук к мозгу.

Три основных нерва кисти и запястья — это локтевой нерв, лучевой нерв и срединный нерв. Все три нерва берут начало в плече и спускаются по руке к кисти. Каждый из этих нервов имеет сенсорные и двигательные компоненты.

Локтевой нерв: Локтевой нерв пересекает запястье через область, называемую каналом Гийона, и разветвляется, обеспечивая чувствительность мизинцу и половине безымянного пальца.

Срединный нерв: Срединный нерв пересекает запястье через канал, называемый запястным каналом. Срединный нерв обеспечивает чувствительность ладони, большого пальца, указательного пальца, среднего пальца и части безымянного пальца.

Лучевой нерв: Лучевой нерв проходит по стороне большого пальца предплечья и обеспечивает чувствительность тыльной стороны кисти от большого пальца до среднего пальца.

Кровеносные сосуды

Кровеносные сосуды проходят рядом с нервами, снабжая кровью руку.Основными артериями являются локтевая и лучевая артерии, которые снабжают кровью переднюю часть кисти, пальцы и большой палец.

Локтевая артерия проходит рядом с локтевым нервом через канал Гийона на запястье.

Лучевая артерия — самая большая артерия руки, проходящая через переднюю часть запястья возле большого пальца. Пульс измеряется на лучевой артерии.

Другие кровеносные сосуды проходят через тыльную сторону запястья и снабжают кровью тыльную сторону кисти, пальцы и большой палец.

Бурсы

Бурсы — это небольшие мешочки, заполненные жидкостью, которые уменьшают трение между сухожилиями и костью или кожей. Бурсы содержат особые клетки, называемые синовиальными клетками, которые выделяют смазывающую жидкость.

Изменилась ли человеческая рука как худощавая машина для разрушения костей? | Умные новости

Ученые давно связали эволюцию человеческой руки — уникальной своими длинными противопоставленными большими пальцами и ловкими пальцами — с появлением каменных орудий примерно на два.6 миллионов лет назад. Эти инструменты, от примитивных кусков камня, использовавшихся в качестве импровизированных молотков, до острых каменных отщепов, образовавшихся при ударе одного камня о другой, и даже небольших ручных топоров, обычно приписывают Homo habilis , древнему человеческому виду, прозванному «умелым человеком» в честь его теоретически роль первого мастера по изготовлению инструментов.

Ранние гоминины практиковали множество видов деятельности, связанных с орудиями труда, включая охоту, добычу пищи и приготовление пищи.Но согласно новому исследованию ученых из Чатемского и Кентского университетов, не все эти виды деятельности были созданы одинаково. Результаты команды, недавно опубликованные в журнале Journal of Human Evolution , предполагают, что конкретное поведение — разбивание костей животных для доступа к их костному мозгу — оказало огромное влияние на развитие ранней анатомии руки.

«Все эти виды поведения связаны с разными материалами, разными конечными целями и разными моделями силы и движения верхней конечности», — отмечают исследователи в своем исследовании.«Следовательно, маловероятно, что каждое поведение оказало одинаковое влияние на эволюцию современной человеческой руки».

Костный мозг — вкусная высококалорийная пища. Ранние люди, у которых были руки, более приспособленные для разрушения костей и получения вкусной закуски, могли быть лучше подготовлены к выживанию в суровых условиях доисторических времен и, следовательно, с большей вероятностью передали свои гены — и ловкие руки — следующему поколению. Чтобы проверить эту гипотезу, команда попросила 39 добровольцев надеть ручную систему датчиков давления под названием Pliance и продемонстрировать ряд действий эпохи плейстоцена, таких как раскалывание орехов, получение костного мозга с помощью молотка и скалывание кремня для придания формы известным инструментам. как хлопья.Pliance, Science Alert из Мишель Старр объясняет, что его носят как перчатку и позволяют исследователям определять степень давления, оказываемого на каждый палец во время различных действий.

Измерения различались по всем направлениям, но исследователи обнаружили, что большой, указательный и средний пальцы всегда играли важную роль. Поведение, требующее наибольшего давления, заключалось в том, чтобы молотить кости по костному мозгу и производить кремневые хлопья. Поведение, требующее наименьшего давления, — это треск орехов.Трейси Кивелл, профессор биологической антропологии из Кента, сказала, что выводы команды могут объяснить, почему другие приматы могут колоть орехи без помощи руки, подобной человеку.

Хотя современные люди и приматы разделяют эволюционное преимущество противопоставленных больших пальцев, длина наших пальцев различается: у обезьян и обезьян более короткие большие пальцы и более длинные пальцы, идеально приспособленные для раскачивания дерева, в то время как люди имеют удлиненные большие пальцы и более короткие пальцы, предназначенные для точного захвата.Интересно, что исследование 2015 года показало, что рука общего предка обоих видов была больше похожа на человеческую, чем на приматов, предполагая, что человеческая рука более «примитивна». (Это не означает, что мы менее умны, чем наши коллеги-приматы, отмечает Майкл Балтер из Science — вместо этого он предполагает, что руки приматов эволюционировали для жизни на деревьях, в то время как наши руки развивались вместе с неврологическими достижениями, которые позволил более совершенное изготовление инструментов.)

Ранее в этом месяце в Панаме была замечена группа капуцинов, которые использовали каменные орудия для разбивания моллюсков и других продуктов, сообщает Сара Каплан из Washington Post .При этом обезьяны стали первыми в своем роде и четвертыми из всех нечеловеческих приматов, так сказать, вступившими в каменный век.

Новые открытия не совсем переписывают историю эволюции руки человека. Но вновь обретенный упор на богатый и высококалорийный костный мозг привлекает внимание к разнообразию практик, благодаря которым сегодня пальцы становятся подвижными. Хотя изготовление каменных орудий, безусловно, повлияло на развитие рук наших предков, возможно, именно их ненасытный аппетит к жирным и труднодоступным угощениям имел все значение.

Понравилась статья?
ПОДПИШИТЕСЬ на нашу рассылку новостей

забавных фактов о человеческой руке

Каждый, кто когда-либо делал или получал массаж, может оценить важность рук в массажной терапии. Те, кто посещает массажные школы в Портленде или где-либо еще, могут легко понять, что руки — самый полезный инструмент массажиста для передачи исцеления и связи с клиентом. Наши руки могут передавать самые разные эмоции.Их можно использовать, чтобы любить и лелеять, лечить и многое другое.

Действительно, исследование Калифорнийского университета в Беркли, проведенное под руководством доктора Дахера Келтнера, показало, что люди могут передавать эмоции с помощью одного прикосновения более чем в половине случаев. Эксперимент Келтера разделил участников барьером; они не могли видеть или разговаривать друг с другом. После односекундного прикосновения к предплечью получателя касания просили угадать эмоцию, которую он намеревался передать. По статистике шансы угадать правильный ответ составляли всего 8%, но участники исследования правильно угадывали в 60% случаев, когда эмоцией было сострадание, и в 50% случаев — гнев.

Очевидно, мы используем руки для общения. Ниже приведены десять удивительных фактов о наших невероятно ловких и исцеляющих руках. Те, кто уже занимается массажем, оценят свои основные инструменты исцеления — руки — даже больше после прочтения этого списка.

Факты о человеческих руках:

— В руке человека около 29 больших и малых костей. Это число не универсально; у некоторых из нас костей больше или меньше, чем у других.

– Лишь от 10 до 15% всего человечества левши.Только один из ста владеет обеими руками, то есть может использовать обе руки одинаково.

— Руки имеют 29 основных суставов, не менее 123 связок, 34 мышцы, 48 нервов и 30 артерий.

— Девять отдельных мышц контролируют большой палец; Три основных нерва кисти контролируют мышцы большого пальца.

— Сами пальцы не имеют мускулов. Вместо этого мышцы, сгибающие пальцы, расположены в ладони и середине предплечья; они связаны с пальцами через сухожилия.

— Одна четверть моторной коры головного мозга, которая является областью, контролирующей все движения, предназначена для движения мышц рук.

— Руки есть только у приматов. К 300 видам приматов относятся люди, обезьяны, обезьяны и прозимианы (лемуры, лори и долгопяты).

— Человеческие руки способны захватывать руки, которые другие приматы, такие как шимпанзе и гориллы, не могут. Это потому, что у нас более короткие руки и более длинные и мощные большие пальцы рук, чем у наших родственников-приматов.

–Прикосновение может увеличить выброс окситоцина. Этот «гормон хорошего самочувствия» высвобождается во время бодрствования.

— Было показано, что удерживание рук снижает уровень кортизола, гормона стресса.

Человеческие руки — это сложные инструменты, адаптированные за миллионы лет эволюции. Успешные массажисты и студенты на пути к получению лицензии на массаж понимают силу рук в процессе заживления. Как упоминалось выше, только прикосновение высвобождает окситоцин. Было показано, что это химическое вещество само по себе улучшает коммуникативные навыки, повышает уровень счастья, улучшает отношения и повышает уровень удовлетворенности, уменьшая при этом стресс и беспокойство. Прикосновение через руки — это самый мощный атрибут массажиста, способствующий исцелению и благополучию других.

Поэтому неудивительно, что забота о руках является основным направлением деятельности школ массажа. Студенты Портленда, штат Орегон, обучающиеся на курсах East West College, узнают, как минимизировать травмы от повторяющихся движений, которые могут создать проблемы для карьеры массажиста.

Если вы так же увлечены руками, как и мы, приходите на вводный курс массажа. Раз в месяц мы предлагаем занятия по основам массажа, чтобы вы узнали, что такое исцеление руками.

Интересные факты о руках

Цитаты При отсутствии других доказательств Один только большой палец мог бы убедить меня в существовании Бога. Сэр Исаак Ньютон Мы можем высадить людей на Луну, но для все наше механическое и электронное волшебство, мы не можем воспроизвести искусственный указательный палец, который может чувствовать и манить. Джон Напье Рука — это край ума. Яков Броновски Нельзя пожать руку сжатым кулаком. Индира Ганди Аромат всегда остается в руке, дающей Роза. Хеда Бежар Держите верного друга обеими руками. Нигерийская пословица И не слишком много видели воздух рукой, таким образом, но используйте все аккуратно. Уильям Шекспир, ‘Трагедия Гамлета, Принц Дании, действие III, сцена ii Сохранение священного огня свободы и судьбы республиканской модели правления справедливо рассматриваются … глубоко, … наконец, сделал ставку на эксперимент, доверенное рукам Американские люди. Джордж Вашингтон, Первая инаугурационная речь, Апр.30, 1789 г. Пусть дорога поднимется тебе навстречу. Пусть ветер всегда быть за твоей спиной. Пусть солнышко тебе согреет, пойдут дожди мягко на ваших полях, и, пока мы не встретимся снова, пусть Бог удержит вас в ладонь его руки. Irish Blessing (Ирландское благословение) Не отказывайте в благе тем, кому оно причитается, когда это в ваших силах. Притчи 3:27 Безличная рука правительства никогда не заменит рука помощи соседа. Хуберт Х.Хамфри Верхняя конечность — громоотвод для души. Роберт Маркисон Искусство жизни — это покажи свою руку. Э. В. Лукас Лучшая рука помощи, которую вы когда-либо получите, — это тот, что на конце твоей руки. Фред Денер Дети — это руки, которыми мы держимся за небеса. Генри Уорд Бичер Рука ребенка в твоей — какую нежность и силу он вызывает. Вы мгновенно самый пробный камень мудрости и силы. Марджори Холмс Окончательная проверка отношений — не соглашаться но держитесь за руки. Александр Пенни Преступники не умирают от рук закона. Они умереть от рук других людей. Джордж Бернард Шоу Невежественные люди не знают, что они руки, пока они его не выбросят. Софокл ПАЛМИСТРИЯ, н. 947-й метод (согласно Mimbleshaw’s засекречивание) получения денег ложным предлогом.Он состоит в «чтении характер »в морщинах, образовавшихся при закрытии руки. в целом ложно; иероглиф действительно может быть прочитан очень точно в этом Кстати, для морщин в каждой представленной руке прямо пишется слово «обман». Самозванство состоит в том, чтобы не читать вслух. Амвросий Бирс Бесконечное стремление быть лучшим — долг человека, он это собственная награда. Все остальное в руках Бога. Махатма Ганди Чтобы сделать мужчину счастливым, наполните его руки работой. Фредерик Э. Крейн

Отчетливая функциональная и структурная взаимосвязь руки и ручки человека, подтвержденная интраоперационными данными

Резюме

Мелкая моторика основана на контроле мышц руки, осуществляемом областью первичной моторной коры (M1), которая широко исследовалась на обезьянах . Хотя нейровизуализация позволяет исследовать эту систему также на людях, косвенные измерения активности мозга препятствуют причинному определению моторных представлений рук, что может быть достигнуто с использованием данных, полученных во время картирования мозга у пациентов с опухолями.Прямая высокочастотная электрическая стимуляция, проводимая в состоянии покоя (HF-DES-Rest) в области рукоятки прецентральной извилины, выявила два сектора, показывающих различия в возбудимости коры. Используя количественный анализ двигательной активности, вызванной HF DES-Rest, мы охарактеризовали два сектора на основе их возбудимости, более высокую в заднем и нижнюю в переднем секторе. Мы изучили, отражает ли различная возбудимость коры этих двух областей различия в функциональной связности (FC) и структурной связности (SC).Используя здоровых взрослых людей из Human Connectome Project (HCP), мы вычислили FC и SC переднего и заднего секторов ручки-ручки, выявленных у большой группы пациентов. Сравнение FC двух семян показало, что передняя ручная ручка по сравнению с задней ручкой-ручкой демонстрировала более сильные функциональные связи с двусторонним набором теменно-лобных областей, ответственных за интеграцию сенсомоторных процессов, связанных с перцепцией и когнитивной рукой, необходимых для достижения цели. связанные действия.Это отразилось на различных моделях SC между двумя секторами. Наши результаты показывают, что ручка человека является функционально и структурно неоднородной областью, организованной по моторно-когнитивному градиенту.

ЗНАЧИМОЕ ЗАЯВЛЕНИЕ Способность выполнять сложные манипулятивные задачи является одной из основных характеристик приматов и зависит от тонкого управления мышцами рук, осуществляемого узкоспециализированной областью прецентральной извилины, часто называемой сектором «ручная ручка». .Используя интраоперационное картирование мозга, мы идентифицируем два ручных сектора (задний и передний), характеризующиеся различиями в корковой возбудимости. Основываясь на функциональной связности (FC) в состоянии покоя и трактографии у здоровых субъектов, мы показываем, что задний и передний секторы ручки-ручки различаются по своей функциональной связности (FC) и структурной связи (SC) с лобно-теменными областями. Таким образом, переднезадние различия в возбудимости коры совпадают с различиями в FC и SC, которые, вероятно, отражают моторную (заднюю) к когнитивной (переднюю) организацию этой области коры.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Как его использование формирует мозг, язык и человеческую культуру: Уилсон, Фрэнк Р .: 9780679740476: Amazon.com: Книги

Фрэнк Уилсон был одним из первых участников развития медицины исполнительских искусств в США и Европе в 1980-х годах. В 1986 году он был соучредителем и неврологом Программы здоровья для артистов-исполнителей в Калифорнийском университете в Сан-Франциско, где его интересы были сосредоточены на нарушениях контроля рук у музыкантов. В 1989 году он переехал в Дюссельдорфский университет в Германии, где проработал один год в качестве приглашенного профессора неврологии и был организатором исследовательской группы, изучающей фокальную дистонию кисти у музыкантов.
После своего возвращения в Калифорнию в 1990 году доктор Уилсон продолжил свою работу с артистами-исполнителями; он начал пробный опыт обучения музыке для пациентов в программе неврологической реабилитации в госпитале Маунт Сион; и в течение двух лет он был неврологом в многопрофильной команде, исследующей травмы верхних конечностей у текстильных дизайнеров в компании Levi Strauss в Сан-Франциско. В 1996 году он стал медицинским директором Программы здоровья для артистов-исполнителей, а в 2001 году принял назначение клиническим профессором неврологии в Медицинской школе Стэнфордского университета, присоединившись к группе клинических исследований в Стэнфорде, изучающей глубокую стимуляцию мозга для пациентов со сложными двигательными расстройствами. .
Многолетний интерес Уилсона к неврологии управления руками человека отражен в двух книгах, в которых исследуются неврологические и антропологические основы умелого использования рук. Первый, Tone Deaf and All Thumbs? Номер был опубликован издательством Viking-Penguin в 1986 году. Второй, The Hand: How Its Use Shapes the Brain, Language, and Human Culture, был опубликован Pantheon Books в 1998 году и был номинирован на Пулитцеровскую премию в том же году. художественная литература.
С момента публикации The Hand, он представил свои работы и свои идеи на национальных собраниях многих профессиональных организаций, а также широкому сообществу художников и преподавателей, которые разделяют мнение, что человеческая рука и мозг являются анатомически и поведенческими интегрированная система — не такая уж секретная формула биологии для индивидуального человеческого интеллекта, творческих способностей и автономии.

Пролог

Рано утром, еще до того, как вы встали с постели, ваши руки ожили, подталкивая ваше слабое и беспомощное тело к новому дню. Возможно, ваш день начался с того, что послушал прикроватное радио в полосе отсрочки или с поворотов у будильника. Когда шок от пробуждения утих, вы, вероятно, взмахнули онемевшей, покалывающей рукой, на которой спали, почесали себя и, возможно, даже потерлись или обняли кого-то рядом с вами.

После того, как вы натянули одеяла и простыни и перекатились в более удобное положение, вы поняли, что вам действительно нужно вставать с кровати.Затем последовала целая цирковая рутина шумных выходок в ванной: поворот ручки смесителя, открытие и закрытие дверей шкафа и душа, установка сиденья унитаза на место. Можно было поиграть со скользкими вещами: мыло, щетки, тюбики и маленькие баночки с крышками, которые можно поворачивать или открывать. Если вы брились, была бритва, которую можно было провести вокруг носа и подбородка; если вы наносите макияж, то были карандаши, кисти и тюбики, чтобы придать цвет векам, щекам и губам.

Каждое утро начинается с ритуального рывка через нашу собственную полосу препятствий — предметы, которые нужно открывать или закрывать, поднимать или толкать, крутить или поворачивать, тянуть, крутить или связывать, а также какой-то завтрак, который нужно очистить или развернуть, поджаренные, сваренные, вареные или жареные.Руки так ловко двигаются по этой местности, что мы ничего не думаем о достижении. Каким бы ни был ваш собственный утренний распорядок, это не что иное, как виртуозное проявление высокохореографического ручного труда.

Где бы мы были без рук? Наша жизнь настолько полна обыденного опыта, в который руки вовлечены так умело и бесшумно, что мы редко задумываемся о том, насколько мы на самом деле зависимы от них. Мы замечаем свои руки, когда моем их, когда нам нужно подстричь ногти или когда появляются коричневые пятна и морщинки, которые начинают нас раздражать.Также обращаем внимание на руку, которая болит или травмирована.

Книга, которую вы держите, — это медитация о руке человека, рожденная почти двумя десятилетиями личного и профессионального опыта, который заставил меня захотеть узнать больше о руке. Среди них два оказали наибольшее влияние: во-первых, как взрослый музыкальный новичок, я попытался научиться играть на пианино; во-вторых, как опытный невролог я начал видеть пациентов, которым было трудно пользоваться руками. Каждый опыт преподнес свои собственные неизгладимые уроки; каждый породил собственное потомство вопросов.

Как и большинство людей, я провел большую часть своей жизни, не обращая внимания на работу своих собственных рук. Моя первая расширенная попытка овладеть каким-то конкретным ручным навыком ради игры на фортепиано. В то время мне было чуть за сорок, и в моей двойной роли родителя и невролога меня очаровали пианистические полеты моей двенадцатилетней дочери Сюзанны. «Как она заставляет пальцы так быстро двигаться?» — вот вопрос, который пришел мне в голову, когда я прервал свое прослушивание на достаточно долгое время, чтобы посмотреть, как она играет.Я прочитал все, что мог по этому поводу, и, наконец, понял, что никогда не найду ответа, пока не сяду за пианино, чтобы выяснить это.

Будучи начинающим студентом, я представлял, что обучение музыке пойдет так же, как это изображают учителя музыки: начните с простых пьес, выучите названия нот, отрабатывайте гаммы и упражнения, запоминайте, играйте в сольных выступлениях студентов, затем двигайтесь дальше ( шатко или неуклонно) под все более сложную музыку. Но в течение пяти лет обучения мой личный опыт все больше и больше отклонялся от этого маршрута.Дело не в том, что я был быстрым или медленным, музыкальным или немузыкальным; в разное время я был каждым из них. Несмотря на руководство опытного учителя, вооруженного досконально отточенными канонами музыкальной педагогики, все это предприятие изобиловало неожиданными поворотами, обходными путями и развлечениями. Кажется, внутри меня уже был план стать музыкантом — скромный, но тем не менее план: протоколы музыки просто устанавливали определенные когнитивные, моторные, эмоциональные и социальные условия, в соответствии с которыми рука и палец движения, которые изначально были неуверенными и неуклюжими, постепенно станут более точными и плавными.Как я надеюсь продемонстрировать — даже к удовлетворению учителей музыки — я мог бы с таким же успехом пройти курс резьбы по дереву, научиться расставлять цветы или строить двигатели для гоночных автомобилей.

После нескольких лет обучения игре на фортепиано я начал воспринимать музыкантов как пациентов. Большинство из них ожидали, что врач с музыкальным образованием лучше поймет их физические проблемы, чем врач без такого опыта. Позже «ручные чемоданы» также поступали из ресторанов, банков, полицейских участков, стоматологических кабинетов, механических мастерских, салонов красоты, больниц, ранчо.Все пришли по одной простой причине: они не могли выполнять свою работу без пары рабочих.

Главный поворотный момент в моих размышлениях о руке произошел в результате презентации, которую я сделал группе музыкантов об особенно сложной и загадочной проблеме, называемой спазмами музыкантов. Я взял с собой видеоклип, чтобы показать его во время разговора. Это была короткая музыкально-клиническая смесь рук, которые были либо травмированы, либо таинственным образом утратили свое прежнее мастерство; прежде изящные, гибкие, ослепительно быстрые руки с трудом могли проигрывать ноты, которые они стремились извлечь из фортепиано, гитар, флейт и скрипок.Всего через несколько минут после начала фильма гитарист из аудитории упал в обморок. Я был удивлен. Это не было гротескным зрелищем, которое иногда можно увидеть в медицинских фильмах; это были просто музыканты, не умеющие играть на своих инструментах. Когда то же самое произошло на последующих презентациях — во второй, а затем в третий раз — я был искренне озадачен. Я решил, что, должно быть, упустил тонкости или скрытый смысл в этих фильмах, очевидных лишь очень немногим зрителям. Лишь намного позже я пришел к пониманию настоящего сообщения, которое выражали эти падающие в обморок музыканты.

Теперь я понимаю, что не смог оценить, чем приверженность музыкальной карьере отличается даже от самого серьезного любительского интереса. Хотя я очень много работал, когда начинал учиться игре на фортепиано, серьезно относился к работе и тратил на нее много времени, это не было моей жизнью. Следовательно, я не ожидал, что некоторые зрители этих фильмов будут испытывать глубокое сочувствие к травмированным музыкантам. Более того — и это урок, который я усвоил, по одному человеку, когда я проводил интервью с немузыкантами для этой книги, — когда личное желание побуждает кого-либо научиться делать что-то хорошо руками, запускается чрезвычайно сложный процесс, который наделяет произведение мощным эмоциональным зарядом.Люди меняются, кажется, значительно и необратимо, когда движение, мысли и чувства сливаются во время активного, долгосрочного преследования личных целей.

Серьезные музыканты эмоционально относятся к своей работе не только потому, что они преданы ей, или потому, что их работа требует публичного выражения эмоций. Забота музыкантов о своих руках является побочным продуктом интенсивного стремления, благодаря которому они превращают их в необходимый физический инструмент для реализации своих собственных идей или передачи глубоко укоренившихся чувств.То же самое и со скульпторами, резчиками по дереву, ювелирами, фокусниками и хирургами, когда они полностью погружены в свою работу. Это больше, чем просто удовлетворение или удовлетворение: музыканты, например, любят работать и несчастны, когда не могут; они редко приветствуют незапланированный отпуск, если он не очень короткий. Как же странно, что люди, которые обычно позволяют себе так мало отдыхать от крайностей и, по некоторым стандартам, не имеют должной дисциплины, не могут выдержать отстранения от них. Музыкант в полном полете — существо в экстазе, а тот же человек с подрезанными крыльями — неразорвавшийся динамит с зажженным запалом.Слово «страсть» описывает настолько сильные привязанности. Когда я узнал, как возникают такие привязанности, целью этой книги стало выявить скрытые физические корни уникальной человеческой способности к страстной и творческой работе. Теперь мне совершенно ясно, что эти корни более чем глубокие и более чем просто древние. Они простираются вниз и назад во времени, от рассвета человеческой истории до начала жизни приматов на этой планете.

Палеоантропология — изучение древнего происхождения человека — до недавнего времени была больше известна публике по карикатурным изображениям, чем по ее серьезным работам.Но за этой, казалось бы, сухой, как пыль, дисциплиной сейчас следует восхищенная публика из-за потрясающих открытий и блестящих отчетов ее самых выдающихся современных пионеров, включая семью Лики в Кении, Дональда Йохансона и, конечно же, Стивена Джея Гулда. Новая информация, полученная из окаменелых фрагментов скелета возрастом в миллионы лет, не только оживила эволюционную теорию, но и соединила ее с науками о развитии и поведении, лингвистикой и даже неврологией. Имя Чарльза Дарвина и его идеи снова обсуждаются и обсуждаются так же широко, как и в середине прошлого века.Действительно, всплеск недавних публикаций о Дарвине, неодарвинизме, универсальном дарвинизме и даже нейронном дарвинизме свидетельствует о его гениальности; с течением времени влияние его идей и его работы просто растет и усиливается.

Возродившийся интерес к Дарвину находит тихое, но очень важное отражение в недавнем растущем осознании замечательной жизни и деятельности сэра Чарльза Белла, шотландского хирурга, который был не только современником Дарвина, но и одним из самых уважаемых его сравнительных анатомов. день.В детстве Белл не только учился рисованию, но и помогал своему старшему брату преподавать анатомию. В 1806 году, переехав из Эдинбурга в Лондон и став учителем анатомии, он опубликовал «Очерки анатомии выражения в живописи», книгу, которая пользовалась популярностью как у художников, так и у хирургов и оставалась в печати более сорока лет. Работа Белла по сравнительной анатомии была хорошо известна Дарвину, и его «Очерки» предвосхитили публикацию Дарвина в 1872 году «Выражения эмоций у человека и животных».

В 1833 году, когда Дарвин приближался к середине своего эпического пятилетнего плавания на «Бигле», Белл завершил и опубликовал «Четвертый трактат Бриджуотер: рука, ее механизм и жизненно важные силы» как «Проявление замысла». В соответствии с условиями фонда Бриджуотер, Белл намеревался, чтобы его книга помогла установить биологию как опору религиозной веры. Но это был не результат. Его анализ поведенческих последствий вариаций анатомической структуры и его понимание взаимосвязи между движением, восприятием и обучением были революционными и плодотворными.Книга и продолжающаяся работа Белла по анатомии нервной системы оказали гораздо большее влияние на развитие науки о физиологии нервной системы, чем на религиозную мысль или полемику.

Поистине поразительно читать «Руку Белла» сейчас, потому что ее уникальное послание — что ни один серьезный отчет о человеческой жизни не может игнорировать центральное значение человеческой руки — остается таким же острым, как и тогда, когда оно было впервые опубликовано. Это послание заслуживает энергичного обновления в качестве предостережения когнитивной науке.В самом деле, я бы пошел дальше: я бы сказал, что любая теория человеческого интеллекта, которая игнорирует взаимозависимость руки и функции мозга, историческое происхождение этих отношений или влияние этой истории на динамику развития современных людей, является глубоко заблуждением и стерильный.

Вслед за Беллом мы начнем с краткого обзора того, что известно о графике эволюции человека (и руки), а затем перейдем к настоящему — к «Десятилетию мозга» — чтобы рассмотреть самые последние. усилия антропологов и исследователей мозга по созданию сопоставимого графика или трека эволюции интеллекта.Этот обзор является важной подготовкой к следующей главе о человеческом языке и обсуждением роли, которую некоторые теоретики приписывают руке в возникновении символической мысли.

Мы продолжим краткий обзор анатомических и физиологических гаек и болтов, имеющих отношение к работе рук. Невозможно понять руку как динамическую часть тела или безопасно решать более широкие вопросы, касающиеся руки в связи с функцией мозга или развитием человека, без хотя бы минимального понимания основ ее физической структуры и функций.Но что мы подразумеваем под «рукой»? Следует ли определять его на основе видимых физических границ? С точки зрения классической анатомии поверхности рука простирается от запястья до кончиков пальцев. Но под кожей эта граница — просто абстракция, карандашная линия, нарисованная картографами, не дающая понять, что это за рука и как она на самом деле работает.

По обеим сторонам запястья под тонким слоем кожи и соединительной ткани бледно-белые шнуровидные сухожилия и нервы переходят от кисти к предплечью.Являются ли сухожилия над запястьем, то есть в предплечье, частью руки? Ведь забивать гвозди или пользоваться карандашом мы можем только из-за натяжения сухожилий и мышц около локтя. С точки зрения биомеханической анатомии рука является неотъемлемой частью всей руки, по сути, специализированным завершением черепоподобной структуры, подвешенной к шее и верхней части груди. Если мы согласны с тем, что рука должна быть концептуализирована в терминах биомеханики, мы предлагаем дополнительные сложности определения.Мы бы очень мало знали о жизненных действиях руки, за исключением наблюдений за влиянием травмы на ее функцию; такие наблюдения хорошо задокументированы со времен Древней Греции, когда было известно, что мышцы можно навсегда парализовать, перерезав тонкий белый шнур, который каким-то образом активирует мышцы. Такие шнуры называются нервами, и врачи и анатомы древней Александрии уже знали, что нервы берут начало в спинном мозге. Что нам делать с этим фактом? Являются ли нервы, управляющие мышцами и сухожилиями, которые заставляют руку двигаться, также частью руки?

Другая серия наблюдений, начатая чуть более века назад, показала, что рука может стать бесполезной из-за повреждения мозга в результате травмы (падения или огнестрельного ранения) или в результате процесса болезни ( инсульт, рассеянный склероз или паркинсонизм, например).Патологические изменения, связанные с конкретными заболеваниями или травмами, когда они ограничиваются разными частями мозга, могут иметь совершенно разные и отличительные последствия для функции руки. Следует ли считать те части мозга, которые регулируют функцию руки, частью руки? Перспектива физиологической или функциональной анатомии предполагает, что ответ — да. Нам не нужно идти дальше этого, чтобы понять, что точное определение руки может быть выше нас. Хотя мы понимаем, что обычно подразумевается под простым анатомическим термином, мы больше не можем с уверенностью сказать, где сама рука, ее контроль или влияние начинается или заканчивается в теле.

Проблема понимания того, что такое рука, становится бесконечно более сложной, а вопрос гораздо труднее содержать, если мы попытаемся учесть различия в способах использования руками людей или если мы попытаемся понять, как люди приобретают навыки в использование их рук. Другими словами, когда мы соединяем руки с реальной жизнью, мы сталкиваемся с неограниченными и перекрывающимися мирами сенсомоторной и когнитивной функции и бесконечными комбинациями скорости, силы и ловкости, которые видны в индивидуальных человеческих навыках и производительности.Мы также противостоим капризам человеческого обучения. Рассмотрим следующую последовательность событий:

Два человека одного пола, примерно одного возраста, физического состояния и образования начинают уроки игры на фортепиано и уроки жонглирования. По прошествии одного месяца кажется, что первая ученица прогрессирует в игре на фортепиано быстрее, чем в жонглировании, а вторая ученица, похоже, делает обратное, и каждый из них сообщает, что ее руки, похоже, более «умелы» для игры на фортепиано. одно умение, чем другое. В ответ на эти расходящиеся результаты уроки игры на фортепиано и жонглирования модифицируются для каждого ученика, вводя любые изменения, которые, по всей вероятности, уравняют уровни навыков у двух учеников.Однако со временем, несмотря на все усилия по исправлению ситуации, различия в производительности увеличиваются. Что бы ни делал, первый ученик продолжает совершенствоваться быстрее в игре на фортепиано, чем в жонглировании, а второй по-прежнему делает наоборот.

Как такое может быть? Есть ли существенные, но невидимые структурные различия в руках этих двух людей? Если бы мы знали больше об анатомии и биомеханике их кистей и рук, могли бы мы объяснить различия в их способностях совершенствовать эти особые навыки? Возможно.Или нам следует обратиться к науке о мозге, чтобы объяснить это несоответствие? Ответ здесь тоже, в лучшем случае, возможно. Если верно, что рука не просто машет рукой на конце запястья, то в равной степени верно и то, что мозг — это не единственный командный центр, свободно плавающий в своей уютной черепной кабине. Движение тела и активность мозга функционально взаимозависимы, и их синергия сформулирована настолько мощно, что ни одна наука или дисциплина не может независимо объяснить человеческие навыки или поведение. На самом деле не совсем ясно, можно ли назвать то, что мы задали, научным вопросом.Рука так широко представлена ​​в головном мозге, неврологические и биомеханические элементы руки настолько склонны к спонтанному взаимодействию и реорганизации, а мотивация и усилия, которые приводят к индивидуальному использованию руки, настолько глубоко и широко укоренились, что мы должны признать мы пытаемся объяснить основной императив человеческой жизни.

В конечном счете, эта «медитация» направлена ​​на сопоставление и интеграцию трех совершенно разных точек зрения на роль руки в жизни человека:

1.антропологическая и эволюционная перспектива: откуда появилась человеческая рука и как она приобрела репертуар движений, которые отдали ей центральную роль в человеческой жизни и выживании;
2. биомеханическая и физиологическая перспектива: взгляд инженера на специализированную структуру и функцию передней конечности, которая больше не используется для несения веса и чья конечная конфигурация адаптирована для управления внешними объектами;
3. нейроповеденческая и развивающая перспектива: как развиваются и совершенствуются динамические взаимодействия руки и мозга, и как этот процесс соотносится с уникальным характером человеческого мышления, роста и творчества.
Последняя из этих трех перспектив, как мне кажется, больше всего нуждается в освещении.

В начале 1990 года я жил в Германии, заинтересовавшись проблемами исполнения музыкантов в исследовательской лаборатории Университета Дюссельдорфа. Как я уже упоминал, меня особенно интересовали судороги рук — проблема, которая напомнила моему воображению о марионетке, чьи струны сами по себе завязались. Поскольку в Дюссельдорфе находится знаменитый театр марионеток, я разыскал его директора Антона Бахлейтнера, чтобы узнать, как на самом деле работают эти марионетки.Наше обсуждение марионеток неизбежно привело к обсуждению его собственного интереса к ним. Бахлейтнер, которому тогда было за тридцать и который с восьми лет жил в мире марионеток, настаивал на том, что в первый же день, когда он увидел марионетку, он знал, что нашел дело всей своей жизни. Мастер резьбы по дереву, он спроектировал, вырезал и расписал почти все куклы для представлений, производимых его компанией; он лично тренирует всех своих игроков, выбирает и адаптирует пьесы, а также играет в них.Как и любой другой музыкант, которого я знаю, он живет своими руками.

Откуда Бахлейтнер мог знать, когда ему было восемь лет, что именно так он будет делать всю оставшуюся жизнь? Его описание этого осознания, похоже, не было просто побегом из фантазии маленького мальчика; он знал, что хочет делать со своей жизнью, он немедленно действовал на основе этого знания и получил то, что хотел. Что могло бы объяснить его ясное, раннее видение будущей жизни и случайное сочетание способностей, которые ему понадобятся позже? И как мы можем объяснить прямоту и изобретательность, с которыми он добился того, что, как он знал, принадлежит ему?

Когда я обнаружил и опросил других, чья карьера зависела от необычайно совершенного ручного управления, я обнаружил, что большинство из них может за пять минут изложить чисто процедурные требования своей работы.Но полностью понять, как они внедрили эти знания и превратили их в карьеру, было другим делом. Каждый из них сделал череду открытий, за которыми последовало усиление желания узнать больше и решимости «сделать все правильно» или «найти истину», невзирая на препятствия. Этот процесс всегда приводил к отличительной индивидуализации их работы и растущему чувству (и требованию) независимости. Обычно этот процесс мало чем отличался от моего собственного опыта с уроками игры на фортепиано: импровизационный — совсем не то, что было в книгах.Я также нашел в этих рассказах намек на неизбежность, как будто, как и Бахлейтнер, по крайней мере некоторые с самого начала знали, где они принадлежат.

Являются ли люди генетически предрасположенными к определенной жизненной работе на основе биологических способностей? Если да, может ли генетическая структура предрасполагать определенных людей к карьере, в которой без изысканных ручных навыков не обойтись? Если бы это было правдой, каковы были бы последствия для наших заветных представлений об интеллекте и способностях? Возникает и более глубокий вопрос о природе «врожденного таланта», поскольку мы — вид, генетически эволюционирующий гораздо медленнее, чем мир, в котором мы, как индивидуумы, должны выжить.

«Дизайн» современного человеческого мозга был завершен 100 000 лет назад, возможно, даже раньше. Означает ли это, что каждый живой человек привязан к определенному виду ума так же жестко, как он или она привязаны к структуре костей, цвету волос и глаз, полу и ограниченной продолжительности жизни? И как вообще может быть среди нас кто-то, «рожденный» космонавтом? То есть, как любой человек может справиться с физическими, умственными и психологическими требованиями космического полета? Столь же трудно объяснить гораздо более приземленные и банальные человеческие достижения.Как нам удается вести наши машины ночью со скоростью автострады, по-видимому, руководствуясь ничем иным, как нашими собственными фарами? Как мы когда-либо научились ночной уловке определения истинного состояния дороги, препятствий на ней и других движущихся транспортных средств по крошечным параболам света, проходящим через нашу сетчатку? Как объяснить мелодичные полеты великого джазового пианиста или скрипача или меткую стрельбу игрока в гольф?

Эти вопросы не являются ни экзотическими, ни легкомысленными. Если поведенческий потенциал имеет какую-либо значительную генетическую основу, как нам вообще начать терпеть современный мир, в котором мы живем? Где удовлетворение для современного офисного или фабричного рабочего, выполняющего автоматизированные или повторяющиеся задачи в физическом и социальном контексте, который едва ли напоминает какой-либо экологический ансамбль из эпох формирования человеческой доисторической эпохи? Что нам делать, если человеческий «генофонд» диктует возрождение стабильного процента людей с небольшими или не имеющими ценности для современного общества способностями? Наверное, не шутка, что компьютерные игры, спортивные состязания зрителей, телевизионные фантазии о насилии, а также походы на охоту и рыбалку на выходные являются необходимыми преобразованиями устаревших, но не уменьшившихся рудиментарных побуждений и навыков, которые люди все еще носят с собой.Но разве создание меню творческих развлечений — это наш единственный путь к неослабевающему влиянию устаревшего наследия «охотников-собирателей»?

Чтобы исследовать эти вопросы, мы рассмотрим несколько примеров культурной трансформации человеческой карьеры. Здесь, используя в качестве наставников людей, чья работа основана не только на руках, но и на древнейших традициях каждой человеческой культуры, мы увидим, насколько мощно личные мотивы могут вкладывать и придавать большое значение даже современным начинаниям, когда они ориентированы на удовлетворение основных человеческих потребностей.Мы рассмотрим празднование еды, ритуалы медицины и магии и утверждения музыки. Мы также рассмотрим то, что было названо «перманентной незрелостью» человеческого мозга, и могла ли человеческая культура стать нашим собственным («виртуальным») Галапагосом, изменив направление и график человеческой эволюции.

Наконец, и это неизбежно, мы рассмотрим невозможную работу, которую мы поручили учителям, и столь же невыполнимую работу, с которой сталкиваются наши дети, пытаясь усвоить все, что мы настойчиво навязываем им во имя будущего, которое мы хотели бы, чтобы они имели.Если спорт и видеоигры восстанавливают психические связи с примитивным прошлым, то в будущее нас переносят школы.

После промышленной революции родители ожидали, что организованные образовательные системы укротят и модернизируют их детей и «подготовят их к жизни». Такова теория. Но образование — по крайней мере, ритуальное, формальное — не является универсальным решением проблемы неопытности и умственной незрелости среди молодежи. Я был совершенно не готов к той частоте, с которой я слышал, как люди, с которыми я беседовал, либо отвергали, либо активно осуждали время, проведенное в школе.Большинство моих собеседников, хотя я никогда не спрашивал их напрямую, довольно убедительно заявляли, что они прояснили свое собственное мышление и свою жизнь в результате того, что они делали руками. Мало того, что большинство из них были в основном самоучками, но и некоторые из них создали свой личный уникальный репертуар навыков и опыта в открытом отступлении от болезненных переживаний в школьной системе, которая диктовала форму и содержание их образования, чтобы подготовить их к жизнь по образцу общепринятых норм успеха.

Помимо неохотного уважения к тому, что можно было бы назвать «правополушарным лобби», что есть в наших теориях образования, которые уважают биологические принципы, управляющие когнитивной обработкой в ​​мозгу и поведенческими изменениями человека? Как или как должна система образования учитывать тот факт, что рука является не просто метафорой или символом человечности, но часто реальной точкой фокусировки — рычагом или стартовой площадкой — успешного и действительно приносящего удовлетворение? жизнь?

Мы не можем избежать мимолетного характера нашей жизни: каждый из нас движется в пределах одного кадра очень длинного фильма.Но мы не пассивные получатели конкретной модели мозга, которая оказалась внутри нашего собственного черепа. Мы вне всякого сомнения знаем, что образование и опыт изменяют способ функционирования мозга, но мы не можем прийти к единому мнению, как лучше всего применить этот принцип на благо наших детей и нас самих. Мы поглощаем последние заявления педагогических психологов и когнитивных нейробиологов, но не знаем, что означает термин «обучение» по отношению к самому мозгу, не считая довольно сухого понятия измененных вероятностей «синаптической силы» или функции «нейронной сети». .Мы многого не знаем.

Когда я начал работу над этой книгой, я верил как в основное человеческое стремление к автономии, так и в находчивость людей. Снова и снова люди, с которыми я беседовал, подтверждали это убеждение, расширяли и обогащали его. Эти люди также дали понять, что самоопределение, даже если оно имеет сильные поведенческие предустановки, не является пассивным процессом. Как в прямом, так и в переносном смысле, это должно быть практическое дело. Иногда это начинается с осознания того, что допущения и требования формального образования следует игнорировать или активно сопротивляться.После запуска процесс самообразования и развития никогда не прекращается. Люди рождаются находчивыми и становятся умелыми и «вдумчивыми», когда искренне заботятся о том, что делают. Человек начинает понимать происхождение — и учится ценить взаимозависимость — человеческих навыков, интеллекта и жизненной силы, рассматривая детали, по отдельности и по отдельности. Я надеюсь, что это настоящая история, которую читатели найдут на этих страницах.