Анатомия и физиология

Статьи / Биология / Анатомия и физиология / Пальцы настроены гораздо тоньше, чем это необходимо для выживания /

Пальцы настроены гораздо тоньше, чем это необходимо для выживания

Пальцы имеют мышцы, тонко настроенные для точных движений. Каждая из 34 отдельных мышц, управляющих пальцами одной руки, состоит из независимо контролируемых участков, называемых двигательными единицами. Например, первая тыльная межкостная мышца содержит около 140 двигательных единиц. Это означает, что в каждой руке есть тысячи таких единиц. У каждой двигательной единицы есть собственный нервный путь, что позволяет мозгу управлять пальцами и создавать очень точно дозированные усилия, задействуя всего одну (или несколько) мышечных единиц.

Такая высокая точность контроля мышц пальцев объясняет, почему у человека столь ювелирная точность в таких областях, как музыка, искусство, кулинария и хирургия.

Дизайн человеческого мозга также способствует необычайной ловкости наших рук. Моторная кора – это часть мозга, которая управляет более чем шестьюстами мышцами по всему телу. Хотя мышцы кисти составляют около 10 процентов мышц тела по количеству (и значительно меньше по массе), целых 25 процентов моторной коры отведено на управление мышцами руки. Дополнительное «мозговое пространство» для рук необходимо для хранения сложных паттернов мышечных движений, таких как сгибательно-разгибательные движения, используемое при печати на клавиатуре.

Превосходство над роботизированными пальцами

Человеческие пальцы не только чрезвычайно ловкие; они также удивительно выносливы. Они способны выполнять миллионы движений на протяжении восьмидесятилетней жизни, восстанавливаться после случайных травм и сохранять высокую функциональность. Некоторые выдающиеся музыканты продолжали играть на профессиональном уровне и в пожилом возрасте. В возрасте девяноста лет немецкий пианист Менахем Пресслер выступал на высоком уровне с Берлинским филармоническим оркестром и записывал альбомы с музыкой Моцарта и Дебюсси.

На рисунке показана экзоскелетная рука, которую моя исследовательская группа разработала в Бристольском университете. Она копирует систему тросов и блоков сухожилий человеческой руки, чтобы сгибать и разгибать пальцы. Мы спроектировали её для конкретной пациентки, которая недавно перенесла инсульт, сильно ослабивший её правую руку. Мы наблюдали, как пациентка пробует устройство, и это было очень трогательно – видеть, как она снова обрела способность удерживать предметы с помощью нашего экзоскелета. Это протезное устройство оказалось достаточно хорошим, чтобы значительно улучшить качество её жизни. В то же время никто из нас, участвовавших в проекте, не обманывал себя: наш экзоскелет мог выполнять только простые хватательные движения, что далеко от возможностей здоровой человеческой руки.

Рисунок 4.4. Экзоскелет кисти руки, разработанный в Бристольском университете, по материалам Discovery Institute Press.

Это было не просто примером того, что наш протез отстаёт от технологического уровня. В отличие от человеческих пальцев, роботизированные пальцы в целом значительно менее ловкие, гораздо менее чувствительные к прикосновениям, более громоздкие и менее надёжные. Сравнивать роботизированные пальцы с человеческими – это как сравнивать картинг с гоночным болидом «Формулы-1».

Доказательства в пользу разумного замысла

Так к чему это нас приводит? Мы знаем, что роботизированные пальцы создаются разумным проектированием. И всё же нам говорят, что даже не следует рассматривать возможность того, что человеческие пальцы также были созданы разумным образом, и вместо этого нужно доверять эволюционной теории. Но, как мы видели, с этой идеей есть проблема. Человеческие руки обладают уровнем ловкости, который намного превышает то, что необходимо для задач выживания, таких как изготовление инструментов или использование дубины, и поэтому гораздо превосходит то, что мы могли бы ожидать от постепенного эволюционного процесса, направляемого непосредственными требованиями приспособленности.

Уровень мастерства, который демонстрируют человеческие руки в таких областях, как искусство, музыка и хирургия, поразителен. Умение играть 15 нот в секунду одной рукой с высокой точностью не требуется для выживания. Способность ощущать неровность толщиной 13 нанометров также не нужна для выживания. Высокая сложность и «совершенство» человеческих рук – это пример того, что мы называем целенаправленным «избыточным» дизайном.

Читайте Креацентр Планета Земля в Telegram и Viber, чтобы быть в курсе последних новостей.

Похожие материалы

arrow-up