Terug naar blog
Gezamenlijk onderzoek in de neurowetenschap en de biomechanica leert ons dat onze manier van lopen veel kan vertellen over onze gezondheidstoestand. In tegenstelling tot wat we denken, blijken de hersenen geen centrale rol te hebben in het proces, maar speelt alles zich af in een autonoom neuronennetwerk.
De aaneenschakeling van fases die nodig zijn om je ene voet voor de andere te zetten, is een bijzonder complex verschijnsel. Het laboratorium van het Instituut voor Cognitieve en Integratieve Neurowetenschappen van de Aquitaine (Incia) aan de universiteit van Bordeaux maakt duidelijk dat we veel vaststaande inzichten weer ter discussie moeten stellen.
Lopen in vraag gesteld
Al jaren wordt onderzoek gevoerd naar lopen. Studies tonen aan dat lopen in werkelijkheid geen bewuste activiteit is die direct door de hersenen wordt aangestuurd, en evenmin een reflexactiviteit van de beenspieren, in tegenstelling tot wat werd aangenomen tot in het begin van de twintigste eeuw. Vandaag blijkt duidelijk dat lopen wordt gecontroleerd door autonome zenuwstructuren in het ruggenmerg, die zelf de motoriek organiseren.
Dat autonome neuronennetwerk is weliswaar al bekend sinds de jaren 1990, maar dankzij de ontwikkeling van nieuwe fysiologische technieken konden wetenschappers de aanwezigheid ervan objectiveren, en vooral ook meer inzicht krijgen in de werking. De onderzoeksdirecteur van het Instituut voor Neurowetenschappen van La Timone (INT) in Marseille legt uit: “We weten dat dit netwerk zich in de onderrug bevindt en dat het tijdens het lopen het tempo en de links-rechtsafwisseling van de voortbeweging genereert. We weten ook dat het een autonome ritmische activiteit heeft, net zoals in ons hart de hartslag wordt aangestuurd.”
Vandaag kunnen we bewijzen dat de hersenen alleen het begin of het einde van de beweging aansturen (bij een hindernis of wanneer een verandering van richting nodig is). Het mechanisme dat de eigenlijke loopbeweging kan produceren, wordt echter geregeld door een neurale entiteit, die we CPG (Central Pattern Generator) noemen.
Dankzij uitgebreider onderzoek kon men bovendien de aard van de CPG-neuronen identificeren, die interneuronen worden genoemd. We onderscheiden ‘stimulerende’ interneuronen, die het loopritme aangeven, en ‘remmende’ interneuronen, die zorgen voor het in stand houden van de links-rechtsafwisseling.
Een boeiende ontcijfering
De technologische ‘lezing’ van de ontleding van loopbewegingen blijkt al even boeiend als eerdere ontdekkingen. Met behulp van digitale camera’s en 3D-reconstructiealgoritmen kunnen onderzoekers tegenwoordig de volledige loopbeweging op elk niveau analyseren (skelet, spieren en zenuwen) en elke fase wiskundig bestuderen.
Zo kunnen ze werkingsmodellen opstellen die voldoende nauwkeurig zijn en de geneeskunde kunnen helpen bij het opsporen, behandelen en opvolgen van bepaalde aandoeningen. Lopen blijkt een goede indicator van de algemene gezondheidstoestand (skelet, spieren en zenuwstelsel).
Observatie van het lopen kan met name helpen bij een vroegtijdige diagnose van neurologische ziekten zoals alzheimer of parkinson, en bij het meten van het ontwikkelingsstadium van de ziekte. Nu we de interneuronen hebben gelokaliseerd die verantwoordelijk zijn voor het voortbewegingsritme, zouden we ook het lot van veel mensen met ALS of multiple sclerose kunnen verbeteren, en zelfs sommige dwarslaesiepatiënten een heel ander toekomstperspectief kunnen bieden.
Werk dat stap voor stap doorgaat
Over het onderzoek naar lopen is het laatste woord nog niet gezegd. Tot nu toe focusten de wetenschappers vooral op de benen, maar we weten dat ook de romp van belang is in de loopbeweging. Wordt met andere woorden vervolgd!