Замыкание разомкнутого контура управления: вестибулярное замещение с помощью стимуляции языка

Механизм постуральной координации человека представляет собой сложную замкнутую систему управления, основанную на интеграции сигналов от нескольких сенсорных систем [9,10,13,14]. В моделях этого процесса сенсорные данные от вестибулярной, зрительной, тактильной и проприоцептивной систем рассматриваются как линейно суммируемые входные сигналы, обеспечивающие работу множества сенсомоторных контуров и эффективную координацию движений, позы и положения тела [5-8, 10, 11]. При отсутствии нормальных вестибулярных сигналов (например, вследствие токсического действия лекарственного препарата), а также других сенсорных сигналов возникает неустойчивость позы. Она может быть связана с шумом в функционально разомкнутой системе управления [9]. Тем не менее после утраты сенсорных сигналов мозг может использовать тактильную информацию, поступающую через систему сенсорного замещения, для функциональной компенсации [1-4, 12]. Мы показали, что координацию положения головы и тела можно восстановить с помощью вестибулярного замещения: головного акселерометра и интерфейса «мозг—машина», передающего на язык особый рисунок электрокожной стимуляции. Кроме того, после отключения вестибулярного замещения постуральная устойчивость сохраняется некоторое время, после чего вновь возникает неустойчивость, характерная для разомкнутой системы управления.