lopen1

Ons zenuwstelsel verandert de manier waarop we bewegen zo dat we zo min mogelijk energie verbruiken. Dat hebben onderzoekers ontdekt.

Als je van A naar B moet lopen, dan kun je je lijf op verschillende manieren bewegen. Hoe kiest ons lichaam precies de wijze waarop we ons uiteindelijk van A naar B bewegen? En in welke mate kan ons lichaam de bewegingen die het maakt aanpassen aan de hand van input die het tijdens het wandelen krijgt? Dat vroegen onderzoekers zich af.

Een proefpersoon draagt het exoskelet. Afbeelding: Greg Ehlers.

Een proefpersoon draagt het exoskelet. Afbeelding: Greg Ehlers.

Exoskelet
Om een antwoord te krijgen op die vragen, verzamelden de onderzoekers een aantal proefpersonen. De proefpersonen kregen een robotisch exoskelet aan. Met het exoskelet konden de onderzoekers ervoor zorgen dat de manier waarop mensen normaal gesproken liepen, te belastend was, waardoor mensen gedwongen werden om anders te gaan lopen. Heel concreet maakten de onderzoekers het lastiger voor de proefpersonen om – wanneer ze liepen op de manier waarop ze altijd liepen – met hun benen te zwaaien, door ervoor te zorgen dat er meer weerstand op de knie zat. De weerstand op de knie was juist kleiner dan normaal wanneer de proefpersonen anders liepen dan normaal. “Het was alsof we de proefpersonen in een nieuwe wereld met nieuwe regels plaatsten,” legt onderzoeker Jessica Selinger uit. “Elke loopstrategie die men door de evolutie en door zijn persoonlijke ontwikkeling heen ontwikkeld heeft, zijn in deze wereld ongepast.”

Snelle aanpassing
Het experiment stelde de onderzoekers in staat om te achterhalen of mensen in staat waren om terwijl ze liepen te kosten van de wandeling te detecteren en optimaliseren. En uit het experiment blijkt dat mensen daartoe in staat zijn. Binnen enkele minuten pasten de proefpersonen de wijze waarop ze liepen zo aan dat ze zo min mogelijk energie verbruikten. En mensen bleken zelfs een aanpassing te doen wanneer de energiebesparing klein (zo’n vijf procent) was.

“Zelfs als het gaat om een zeer geoefende beweging – zoals lopen – monitort het zenuwstelsel het energieverbruik en past de bewegingspatronen constant aan zodat we ons zo goedkoop mogelijk bewegen”

Luiheid
“We ontdekten dat mensen de manier waarop ze wandelen veranderden – waaronder de kenmerken van hun tred die ze door miljoenen stappen te zetten gedurende hun hele leven ontwikkeld hebben – om vrij kleine hoeveelheden energie te besparen,” vertelt onderzoeker Max Donelan. “Dat is in lijn met het feit dat de meesten van ons zo min mogelijk energie willen verbruiken en de kortste weg kiezen of liever gaan zitten dan staan. Dit is de fysiologische basis voor die luiheid. Zelfs als het gaat om een zeer geoefende beweging – zoals lopen – monitort het zenuwstelsel het energieverbruik en past de bewegingspatronen constant aan zodat we ons zo goedkoop mogelijk bewegen.” Het is indrukwekkend, voegt Selinger toe. “Het monitoren en zo snel en accuraat optimaliseren van het energieverbruik is een indrukwekkend kenmerk van het zenuwstelsel. Je moet slim zijn om zo lui te zijn!”

In de toekomst willen de onderzoekers graag achterhalen hoe ons zenuwstelsel het energieverbruik exact monitort en zo snel aan kan passen.