Угри движутся необычно: их тело изгибается волнами, они способны ползать по земле и даже сохраняют движение при повреждённом спинном мозге.
Исследователи из Тохоку и Института Макса Планка выяснили, что два простых сигнала — растяжение и давление — объясняют этот феномен. Они сообщают нервной системе о степени изгиба тела и внешних воздействиях.
В позвоночнике угря расположены центральные паттерн-генераторы, создающие ритмичные команды для мышц. Сигналы растяжения и давления обрабатываются местными нейронами, которые синхронизируют движение тела, формируя плавную волну без участия мозга.
Учёные создали модель и роботизированную копию угря, сумевшую успешно имитировать его движения. Особенно важна обратная связь от растяжения: она ускоряет формирование волны и помогает поддерживать стабильный темп, несмотря на изменения в среде.
Это объясняет, как угорь может быстро и эффективно плавать или ползать по сложным поверхностям без сложного контроля со стороны мозга. Работа также показывает, как эволюция использовала элементарные нейронные механизмы для развития сложных движений у позвоночных животных.