Когнитивное и моторное торможение в задачах, связанных с равновесием: специфические для задач связи с исполнительными и физическими функциями у молодых и пожилых взрослых

Почему важно уметь останавливать шаги

Ежедневные действия, такие как прогулка по оживлённой улице или уклонение от внезапно открывшейся двери, требуют не только крепких ног — они зависят от способности мозга быстро остановить, изменить или скорректировать наш шаг. В этом исследовании изучают, как молодые и пожилые люди контролируют эти процессы «торможения» в положении стоя и при шаге, и задают практический вопрос: помогают ли те же умственные навыки, которые дают возможность вовремя нажать кнопку, сохранять равновесие и предотвращать падения в реальных ситуациях?

Два вида умственного тормоза

Исследователи сосредоточились на двух связанных, но различных способностях. Первая — «когнитивное торможение», способность игнорировать вводящую в заблуждение информацию и выбрать верный ответ — например, сделать шаг в нужную сторону при запутанном сигнале. Вторая — «моторное торможение», умение остановить уже подготовленное движение — например, заморозить шаг, когда кто‑то внезапно перебегает дорогу. Чтобы изучить эти процессы, они разработали две задачи, связанные с равновесием: задачу со сменой направлений шага в ответ на обманчивые визуальные подсказки и задачу инициации шага/остановки, в которой участники должны были начать ходьбу по сигналу, но резко остановиться при изменении сигнала.

Как были устроены эксперименты

Здоровые молодые взрослые в возрасте около двадцати лет и пожилые люди примерно семидесяти лет стояли на силовой плите перед экраном. Плита измеряла, как смещается их вес до и во время каждого шага, а камеры захвата движения отслеживали движения ног. В другой день те же участники проходили распространённые компьютерные и бумажные тесты когнитивных способностей, включая задачи, измеряющие чистую способность к торможению ручными ответами, ментальную гибкость и рабочую память, а также стандартные тесты равновесия и мобильности. Такая схема позволила команде выяснить, действительно ли балансные задачи с быстрыми шагами и остановками задействуют те же умственные механизмы, что и традиционные тесты с нажатием кнопки.

Чем отличались молодые и пожилые

Пожилые участники, хотя в целом были подтянутыми и активными, показывали более медленные результаты в большинстве когнитивных и физических тестов по сравнению с молодыми, но допускали примерно такое же число ошибок в простых задачах на торможение в положении сидя. В задаче со сменой направления шага пожилые выполняли шаги в целом медленнее, однако дополнительная задержка, вызванная вводящими в заблуждение визуальными подсказками, была похожей в обеих возрастных группах. В задаче с инициацией шага и его остановкой пожилые хуже справлялись с прекращением шага после его запуска и показывали более слабые признаки моторного торможения в сигналах с силовой плиты, что указывает на более явное возрастное снижение способности отменять движение.

Скрытые связи между нейропсихологическими тестами и задачами на равновесие

У молодых людей картина была относительно однозначной. Показатели когнитивного торможения в задаче со сменой направления шага сильно коррелировали с их результатами в классических ручных тестах на торможение, а показатели моторного торможения в задаче инициации/остановки шага согласовывались с результатами в другом ручном тесте моторного торможения. Иными словами, когда у молодых людей умственные «тормоза» были сильнее в простых лабораторных тестах, они лучше справлялись и с более сложными задачами стояния и шага. Их общее выполнение обеих новых балансных задач в значительной мере объяснялось скоростью мышления и гибкостью, тогда как традиционные показатели силы и повседневного равновесия играли меньшую роль. У пожилых эти чёткие связи в основном отсутствовали: их результаты в стоячих и шагающих задачах не соотносились надёжно с стандартными тестами на торможение, и предсказать результаты новых задач по когнитивным или физическим показателям было труднее.

Что это значит для сохранения устойчивости

Результаты указывают, что две новые балансные задачи действительно отражают разные типы умственного торможения — один связанный с выбором правильного шага, другой с его отменой после начала — по крайней мере у молодых взрослых. У пожилых отсутствие таких аккуратных связей даёт основания полагать, что мозг может привлекать множество дополнительных областей для компенсации, что размывает связь между простыми тестами и контролем равновесия в реальной жизни. Для повседневной жизни это исследование подчёркивает, что риск падения — это не только скорость ходьбы или сила ног: насколько быстро и точно мозг может приостановить или перенаправить шаг в сложной ситуации может быть столь же важно. Тщательно разработанные задачи, имитирующие реальные ситуации с шагами и остановками, как те, что использовались здесь, могут помочь создать лучшие инструменты для выявления людей с повышенным риском падения и разработки тренировок, которые помогут людям сохранять устойчивость по мере старения.

Цитирование: Kwag, E., Zijlstra, W. Cognitive and motor inhibition in balance-related tasks: task-specific associations with executive and physical functions in young and older adults. Sci Rep 16, 9234 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44189-x

Ключевые слова: контроль равновесия, ингибирующий контроль, падения у пожилых, ходьба и шаги, исполнительная функция