Wissenschaftler entschlüsseln den menschlichen Gang

Der Gang des Menschen ist ein Phänomen. Für gesunde Erwachsene stellt er kein Problem dar. Ganz automatisch setzen wir einen Fuß vor den anderen und halten dabei stets die Balance. Wer allerdings die ersten Gehversuche eines Kleinkindes beobachtet, sieht: Ganz so einfach scheint es doch nicht zu sein. Auch die Entwickler von menschenähnlichen Robotern haben große Probleme mit der Nachahmung des menschlichen Ganges. Wissenschaftler der Ohio State University gewannen nun eine wichtige Erkenntnis in diesem Zusammenhang: Die menschliche Schrittfolge besteht vor allem aus der ständigen Verhinderung eines Sturzes.

Der Versuchsaufbau war dabei denkbar einfach gestaltet. Die Probanden wurden schlicht gebeten über ein Laufband zu spazieren. Bei der Beobachtung der einzelnen Schritte stellten die Forscher dann fest, dass diese nicht immer auf einer Linie aufsetzten. Vielmehr wich der jeweils nächste Fußabdruck immer von seinem Vorgänger ab. Diese Abweichung geschieht allerdings nicht willkürlich, sondern folgt offenbar einem ausgeklügelten System: Mit Hilfe dieser leichten Schrittversetzungen reagiert der Körper auf Gewichtsungleichgewichte.

Der Bauch ist am schwersten

Dieses grundsätzliche Phänomen kennt jeder, der schon einmal geschubst wurde. Das Gewicht deines Körpers gerät dabei in Bewegung und um nicht umzufallen, musst du einen Ausfallschritt machen. Du korrigierst also die Position deiner Füße, um sie der Gewichtsverteilung des restlichen Körpers anzugleichen. Neu ist nun, dass dieser Effekt offenbar bei jedem einzelnen Schritt auftritt. Dies hängt damit zusammen, dass der Körperschwerpunkt des Menschen relativ hoch liegt. Nämlich – bei manchen mehr, bei manchen weniger – auf Höhe des Bauches. Dies bringt statische Probleme mit sich, die im Laufe der Evolution offensichtlich durch einen besonderen Gang gelöst wurden. Tatsächlich stellt nämlich, so das Ergebnis der Studie der Forscher aus Ohio, jeder einzelne Schritt eines Menschen, einen kleinen Ausfallschritt zur Verhinderung des Umfallens dar.

Grundlagenforschung führt zu konkreten Produkten

Wofür aber sind diese Erkenntnisse zu gebrauchen? Das lässt sich im Moment noch schwer sagen, da es sich bei der Untersuchung um klassische Grundlagenforschung, ohne Bezug zu einem bestimmten Produkt, handelt. Einige Anwendungsmöglichkeiten scheinen aber recht nahe zu liegen: So könnte ein genaueres Verständnis des menschlichen Ganges bei der Behandlung von Menschen mit Geh- und Gleichgewichtsproblem helfen. Gleiches gilt für die Entwicklung von Gehhilfen. Auch die Entwickler von Robotern dürften sich für die Forschungsarbeit interessieren. Denn nur wer den Gang des Menschen im Detail entschlüsselt hat, kann ihn maschinell nachbilden.

Quelle: Phys.org

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