Hjärnan som Command Center för kroppslig rörelse var alltför enkel idé, tänkte den ryske fysiologen Nicolas Bernstein cirka 60 år sedan.
Efter att ha studerat mänskliga rörelser i flera år, påpekade Bernstein i 1940 som den stora flexibiliteten i kroppen, i kombination med oväntade händelser i världen, innebar att nervsystemet var tvungen att förbereda kroppen i förväg för vad som skulle hända härnäst.
Om Bernstein hade rätt, skulle det påverka utformningen av proteser och biologiskt inspirerade robotar.
Använda datateknik otillgängliga för sina föregångare, forskare vid Case Western Reserve University har gett direkta bevis för Bernsteins hypotes. Rapportering om sina resultat i Journal of Neuroscience är Hillel Chiel, professor i biologi, neurovetenskap och medicinsk teknik, Hui Ye, Chiel tidigare doktorand som är för närvarande postdoktor vid Toronto Western Research Institute, och Dr Douglas Morton, en annan tidigare doktorand som numera är röntgenläkare på Premier Medical Imaging i Michigan.
För att testa Bernsteins hypotes hos djur, studerade Ye, Morton och Chiel de neurala kontrollen av att svälja hos havssnigeln Aplysia californica. I starkare sväljer, sätter en del av den neurala ger upp utfodring musklerna så att de agerar på nya sätt. Specifikt, förvärvar en "grasper" muskel, som styrs av motoriska neuron B8, en ny funktion: det är inte bara griper mat, men också drar in den
En annan muskel som kallas "gångjärn", som utövar ingen kraft i svaga sväljer kan dra grasper tillbaka under stark sväljer. Detta innebär att motorn neuron för gångjärnet, B7, påverkar beteende i ett sammanhang, men inte i en annan.