Основными задачами вестибулярного аппарата являются ориентировка тела в пространстве и поддержание равновесия тела в покое и при движении. Умение удерживать равновесие является жизненно важной составной частью работы нашего тела — это способность координировать миллиарды нервных импульсов, которые посредством механизмов равновесия и двигательных рецепторов поступают от всех органов непосредственно в мозг. Даже когда человек стоит неподвижно, ему для сохранения равновесия требуется скоординированная работа примерно 300 мышц.
Задние теменные доли позволяют нам определять свое пространственное положение (центральная часть макушки). Это так называемая зона пространственной ориентации головного мозга. Теменная доля левого полушария отвечает одновременно и за осознание человеком своей индивидуальности, и за представление образа собственного тела, а правого полушария — поддерживает ощущение времени и пространства, в котором находится тело.
Главным органом системы равновесия является вестибулярный аппарат, состоящий из трех заполненных жидкостью полукружных каналов в полости внутреннего уха. Один из каналов реагирует на движение в горизонтальной плоскости, другой — в вертикальной, а третий — на движение вперед или назад. Полукружные каналы заполнены жидкостью, по составу близкой к спинномозговой, и имеют чувствительные рецепторы в виде маленьких волосков. Когда мы двигаем головой, жидкость перемещается, приводит в движение волоски, и те, в свою очередь, посылают в наш мозг сигнал, сообщающий о том, что мы повернулись в определенном направлении. Каждое движение требует соответствующей корректировки всех остальных частей тела. Если, например, наклонить голову вперед, то наш мозг подсознательно передаст сигнал об изменении в определенную часть тела, чтобы с учетом этого наклона переместить центр тяжести и сохранить равновесие. Сигналы, передаваемые вестибулярным аппаратом, поступают по нерву к специализированному пучку нейронов, имеющемуся в мозге, под названием «вестибулярное ядро». Оно обрабатывает поступающие сигналы, а затем посылает команды нашим мышцам.
Вестибулярный аппарат связан с корой головного мозга, мозжечком и спинным мозгом. В мозжечок поступает информация не только от вестибулярного аппарата, но и от зрительных нервов и от мышц тела. Мозжечок координирует движения, в т. ч. которые мы освоили для новой деятельности, и регулирует сокращение мышц. Он рассылает сигналы, которые вызывают бессознательные движения в мышцах, способствующие сохранению положения тела и равновесия. Кроме того, мозжечок играет важную роль в процессах кратковременной памяти, внимания, эмоций, когнитивной деятельности (например, изучение иностранных языков) и планировании действий, а также играет определенную роль при отсчете времени в пределах миллисекунд.
Информация от мышц поступает также и в спинной мозг. Согласованная деятельность всех этих систем обеспечивает сохранение равновесия тела и ориентацию человека в пространстве. Таким образом, три ключевые системы организма отвечают за нашу способность сохранять равновесие: зрение (система визуального восприятия), внутренне ухо (вестибулярный аппарат) и рецепторы на мышцах и суставах (проприоцептивная система). Упражнения на равновесие помогают скоординировать действия этих трех систем.
Тренировка равновесия направлена на оптимизацию работы каждого из трех центров. Причем иногда это происходит за счет снижения поступления данных от одного или двух других центров, что заставляет оставшиеся работать активнее для решения новой задачи. Например, упражнения, выполняемые с закрытыми глазами, заставляют тело полагаться на проприоцептивную систему и вестибулярный аппарат внутреннего уха. Упражнение с резким поворотом головы заставляет вас изначально полагаться на проприоцептивную систему, а ваше зрение и вестибулярный аппарат вынуждены быстро адаптироваться к новому виду движения головы. Если выполнять упражнения стоя на поролоновом мате, то осложняется работа проприоцептивной системы — нарушается обратная связь, поступающая от ступней и голеностопов, что заставляет интенсивней работать зрительную систему и вестибулярный аппарат. Рецепторы вестибулярной системы не возбуждаются при равномерном движении. А вот при изменении положения тела степень активации мозга — одна из наибольших, хотя это и не заметно.
