摘要
学走路很复杂，从我们很小的时候就开始了。这需要大量的练习，通常从几个步骤开始。我们进行了一项实验，以更多地了解婴儿刚开始走路时脚上发生了什么。在我们的实验中，我们比较了婴儿的脚在两个阶段与地面的相互作用:首先，婴儿刚开始走路时(13个月大);第二，当他们走路更自信时(16个月大)。我们记录下他们移动时脚下的压力，并用视频来帮助我们了解孩子们是走直线还是转弯。自信的步行者比新的步行者走更多的步，而且更多的是转弯步。这告诉我们，自信的步行者会练习更复杂的动作。一旦婴儿能够自信地走路，脚下的压力就会改变。压力的变化取决于台阶的方向。
你是怎么学会走路的?
你可能不记得你是什么时候开始走路的，或者你是怎么学会走路的。大多数婴儿在很小的时候就学会走路——大约在10到16个月之间。1］．在开始走路之前，婴儿会练习一些动作，比如爬行、用屁股拖着脚走和站立。学走路是孩子成长的一个重要阶段，可以让孩子探索周围的世界，做有趣的事情。婴儿刚开始走路时，他们会高举双手，双脚分开，以帮助保持平衡。2］．这与年龄较大的儿童和成人走路的方式非常不同。
脚是非常重要的，因为它们是行走的基础。婴儿出生时，脚上的骨头又小又软。随着骨骼的生长，并对儿童脚下的力量做出反应，这种情况会发生变化。我们都有独特的走路方式，这意味着我们脚上的力也是独特的。科学家们对测量我们走路时脚底下发生的事情很感兴趣，他们使用设备来测量脚底上的压力，这被称为足底压力．测量足底压力可以告诉科学家很多关于婴儿如何学习走路以及这对他们的小脚意味着什么。
足底压力是什么?
虽然走路看起来并不复杂，但有很多事情需要做。每当一个人的脚着地时，就会有一个相反的作用力从地面穿过脚的表面地面反作用力．当一个力被施加在一个区域上时，它被称为压力。脚在应对这些力量时起着重要的作用。像跑步和跳跃这样的活动增加了身体上的力量。当一个人的脚着地时，他的身体所受到的力会分散在脚底，即脚掌足底表面．为了测量脚下的压力，研究人员使用了一种叫做压力平台（图1)．压力平台测量脚的面积(由脚的大小和形状决定)和作用在脚上的地面反作用力。压力平台由许多呈网格状的小型方形传感器组成，这些传感器都能测量作用在脚上的力[3.］．在我们的实验中，我们想了解婴儿学走路时脚底下发生了什么。你能想象我们有多开心吗?
- 图1 -当婴儿走过压力平台时，会产生地面反作用力，平台上的传感器会测量每一步脚下的压力。
测量婴儿足底压力
在我们的研究中，我们创建了一个实验室，我们称之为“婴儿空间”。房间里摆满了玩具和我们的设备，包括我们的压力平台。我们邀请婴儿的父母参加我们的实验。这些婴儿来过我们的婴儿空间两次:第一次是在婴儿刚学会走路的时候，第二次是在他们对走路更有信心并且是平衡、稳定的步行者的时候。
当婴儿在婴儿空间里走动时，我们测量了他们的脚。我们允许婴儿独立行动——我们不牵着他们的手或指挥他们的行动。这一点很重要，因为我们知道婴儿在家里不会走直线。我们还鼓励婴儿走在研究人员和父母之间，中间夹着小玩具。当婴儿走路时，我们记录下他们脚下的压力，我们还用摄像机记录下他们的动作。这让我们可以描述婴儿是如何走路的以及朝哪个方向走。
总共有57个婴儿参加了我们的实验，我们有3000多个脚步来计数、描述和分析!这真的很困难——一些婴儿向前走，而另一些则朝不同的方向转弯。我们的分析使我们能够描述婴儿脚下的压力是如何变化的。
关于婴儿学走路，这告诉了我们什么?
我们发现，自信的步行者在参观婴儿空间时走了更多的步。自信的步行者转身的次数是新步行者的两倍多。我们将脚分为八个不同的区域，更详细地观察了脚上的压力，这样我们就可以了解力被施加在哪里(图2)．
- 图2 -为了分析我们的数据，我们将脚分为八个区域，并观察每个区域的压力。
- 颜色键显示了每个脚区域从低(黑色)到高(红色)的压力范围。
我们发现，随着婴儿在走路方面的经验越来越丰富，压力也发生了变化(图3)．当走直线时，自信的步行者对脚后跟内侧(脚跟内侧，h区域从图2)和前脚掌外侧(侧前脚掌，c区)。一旦他们走得更自信了，婴儿用脚在地板上的时间就减少了(这被称为婴儿脚着地的时间)步循环)．我们还发现，随着婴儿变得更加自信，他们走路时使用脚的不同部位。当他们刚开始走路时，他们更多地使用脚的前部和中部。一旦有了自信，他们就会更少地使用足中部区域(f区)，而更多地使用脚后跟。
- 图3 -在一个自信地走路的婴儿中，不同的足部区域所承受的压力因走路的方向而异。
转弯步长的变化与直线步长的变化不同。我们没有看到新手步行者和自信步行者在转弯时压力的差异，但我们看到了步幅周期的差异。当转身向内(朝向足内侧)时，自信步行者的前足区域(c和d)与地面接触的时间更少。
为什么这很重要?
我们的研究探索了婴儿在学走路时脚会发生什么。我们发现在自信的步行者中，足中部的压力会降低。此外，自信步行者的中脚掌接触地面的面积减少了，尽管事实上他们的脚在刚开始步行者时已经长大了。在自信的步行者中，步伐更快，脚的许多区域接触地面的时间更少。这项工作帮助我们了解早期步行经历的作用，并可以帮助健康专业人员，比如足病医师，以了解在这个早期阶段脚应该做什么。这一信息对于护理足部有问题的儿童的卫生保健专业人员尤其重要，包括那些只用脚趾走路的儿童或那些平底足疼痛的儿童。我们还发现，压力随着行走方向的不同而不同，所以只研究直线行走的研究人员或足科医生错过了关于足部功能的重要信息。最后，我们认为行走困难或脚痛的孩子所承受的压力与没有足部问题的孩子不同。这是我们的下一个项目!
术语表
足底压力：↑脚掌上的压力(力除以面积)。
地面反作用力：↑地力:来自地面作用于脚掌的大小相等且相反的力
足底表面：↑脚底:脚底
压力平台：↑一个由数千个小传感器组成的网格平台，用来测量施加在脚上的力。
步循环：↑当我们走路时，脚与地板接触的时间(而不是在空中)。
足：↑专注于足部、脚踝和腿部护理的保健专业人员。
利益冲突
作者声明，这项研究是在没有任何商业或财务关系的情况下进行的，这些关系可能被解释为潜在的利益冲突。
致谢
这篇文章所基于的原始研究论文是由威廉M.肖尔博士足病发展单位资助的。
原文
↑Price, C.， Montagnani, E.， Martinez Santos, A.， Nester, C.和Morrison, S. 2022。纵向研究在现实世界中婴儿从新的步行者到自信的步行者的发展过程中脚的压力。步态姿势．92:351-8。doi: 10.1016 / j.gaitpost.2021.12.003
参考文献
[1]↑世卫组织多中心增长参考研究小组，2006年。世卫组织运动发展研究:六个大肌肉运动发展里程碑的成就之窗。Acta Paediatr．450:86 - 95。doi: 10.1111 / j.1651-2227.2006.tb02379.x
[２]↑久保，M.和Ulrich, B. 2006。幼儿走路时手臂“高警戒”位置的生物力学分析。婴儿Behav。Dev。29:509-17。doi: 10.1016 / j.infbeh.2006.05.001
[3]↑拉扎克，A. H.，扎耶，A.，贝格，R. K.和瓦哈布，Y. 2012。足底压力测量系统综述。传感器．12:9884 - 912。doi: 10.3390 / s120709884