Amikor Norm Heglund biomérnök az 1980-as években Kenyában dolgozott, és társaival a helyi állatvilágot tanulmányozva próbálta megfejteni a mozgás titkait. A vizsgált állatoknál is jobban lenyűgözte azonban a helybéli nők cipekedési módszere. Kenyai kollégáinak feleségei minden nap óriási csomagokkal a fejükön ugrottak be a laborba, tetemes mennyiségű ruhát, ételt vagy más holmit egyensúlyozva.
Amikor Heglund rájött, hogy mennyire nehezek ezek a csomagok, amelyeket a nők látszólag könnyedén hordoznak a fejükön, őket is vizsgálni kezdte. Amit látott, teljesen megdöbbentette: a hölgyek képesek voltak saját testsúlyuk 20 százalékának megfelelő terhet megtartani fejükön anélkül, hogy oxigénfogyasztásuk fokozódott volna az „üresjárathoz” képest. Némi plusz oxigénnel pedig ennek a mennyiségnek a 3–4-szeresét is képesek voltak fejükön cipelni.
A kutató először bukósisakra szerelt súlyokkal próbálta utánozni a mutatványt, de az annyira megterhelte nyakizmait, hogy nem mert saját súlyának 15 százalékánál többet felemelni. Amíg egy helyben álltam, nem volt gond, de amint elindultam, és egy kicsit is kibillent a fejem, úgy éreztem, hogy rögtön nyakamat töröm, emlékszik vissza Heglund.
A kenyaiaknak (és más fejen hordozásban jártas népeknek) azonban látszólag nem volt ilyen problémájuk, és Heglund rövidesen arra is rájött, hogy miért nem. A nyugati kutatókkal ellentétben az afrikai nők nem izmaikkal tartották a terhet, hanem vázrendszerük passzív részén, csontjaikon egyensúlyozták azt, így tudták megtenni, hogy anyagcseréjük bizonyos súlyhatár alatt egyáltalán nem változott. Idővel a szakértő azt is megmutatta, hogy a nők is mozgása alkalmazkodott a fejen való cipekedés hatékonnyá tételéhez. Vázszerkezetük úgy változott meg, hogy mozgás közben minél kevesebb teher jusson az izmokra.
További kísérletek során Heglund összehasonlította a kenyai nők energiafogyasztását egy 1980-as években készült amerikai katonai felmérés adataival is. Ez utóbbi során újoncok anyagcseréjét vizsgálták, miközben azok különböző sebességekkel haladva hatalmas hátizsákokat cipeltek. Az összevetésből az derült ki, hogy bár a leglassabb tempójú járás mellett egy amerikai katona kevesebb energiabefektetéssel tud ugyanannyi terhet cipelni, mint egy kenyai nő, amint gyorsul a járás, úgy tűnik el az előny és billen át az afrikaiak javára a mérleg. Nagy sebességű járásnál, és a testsúly 60 százalékának megfelelő tehernél a kenyai nők mindössze fele annyi energiát fogyasztanak, mint a katonák.
Heglund ezen felbuzdulva a következő években többször is visszatért Kenyába, hogy megfejtse, pontosan mi teszi lehetővé mindezt. Rövidesen felfedezte, hogy a cipekedés hatékonysága szorosan összefügg azzal az ingó mozgással, ami a kenyai nőkre járás közben jellemző. Ennek köszönhetően sokkal jobb hatásfokkal hasznosítják a járásba fektetett energiát, mint az európaiak vagy az amerikaiak, és enyhén eltérő elrendezésű csontjaik és izmaik miatt még arra is képesek, hogy ezt a hatásfokot növeljék, amikor nagyobb terheket cipelnek.
Heglund szerint ezek a szerkezeti változások a kisgyermekkortól gyakorolt fejen cipekedés eredményei. Vagyis többségünk sosem fogja tudni utánozni a kenyai nőket, mert nem rendelkezünk az ehhez szükséges anatómiával. A módosulások vizsgálata révén ugyanakkor újfajta exoszkeletonok, külső vázak lehetnek kifejleszthetők, amelyek révén a mozgássérültek újra megtanulhatnak járni, az egészségesek pedig erőfeszítések nélkül is nagy terheket cipelhetnek.
Az egyik ilyen, már a gyakorlatban is használt rendszert a kaliforniai Ekso Bionics fejlesztette ki. A külső váz érdekessége, hogy tele van pakolva különféle szenzorokkal, amelyek érzékelik, hogyan változik mozgás közben viselőjük, illetve az általa hordozott teher súlyeloszlása, és a hatásfokot rontó kilengéseket rögtön korrigálják.
Ez az első robotikus exoszkeleton, amelyet engedélyeztek és már rendszeresen alkalmaznak is a sztrókon átesett és a gerincsérült betegek rehabilitációja során az Egyesült Államokban. A vizsgálatok szerint ugyanis az ilyen betegek esetében a leghatásosabb út a gyógyulás felé, ha minél hamarabb és minél többet mozgatják kiesett izmaikat. A robotikus váz pedig kiváló lehetőséget nyújt erre már abban a fázisban is, amikor a páciens magától nem lenne képes lábra állni, és megtartani testét.
