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研究着眼于大脑和运动规划

  研究着眼于大脑和运动规划

  2008年12月18日

  当你第一次注意到门把手时,你的大脑已经在努力工作了。您的视觉系统首先看到手柄,然后它将信息发送到大脑的各个部分,这些部分继续解读细节,例如颜色和手柄指向的方向。随着关于物体的信息沿着各种大脑路径被进一步发送,越来越多的细节被注意到 - 以这种方式,简单的门把手变成镀银古董式门把手面向右。

  有关手柄的信息也会到达负责计划运动的大脑部分(称为运动前区域),并且会产生一组运动,让您用右手转动手柄并打开门。

  然而,这不一定是大脑的简单过程。例如,我们如何用右手最后转动门把手,而不是用我们的左手敲击它?在此分析过程中,大脑被大量无关信息轰炸,因此它依赖于控制系统来过滤掉不必要的信息。在视觉系统中,这种控制机制被称为中心环绕抑制,它通过仅激活进一步动作所需的神经元起作用。换句话说,如果打开任何额外的神经元,这种控制机制将关闭它们,以便大脑可以专注于相关信息。

   尽管在视觉系统中已经很好地记录了中心环绕抑制系统,但是不知道这种类型的控制机制是否存在于大脑的运动区域中。来自悉尼麦考瑞大学的心理学家Daniel Loach及其同事进行了一系列实验,探讨了参与规划运动的大脑区域的抑制机制。

  一组参与者连续显示两个门把手并且必须按下对应于第二把手的纹理(木头或金属)的左或右按钮。一些对具有相同方向的两个手柄,而在另一对中,两个手柄将以不同的角度旋转。此外,研究人员还注意到哪只手用于做出反应 - 如果它与手柄所朝向的方向相容或不相容(例如,右手与右手柄相容)。

  相关故事新型核磁共振成像传感器可深入大脑检测细胞内钙活性哥伦比亚研究人员解读为什么有些胶质母细胞瘤对免疫治疗有反应为什么大脑黑色素瘤可能更严重?结果发表在12月出版的心理科学杂志上心理科学表明,如果两个手柄共享一个相同的方向,参与者对兼容性的反应比用不兼容的手更快;如果两个手柄的角度略有不同,则兼容手的响应时间要慢得多。当两个手柄彼此成60°角时,兼容和不兼容手的响应时间相似。这些结果表明,当我们看到一个物体时,大脑中的许多运动程序被非自愿地激活(每个都具有我们可以做出的不同的潜在运动),这些运动程序彼此竞争。一个计划成为竞赛的赢家,并准备实施,而其他计划(这将导致错误的动作)被禁止。

  这些结果表明存在一种在感知和运动中起作用的共同机制。这些发现还告诉我们信息如何在整个大脑中传播以及运动系统和视觉系统如何相互作用。作者指出,这些结果不仅为我们提供了正常大脑功能的信息,而且表明中枢环绕抑制机制的缺陷可能导致运动规划和协调不良,这往往伴随着自闭症和精神分裂症。

  出处:http://www.psychologicalscience.org/

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