加州河濱——當(dāng)我們看到前方的紅色紅綠燈踩下汽車(chē)剎車(chē),腦海中一系列事件以閃電般的速度展開(kāi)。
交通燈的圖像從我們的眼睛傳輸?shù)揭曈X(jué)皮層,然后與視覺(jué)前額葉皮層——運(yùn)動(dòng)前皮層——交流,運(yùn)動(dòng)前皮層是大腦中參與準(zhǔn)備和執(zhí)行肢體運(yùn)動(dòng)的部分。然后給我們的腳發(fā)信號(hào)剎車(chē)。然而,幫助身體“看”和“踩”的大腦區(qū)域仍然是一個(gè)謎,這讓神經(jīng)科學(xué)家和心理學(xué)家感到沮喪。
為了解決這個(gè)“黑箱”,美國(guó)加州大學(xué)河濱分校的一組神經(jīng)科學(xué)家在小鼠身上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以識(shí)別超出感覺(jué)編碼和運(yùn)動(dòng)編碼功能的腦區(qū),這可能為細(xì)胞和電路機(jī)制的研究開(kāi)辟新的定向感覺(jué)-運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換。研究人員報(bào)告稱,傳統(tǒng)上,小鼠須運(yùn)動(dòng)皮層被定義為與轉(zhuǎn)化過(guò)程最直接相關(guān)的皮層區(qū)域。
在實(shí)驗(yàn)室里,研究人員訓(xùn)練老鼠感受胡須一側(cè)的輕微變形,并報(bào)告它們是否通過(guò)舔嘴感受到了變形。
“我們已經(jīng)記錄了一些大腦區(qū)域的神經(jīng)元活動(dòng),這些活動(dòng)可能會(huì)傳遞這種感覺(jué)-運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換——電信號(hào)——比如通過(guò)使用‘元語(yǔ)言’來(lái)檢測(cè)老鼠執(zhí)行產(chǎn)生的刺激的任務(wù),”神經(jīng)科學(xué)研究生課程的研究生張說(shuō),他是發(fā)表在神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)開(kāi)放獲取期刊《神經(jīng)》(eNeuro)上的一篇研究論文的第一作者。
心理學(xué)系研究生、該研究論文的第一作者Behzad Zareian解釋說(shuō),該團(tuán)隊(duì)使用簡(jiǎn)單但直觀的數(shù)學(xué)工具,將神經(jīng)元的電活動(dòng)轉(zhuǎn)化為數(shù)字,數(shù)字描述了神經(jīng)元對(duì)感覺(jué)輸入的感知程度。它們多少反映了即將到來(lái)的體育輸出,以及它們?nèi)绾文芎芎玫仡A(yù)測(cè)感官信息是否能成功轉(zhuǎn)化為正確的行為。
扎里安說(shuō):“我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)傳統(tǒng)上被定義為胡須運(yùn)動(dòng)皮層的大腦區(qū)域,以前認(rèn)為它會(huì)影響老鼠移動(dòng)胡須的方式。”一般的動(dòng)作——在這種情況下是舔——不僅僅是移動(dòng)胡須。"
通訊作者、心理學(xué)助理教授Edward Zagha是這個(gè)群體的主要研究者。他解釋說(shuō),尋找操作感覺(jué)-運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的大腦區(qū)域的困難之一是,盡管科學(xué)家可以在實(shí)驗(yàn)室輕松測(cè)量與感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)相關(guān)的大腦活動(dòng),但大腦中感覺(jué)-運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的內(nèi)部過(guò)程難以捉摸,難以量化。
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