在大脑中计划的动作和自发的反应的处理方式是不同的

2020-08-12 169恒河猴

赛跑者在起跑线上排队,耐心等待1000米赛跑的起跑信号。在第二个转弯处,一个赛跑者摔倒在他旁边的人前面。他躲开倒下的邻居,继续向终点冲刺。在等待启动信号时,赛跑者有时间计划自己的第一步,在躲闪的同时,他必须立即做出反应。到目前为止,有计划运动和自发运动的大脑活动之间的区别还不清楚。

研究目的

德国灵长类动物中心莱布尼茨灵长类研究所(DPZ)的科学家们在最近发表的对两只恒河猴的研究中发现,有计划的和自发的抓握动作在运动过程中有相同的大脑活动,但之前的脑活动有所不同。这有助于我们了解当我们计划一个动作而不是立即执行时大脑中会发生什么——这一重要发现可能对临床康复措施有帮助。

研究内容

德国灵长类动物中心的神经科学家本杰明·丹恩和乔纳森·迈克尔斯训练了两只恒河猴,让它们在出现某种信号时进行抓握动作。根据屏幕上出现的是绿色还是白色的圆圈,这些动物必须用整只手用力抓握,或者用两个手指精确抓握。然而,只有当监视器上的红色圆圈消失时,他们才被允许执行这个动作。在大脑中,第一个决定是选择运动的类型(力量或精确的抓地力),然后等待信号指示运动的实际开始。这个等待时间从0到1300毫秒不等。

在大脑中计划的动作和自发的反应的处理方式是不同的

为了系统地研究计划和运动在大脑中的相互作用,科学家们测量了两个不同大脑区域中负责产生和执行抓取动作的神经元群体的活动。根据动物被允许执行指定动作前等待时间的长短,两个区域的神经元群最初的活动都变为计划状态。”我们的研究结果表明,计划一个运动不仅保留了执行一个运动所需的大脑活动,而且还表明,对于来自短期记忆的运动,存在一种新的活动状态,”该研究的两位主要作者之一本杰明·丹恩说。在大脑中计划的动作和自发的反应的处理方式是不同的。

研究意义

这些发现(在大脑中计划的动作和自发的反应的处理方式是不同的)可能有助于制定康复措施,例如中风或肿瘤手术后,在计划和启动运动方面有困难的患者。”本杰明·丹恩说:“如果我们在计划一项运动时了解我们的大脑到底是如何工作的,我们将来就可以更具体地治疗运动障碍。”

引用

Deutsches Primatenzentrum (DPZ)/German Primate Center. "Planned movements and spontaneous reactions are processed differently in the brain: A study on Rhesus monkeys highlights the role of the brain regions involved in the planning of movements." ScienceDaily. ScienceDaily, 20 June 2018. www.sciencedaily.com/releases/2018/06/180620125929.htm.

上一篇下一篇

相关专题