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瑞士研究发现:看似相同的动作,其实各有千秋

在神经反应的影响下,看似千篇一律的动作,其实千姿百态。
在神经反应的影响下,看似千篇一律的动作,其实千姿百态。 Keystone-SDA

“人不可能踏进同一条河流”是古希腊哲学的经典命题。万物皆变、无物常住。你知道吗?就连我们每次伸手去拿咖啡杯的动作都不尽相同。弗里堡大学称,这样的差异源自神经细胞。大脑正是通过神经细胞对每个动作做出调整。

弗里堡大学日前表示,神经细胞就像大脑的“最优方案估算器”。它们将真实感官信息与自身预测相结合。无需特意去看,本体感受(即“第六感”)就能让我们感知到身体在空间中的位置,进而引发动作的变化。

相关声明解释道,研究发现,每一个动作都建立在肌肉、肌腱及关节中的传感器给出的反馈信息上。本体感受随后告诉大脑,我们身在何处,下一步该怎么行动。上述研究已由国际顶尖综合性生物学学术期刊《当代生物学》刊载。

科研人员对经过训练并能伸出爪子接住水滴的小鼠进行研究。他们用高倍摄像机记录小鼠的动作。研究团队使用双光子显微镜(two-photon microscopy,一种先进的荧光成像技术,利用近红外激光同时激发两个低能量光子,使活体组织内深层-可达数毫米处的细胞发出荧光,是进行活体、深层组织高分辨率三维成像的利器。)识别出单个本体觉神经元,并利用高度聚焦的激光束精准消除这些神经元。与传统需要使整个脑区失活的方法相比,这种技术实现了对单个神经元的精准操控。

此后,小鼠虽仍能接住水滴,但动作模式发生了变化。研究首席作者Mélanie Palacio-Manzano在新闻稿中指出:“它们的动作序列更加杂乱无章,同时越来越刻板,越来越像机器人。”

研究表明,大脑在控制运动时,更依赖自身的预期,而非来自身体的感觉反馈。当这些神经元停止活动后,动作本身仍然准确,但动作序列却愈发固定且模式化。

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