谁让你端起了咖啡
你的面前摆放着一杯咖啡,想喝的念头刚冒出来,你的手就已经把咖啡准确无误地送到了嘴边。那么,是谁给手下达了指令,让你端起了咖啡?人们普遍认为是大脑,但最近的研究显示,事实并非如此。
对科学家来说,这种轻而易举的行为是很有意思的。早在19世纪,就有众多科研人员热衷于该项研究,其中最有名的当属两个德国科学家。他们和大多数人一样尝试了非常多的办法,都以失败告终,最后不得不采取一个简单粗暴的方法——电击猕猴的脑袋。
通过电击猕猴脑袋,科学家了解到运动和大脑之间的确存在联系。比如,在电击猕猴运动皮层背侧的一小块区域时,他们看到猕猴的手指轻微地动了;而电击腹侧方向时,猕猴的腿很快抽动了一下,当时就有人惊呼起来:“动了,腿动了,这个位置控制腿!”
那么,这是否可以证明是运动皮层给肌肉下达了命令?答案是,不可以。众所周知,我们人体大约有639块肌肉,为了控制这些肌肉,大脑需要储存2639条控制指令,这可比宇宙原子的总数还多。假设大脑直接给肌肉下达命令,估计你等到天荒地老,也等不来一杯咖啡。这显然是一个无法完成的任务。
既然无法解决硬核问题,科学家们决定另辟蹊径。他们转而关注运动皮层的最基本属性,希望从中寻找到线索。
在显微镜下,科学家们观察到人的大脑运动皮层上有许多神经元。可以判断的是,这些神经元跟动作有关联,可究竟有多少关联,却不得而知。
2012年,一个名叫克里希纳的科学家观察到一个奇妙的现象:神经元的活动总是像潮汐一样发生着周期性变化。他做了大量的实验,收集了无数个样本,发现即便物种不同,產生的运动不同,但都能够保持周期性的变化。因而,运动皮层的历史状态会对当前时刻的状态产生影响。
这太令人振奋了,科学家们为此欣喜若狂,因为这是一个十分重要的推断。
为了让所有人都能够明白这个结论,克里希纳十分贴心地运用富有诗意的“蝴蝶效应”来举例说明。他通过动态系统的演示,为人们展示了运动皮层的工作模式:当你感到口渴,想抓起咖啡杯的时候,大脑根据口渴的意念反馈判断要伸手去抓,几乎在瞬间,一个抓杯子喝水的指令就会产生。而这个指令,以雷霆之势迅速激活了运动皮层,使运动皮层像机械一般不断演化,输出生成的指令来控制手部肌肉。于是,你如愿地喝到了美味的咖啡。
最后,克里希纳总结说,大脑并不直接编码这些指令,而是通过动态演化产生肢体运动。他还说,了解复杂的运动是如何产生的对于人类健康十分重要,可以用于找到治疗神经系统疾病的方法。, 百拇医药(刘淑芳)
对科学家来说,这种轻而易举的行为是很有意思的。早在19世纪,就有众多科研人员热衷于该项研究,其中最有名的当属两个德国科学家。他们和大多数人一样尝试了非常多的办法,都以失败告终,最后不得不采取一个简单粗暴的方法——电击猕猴的脑袋。
通过电击猕猴脑袋,科学家了解到运动和大脑之间的确存在联系。比如,在电击猕猴运动皮层背侧的一小块区域时,他们看到猕猴的手指轻微地动了;而电击腹侧方向时,猕猴的腿很快抽动了一下,当时就有人惊呼起来:“动了,腿动了,这个位置控制腿!”
那么,这是否可以证明是运动皮层给肌肉下达了命令?答案是,不可以。众所周知,我们人体大约有639块肌肉,为了控制这些肌肉,大脑需要储存2639条控制指令,这可比宇宙原子的总数还多。假设大脑直接给肌肉下达命令,估计你等到天荒地老,也等不来一杯咖啡。这显然是一个无法完成的任务。
既然无法解决硬核问题,科学家们决定另辟蹊径。他们转而关注运动皮层的最基本属性,希望从中寻找到线索。
在显微镜下,科学家们观察到人的大脑运动皮层上有许多神经元。可以判断的是,这些神经元跟动作有关联,可究竟有多少关联,却不得而知。
2012年,一个名叫克里希纳的科学家观察到一个奇妙的现象:神经元的活动总是像潮汐一样发生着周期性变化。他做了大量的实验,收集了无数个样本,发现即便物种不同,產生的运动不同,但都能够保持周期性的变化。因而,运动皮层的历史状态会对当前时刻的状态产生影响。
这太令人振奋了,科学家们为此欣喜若狂,因为这是一个十分重要的推断。
为了让所有人都能够明白这个结论,克里希纳十分贴心地运用富有诗意的“蝴蝶效应”来举例说明。他通过动态系统的演示,为人们展示了运动皮层的工作模式:当你感到口渴,想抓起咖啡杯的时候,大脑根据口渴的意念反馈判断要伸手去抓,几乎在瞬间,一个抓杯子喝水的指令就会产生。而这个指令,以雷霆之势迅速激活了运动皮层,使运动皮层像机械一般不断演化,输出生成的指令来控制手部肌肉。于是,你如愿地喝到了美味的咖啡。
最后,克里希纳总结说,大脑并不直接编码这些指令,而是通过动态演化产生肢体运动。他还说,了解复杂的运动是如何产生的对于人类健康十分重要,可以用于找到治疗神经系统疾病的方法。, 百拇医药(刘淑芳)