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若可以往大腦中輸入信息還用學習嗎?科學家發明了一種有趣的方法

來自羅徹斯特大學(美國)的神經科學家已經證明,用低振幅電信號刺激前運動皮層會導致獼猴做出某些運動。不同的信號序列導致不同的動作 因此,在他們的研究中,他們找到了一種將信息輸入大腦的新方法。

前額葉皮層是大腦皮層的一個區域,它處理有關周圍物體的形狀和位置的信息,並基於此構建運動程序。例如,如果一隻猴子在樹枝上看到一根香蕉,它就是前額葉皮層決定了在何處以及如何伸手去拿它。並且肌肉將信號發送到運動皮層。為此,它需要處理來自鄰近的前置者的指令。

參與實驗的兩隻獼猴已經知道如何用一隻手在特殊的板上抓住一個特定的物體並保持一段時間。他們通過安裝在物體周圍的燈頭的幫助,準確理解應該採取什麼運動。作為一項新研究的一部分,他們被教導首先抓住並將圓柱體保持在板的中心,然後相對於它移動其他物體。你需要操縱什麼樣的物體,只有在它們握住中央圓柱體一段時間後才能在燈泡的幫助下顯示它們。

在訓練期間,安裝在猴子前運動皮質中的電極記錄了附近神經細胞的電活動。在計算機的幫助下,科學家們已經發現每個特定運動中最常見的活動。然後,使用相同的電極,將指令發送到獼猴的前額葉皮層進行這種運動。假設當左手向前和向左拉動時,前運動皮質中的猴子有五個脈衝,每個脈衝之間的間隔為30毫秒。研究人員故意將同樣的複合信號發送到運動前皮層的電極上。結果,猴子用左手做了所需的動作。

之前已經反覆證明了類似的結果,並且它們本身並不令人驚訝。更有趣的是,前運動皮層的刺激導致動物進行必要的動作,即使它們太弱而不能激活任何肌肉。也就是說,在這種情況下,獼猴自己控制了肌肉,在人工信號的作用下,它們沒有在無幫助的情況下抽搐。該實驗的參與者認為,對於前運動皮層的微弱刺激,動物本身被訓練為將大腦的這個區域中的某些「感覺」與需要進行的運動聯繫起來。顯然,前運動皮質中電極的位置起主要作用。它取決於猴子將通過什麼特定的運動將信號連接到大腦。

因此,神經科學家已經表明,非常弱的皮層電刺激可以成為學習的手段。我們可以說他們已經發現了一種將信息輸入大腦的新方法。而且,它不是被動地「傾倒」在那裡。而是身體處理它,並根據獲得的數據。

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