心理地圖揭示大腦的即插即用可塑性

研究人員繼續探索大腦可塑性的極限

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我們所有人的大腦中都攜帶著各種身體的心理表徵——一個例子是眾所周知的觸覺腦圖,有時被稱為小人。新的研究表明,隨著年齡的增長,這種心理地圖會變得模糊,並很容易擴充套件以容納仿生肢體。

模糊的身體
隨著年齡的增長,我們的觸覺變得不那麼準確——例如,一些老年人很難閱讀盲文。德國波鴻魯爾大學的研究人員在尋找這種感覺衰退的根源時,偶然發現了一個令人驚訝的現象:大腦的感覺身體地圖(透過確定凸起的點相對於彼此的位置來幫助我們區分盲文字母)並沒有萎縮,而是隨著年齡的增長而擴張,就像學習時一樣。

這悖論如何解釋呢?小人由代表我們手指、手臂等的腦細胞組成,沿著大腦皮層大致描繪出一個扭曲的人形。在年輕人中,由於細胞抑制代表不同身體部位區域之間的神經活動,地圖保持清晰。然而,在衰老過程中,這些細胞大概開始鬆懈;就像墨水畫被水潑灑一樣,身體地圖的輪廓開始滲色。幸運的是,研究表明,透過用特殊的裝置刺激指尖,可以使模糊的老小人重新清晰,從而至少可以部分恢復感覺的精確度。


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天生仿生
加州大學伯克利分校的一項研究表明,對於大腦來說,電子硬體與血肉之軀沒有什麼不同。在實驗中,猴子學會了透過微電極連線到它們的運動皮層來控制電腦游標——作為仿生肢體的替代品。儘管這一壯舉並不新鮮,但研究人員首次表明,大腦中已經形成了對新配件的穩定記憶。

在正常發育過程中,嬰兒透過建立身體可移動部分的心理地圖(一種運動小人)來學習控制肢體。領導這項研究的神經科學家何塞·卡梅納說,新發現與這一過程類似,“但它是關於假肢裝置的,這就是它深刻之處。我們談論的是身體圖式的延伸。”換句話說,一旦腦機介面加速運轉,我們的大腦可能已經設定為實現毫不費力、類似即插即用的電子附加裝置控制。

注意:這篇報道最初以“不斷演變的心理地圖”為標題發表

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