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無論是冠軍賽的冰上還是街頭曲棍球的休閒比賽中,職業曲棍球運動員都能輕鬆地做出完美的大力抽射。但是,他們的大腦如何使這些運動模式適應不同的情況——例如,是否穿著厚重的防護裝備——仍然是神經科學的一個謎題。行為研究表明,大腦的神經過程使用內部模型來預測和生成基於身體及其環境特徵的運動指令。目前,有兩種相互競爭的理論可以解釋這些模型是如何工作的。要麼是單個控制實體可以適應施加到身體的任何負荷並生成指令,要麼是存在多個控制器,每個控制器都能夠響應一小組負荷情況。《自然》雜誌今天發表的一份報告可能有助於解決這個問題。科學家報告說,猴子大腦中的神經元活動似乎以高度結構化的方式充當單個控制器。
安大略省女王大學的保羅·L·格里布林和斯蒂芬·H·斯科特為猴子配備了一個機器人袖套,當猴子執行任務時,該袖套對它們的肩膀和手臂施加獨立的力。當動物在不同條件下進行運動時,科學家記錄了它們初級運動皮層(參與運動控制的區域)的腦活動。根據該報告,即使力是分開施加的,相同的神經元也會對施加到肘部和肩部的壓力做出反應。更重要的是,神經元對施加到單個關節的力的反應方式可以用來預測它們對兩個關節共同承擔的負擔的反應方式。作者總結說,這些發現“可能解釋了為什麼在更簡單的任務上進行的訓練可以轉移並提高在相關的、更復雜的任務上的表現”。
