伯明翰大學(xué) | 大腦“壓縮和解壓縮”信息來完成技能任務(wù)
指南者留學(xué)
2023-02-09 23:25:13
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<p>一項(xiàng)新研究顯示,在演奏鋼琴、參加田徑比賽或跳舞等熟練動(dòng)作之前,人類大腦會(huì)通過“壓縮和壓縮”有關(guān)動(dòng)作的時(shí)間和順序的信息來準(zhǔn)備這些動(dòng)作。</p>
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<p>專家們發(fā)現(xiàn),復(fù)雜動(dòng)作的順序和時(shí)間被大腦分開,然后在人開始動(dòng)作時(shí)被壓縮并轉(zhuǎn)換成具體的動(dòng)作命令或“肌肉記憶”。</p>
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<p>他們發(fā)現(xiàn),高水平的運(yùn)動(dòng)順序(如順序和時(shí)間)可以存儲(chǔ)在大腦的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)區(qū)域,通常是經(jīng)過幾天的訓(xùn)練和記憶動(dòng)作序列,然后在特定的觸發(fā)(如音樂提示或發(fā)令槍)后被激活。</p>
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<p>令人驚訝的是,即使經(jīng)過大量的訓(xùn)練,大腦也會(huì)把這些技能分成它們的組成特征,而不是把它們編碼成一個(gè)完整的肌肉記憶。在執(zhí)行這些任務(wù)時(shí),大腦中的信息狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化。</p>
<p><br />Katja Kornysheva博士-伯明翰大學(xué)人腦健康中心</p>
<p><br />伯明翰大學(xué)和班戈大學(xué)的研究人員在《神經(jīng)科學(xué)雜志》上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn),他們認(rèn)為這一發(fā)現(xiàn)可能有助于改善中風(fēng)患者的運(yùn)動(dòng)康復(fù)。</p>
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<p>伯明翰大學(xué)人類大腦健康中心的首席研究員卡特亞·科爾尼舍娃博士評(píng)論說:“從寫字到演奏樂器,根據(jù)記憶進(jìn)行一系列動(dòng)作是人類行為熟練的標(biāo)志。”</p>
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<p>“令人驚訝的是,即使經(jīng)過大量的訓(xùn)練,大腦也會(huì)將這些技能分成它們的組成特征,而不是將它們編碼成一個(gè)完整的肌肉記憶。在執(zhí)行這些任務(wù)時(shí),大腦中的信息狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化。</p>
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<p>當(dāng)我們準(zhǔn)備執(zhí)行信息時(shí),信息是從解壓縮的內(nèi)存中檢索的,然后再壓縮在一起以開始任務(wù)。也許這種解壓縮機(jī)制可以幫助我們保持靈活的調(diào)整,即使在我們開始移動(dòng)之前的最后幾百毫秒,例如,如果我們需要改變即將到來的動(dòng)作的速度或時(shí)間。”</p>
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<p>在一系列近1000個(gè)實(shí)驗(yàn)中,包括專業(yè)音樂家在內(nèi)的右撇子參與者學(xué)習(xí)和記憶了四個(gè)鍵盤序列,這些鍵盤序列是他們?cè)谝曈X提示后準(zhǔn)備并輸出的。訓(xùn)練結(jié)束后,參與者在核磁共振掃描儀中輸入鍵盤序列,測(cè)量任務(wù)期間整個(gè)大腦的活動(dòng)模式。在一些試驗(yàn)中,“開始”提示沒有出現(xiàn),這使得研究人員能夠?qū)?zhǔn)備和動(dòng)作本身分開。</p>
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<p>來自班戈大學(xué)的第一作者Rhys Yewbrey評(píng)論道:“我們還發(fā)現(xiàn)了在運(yùn)動(dòng)過程中控制時(shí)間的幾個(gè)大腦區(qū)域,但似乎沒有一個(gè)區(qū)域在沒有將其與時(shí)間整合在一起的情況下控制順序。</p>
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<p>“我們的參與者的行為中存在匹配效應(yīng)——當(dāng)他們熟悉時(shí)間時(shí),他們可以更快地掌握新的手指按壓順序,而當(dāng)他們必須將之前訓(xùn)練過的順序與新的時(shí)間配對(duì)時(shí),他們就很難學(xué)習(xí)一個(gè)序列。”也許在生產(chǎn)過程中保持時(shí)間控制,即使在運(yùn)動(dòng)開始后也可以保持靈活性。”</p>
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<p>研究人員認(rèn)為,大腦將序列、順序和時(shí)間區(qū)分為代表高級(jí)控制的“什么”元素,這些元素結(jié)合起來定義任務(wù)應(yīng)該“如何”執(zhí)行。</p>
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<p>這些新的研究結(jié)果幫助我們更好地理解,在打字、系鞋帶和演奏樂器等日常技能方面,熟練的動(dòng)作是如何在大腦中存儲(chǔ)和控制的,以及是什么使它們?cè)诃h(huán)境或神經(jīng)疾病的變化中變得靈活和有彈性。</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p>
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