半岛电竞大作了90年的“侏儒运动图”是怎样被颠覆的?

2023-05-23 07:58:57
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  半岛电竞我对教科书教义的信赖使我对摆正在咱们眼前的数据视而不见。跟着时分的推移,咱们对数据的决心越来越大,以致于咱们最终对它的信赖凌驾了通行的神经科学学说。

  正在哥伦比亚大学的神经科学课程中,我通晓到了“皮质幼人”homunculus。这个“皮质幼人”被描画成人体正在大脑皮层负责运动的从脚趾到头部部门的反常吐露。怀尔德-彭菲尔德,这位拓荒性的美国神经表科医师,正在20世纪30年代通过正在清楚的病人身上操纵直接电刺激绘造人脑区域图后,创造了同形体隐喻。

  正在这项劳动中,与彭菲尔德沿道劳动的一名护士创造了科学界最具代表性的插图之一。它显示了正在大脑表观延张开来的幼人:一个幼的身体,有放大的嘴、手和脚,每个部门都被夸诞了,与所占用的神经区域的数目成比例。自后,幼人的三维表示形状将其描画成一个奇特的半岛电竞、没有头发的侏儒,有着强盛的嘴唇、手和脚。这种有点吓人的生物被写进每本神经科学教科书中,乃至他们会带有蝙蝠党羽。

  举动一名学生,以及自后举动该界限的从业者,我仍然担当了“皮质幼人”的说法,以为这是阻挡置疑的实情。举动一名教诲,我尽职尽责地教化学生,这个扭曲的图形代表了大脑构造的一个要害方面。证据仿佛是胜过性的:刺激与运动皮层闭系区域相对应的大脑区域,爆发指点身体运动的信号,惹起预期的脚、手和面部肌肉抽搐。神经影像技巧同样将手或脚趾的运动照射到相配合的大脑区域,而中风变成的毁伤会拦阻预期身体部位的运动。鉴于这统统,对这一脑区的任何新探讨仿佛都是很难一连推动的。所以,我将自身的探讨会合正在其他地方。

  一组变态的出现使咱们的团队起源商酌复造彭菲尔德的原始劳动。它操纵了一种特意的核磁共振成像运动,确定了特意用于某种特定成效的大脑汇集。这种 静止形态的成效神经影像学卖力考查了一局部躺正在扫描仪中停霎时,大脑分歧区域同时发作的自觉勾当运动。

  约莫三年前,这些后代的成像办法的结果与彭菲尔德时间的经典神经剖解学发作了激烈的冲突。题主意起因是,我试图决计正在多大水平上能够信赖一种算帐成像数据的新办法,并对其有用性举行我以为是常例的测试,即查验与手相对应的同位素区域的贯串。

  “皮质幼人”的手显示出与另一半大脑中的手部区域的预期接洽,负责脚和嘴运动的运动皮层闭系区域也是云云。不过,当咱们正在组成同形体“幼人”的这个大脑部门上下挪动时,结果使咱们觉得惊奇。

  成像中浮现了一个无理的形式,显示出三个互闭系联的、以前没有记载的区域就正在运动皮层的同形区中。人们以为,运动同体区只正在大脑半球之间互相接洽,左手与右手,左脚与右脚。与统一半球内分歧地点的接洽不该当存正在。我试图把这个看起来很稀奇的三点成像图案作为一个实行偏差,但正在辩论中咱们也招认,咱们所看到的也许与扶帮同形体的经典神经科学有某种水平的抵触。咱们一连通过考试分歧的办法举行搜求。

  大脑两侧的三个点最初让探讨职员觉得疑惑。它们与大脑中卖力斟酌和负责身体性能的区域闭系联,并且它们还衰弱了教科书中风行的同形体隐喻。图片出处:Evan Gordon/华盛顿大学

  我无法意会这个结果。倘使只要一个完好的同形体,为什么正在这部门运动皮层的中央会有这种独立的、根底分歧的大脑贯串处境?正在同形体的中央,这个奇异的大脑汇集是什么?我把这个决裂的同形体的出现归入我大脑的“不计算”文献夹,并试图正在其他项目上劳动。但这项出现平素困扰着我。

  有一次,我和我的协作家埃文-戈登正在探讨数据时出现,同形体中机密的三个点与一个对谋略异日动作很紧急的认知负责汇集相贯串,而我从探讨生阶段就平素正在探讨这个汇集。这些与高阶负责区域的贯串奠定了如许的念法:三点汇集也许对归并来自同形体的运动指令信号和用于更空洞谋划的神经勾当很是紧急。

  倘使是如许的话,这就意味着也许,只是也许,必要从新描画同形体的经典“幼人”形势。埃文和我完成了一个造定,无论这个抵触的出现指向哪里,咱们都要追寻它,尽管它仿佛寻事了神经科学教科书中的注解。咱们一连从新审视自身之前的劳动,拉来扫数咱们能拿到的潜正在闭系数据集,举行新的实行,并从新审视已揭橥的扶帮和阻碍的证据,这些证据能够追溯到20世纪初。

  揭开这三个闭系点之谜的搜求充满了很多惊喜。早期,埃文兴奋地发布,咱们自身之前的出书物仍然揭示了三点的地点运动。我觉得难以想象,并固定正在这三个成像瑕疵上,我正在数据上花了良多时分,以致于它们“侵入”了我的梦中。

  举动咱们搜求的一部门,咱们认识到正在猕猴和其他非人类灵长类动物身上同样出现了极少抵触的结果,这些结果正在当时还亏空以寻事同形体隐喻。通过开掘彭菲尔德约莫90年前的原始脑刺激数据出现,这些抵触的结果与其他不吻合同形体隐喻的运动皮层构造模子同样相仿,乃至特别相仿。

  再进一步考查,咱们出现咱们的出现能够与其他相对较新的探讨相和谐。2002年,普林斯顿大学的神经科学家迈克尔-格拉齐亚诺及其同事出现,正在非人类灵长类动物中,运动皮层的统一区域卖力负责进食、防御活动和其他比腿或嘴唇的运动更繁复的举动。这项探讨和其他探讨起源促使咱们得出如许的结论:原委90年的进展,“皮质幼人”的模子仍然企图好退歇了。一个大致反响人体从新到脚陈设的运动皮层区域的念法不行再占优势了。

  咱们正在迩来的《天然》杂志作品中为咱们的主张提出了证据。咱们的探讨结果显示,身体的这种神经表征被切成三个部门,一个是脚,另一个是手,再有一个是嘴,而不是正在一个简单的同位素中对身体运动举行衔接的头到脚的表述。分裂或连接这些区域的是机密的三个点的地点,这三个点给咱们带来了很大的故障感。扫数这三个地刚直本都是互相接洽的,咱们出现它们卖力一系列的职业,包罗谋略、调治内部器官,乃至正在或人只是正在商酌做极少举动时也会变得生动。性子上,变成了思念和身体之间的接洽。

  这个汇集被咱们定名为 “身体-认知动作汇集”(SCAN),它推行一个谋略来挪动全数身体。它通过与负责呼吸心率、肌肉仓猝、乃至胃里运动的其他大脑区域相贯串,将心和身体联结起来,扫数这些都为谋略异日的动作供应反应,从而必要避免下次浮现胃部不适或扯破伤。SCAN还贯串到对驱动力和动机很紧急的区域运动,这些区域的毁伤会诱发冷淡。知道到身体负责和运动勾当是由一个联合的大脑回道代表的,这有帮于注解为什么心灵和身体形态常常互相影响半岛电竞。

  当认识到疾苦和全身运动是由统一个大脑汇集负责的岁月,运动或电刺激运动皮层以缓解慢性疾苦的主动效益起源变得有心义。倘使叫醒和启动极少身体举动是统一汇集的一部门,那么用诊治维持职业和多动的贫困仿佛也不那么自相抵触了。

  总的来说,咱们的出现意味着“皮质幼人”是不穿衣服的。我奈何会永久鄙视云云明白的东西呢?这让我大开眼界,认识到我的头脑是怎样被先前的假设所阁下的。我对教科书教义的信赖使我对摆正在咱们眼前的数据视而不见。跟着时分的推移,咱们对数据的决心越来越大,以致于咱们最终对它的信赖凌驾了通行的神经科学学说。

  “侏儒”也许活到了90岁,由于每局部都喜好一个好故事。“皮质幼人”扭曲的形势,超大的嘴唇和手,是云云引人夺目,以致于它有了自身的性命。潘菲尔德正在他的书中夸大,皮质幼人首假使一个用于教化医学生的模子,它不行也不该被太甚解读。半岛电竞大作了90年的“侏儒运动图”是怎样被颠覆的?

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