小婴儿似乎喜欢“吃”各种东西,无论是乐高积木、肥皂还是蜡笔,宝宝都会抓起它们就往嘴里塞,令大人们头疼不已。最近,新的研究发现,宝宝这种“看见什么吃什么”的行为是与生俱来的,可能具有重要的演化意义。
为研究手口协同作用的神经基础,法国国家科研中心的安吉拉.西里古(Angela Sirigu)及其同事对大脑皮层上150个控制运动的位点进行了电刺激。他们发现,当在10个特定位点施加刺激时,所有志愿者都会自动把手伸进张开的嘴里。研究者推测,这一连贯动作是与生俱来的,这使得婴儿在运动模仿机制尚未成熟、没有掌握如何进食时也能准确地把食物送进嘴里。研究结果发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。
神经生理学的经典理论认为,复杂的运动由不同神经位点上的基本运动结合导致,产生运动的机制是不同位点间电信号的传递。之前人们一直认为,大脑中的不同位点单独控制每一部分的作用——如在手口协同作用中,A位点控制口,B位点控制手,A位点产生的刺激通过电信号的形式传递到B点,引发手的运动,进而完成一整套类似自动进食的动作。然而,在对猴子进行的实验中,有证据表明“自动进食”的神经基础并非不同位点之间电信号的传递,而是在中央前回(PrG,precentral gyrus)作为一个独立的结构单元存在。
在人类中,独立单元调控复杂动作的机制一直未被阐明。这一次,西里古和同事对26名不同年龄(2岁~60岁)的脑外科手术病人进行了研究。他们首先找到大脑皮层中控制躯体运动的区域,用电极刺激有关位点,并从中筛选出所有引发上肢运动的位点,记录它们的体感诱发电位(SEPs),确定这些特定位点的电位可以满足手口感觉运动的基本要求。最后,研究者再从与上肢刺激有关的位点中,收集所有与口的运动有关的体感诱发电位——按照经典的神经生理学理论,在手口协同作用中,控制手和口的位点的电位会匹配,电信号在环路上传递,形成完整的一套动作。然而结果表明,即便是施加的电刺激强度到最大,也没有发现这类位点。
与此同时,研究人员发现,有10个特定位点在接受电刺激时,可直接诱发实验参与者的以下动作:嘴逐渐张开,同时通过上肢屈肌收缩肌肉,合上的手向脸的方向运动,好像要送什么东西到嘴里去。以上事实说明,“吃手”的动作并不能被看成很多控制口或上肢运动的单元位点间的信号传递,而是某些位点独立集成控制的复杂运动。
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