文摘
人类通常天天成千上万的运动,使我们在我们周围的世界并与之进行交互。大脑控制身体的运动,令人惊讶的是,可以让身体在短短一瞬间。尽管大脑可以迅速移动身体,我们大部分的动作显得非常顺利和有效的。有些运动很容易或自动,如闪烁的眼睛,其他运动更有挑战性,如移动手臂两个玩具之间的选择。科学家们知道,大脑的功能在不同的方法对不同类型的运动。隐藏在我们的运动,然而,谎言有价值的信息,可以提供线索,大脑是如何工作的。科学家们使用最近的技术进步,被称为运动跟踪,为了更好地理解大脑功能,如决策,关注,和记忆。
运动和大脑是如何联系起来的?
我们依靠我们的身体将我们周围的世界并与之进行交互。你可能知道,大脑控制能力。甚至简单的活动,比如捡一个对象或穿过操场需要大脑快速许多身体运动协调。快速运动可能发生,因为大脑和身体是紧密联系在一起的。科学家称这个链接方面的联系。因为方面的连接,我们可以无缝地从一个时刻到另一个。例如,骑自行车时,你的大脑不断地与你的身体,告诉它如何保持直立而骑车,转弯和停止。你的大脑的工作是不断更新你的身体在自行车上的行动,这样你不会脱落。
你可能会认为简单的运动,比如伸出你的手,很容易使。这并非总是如此。例如,假设两个甜点之间选择在你面前。当你在二者之间做出选择,不仅仅是你的大脑给身体一次性命令到达一个甜品是一个活跃的对话你的身体和大脑!现在我们可以试试这个。闭上你的眼睛,想象一个饼干和一个甜甜圈。甜甜圈的味道好吗?饼干软或硬吗?你喜欢甜点之一,还是结束这两个之间的竞争?所有这些想法迅速发生,所以你的大脑迅速决定哪些你喜欢甜点。 As fast as these thoughts are, you often start moving your arm to reach before you have fully decided which dessert you want more. Because the brain and body are so closely connected, scientists believe that studying the details of how we move can help us understand how the brain functions.
科学家研究大脑如何通过运动
运动以及它们与大脑功能主要研究通过观察我们走向和需要多长时间。然而,你知道吗,我们很少做同样的运动两次,即使两个动作相同的位置吗?例如,每次你打开一扇门,几乎总是有小差异路径你的手需要门把手。虽然我们的许多动作看起来相同,实际上有微小的即时(小于一瞬间!)的变化运动的路径。
这些变化很难观察到的只有我们的眼睛。科学家们已经找到一种方法来记录这些小和快速变化在我们的运动通过一个方法调用运动跟踪。有一些跟踪运动的方法。科学家可以记录运动在电脑屏幕上通过使用电脑鼠标跟踪运动的人。他们还可以使用传感器放置在一个人的手。的手从一个位置移动到另一个地方,传感器跟踪路径的手。运动跟踪可以提供很多关于运动的详细信息我们的眼睛看不见。例如,它可以显示曲率手的运动,这是多少的实际路径可能不同于最直的路径(图1)。当手曲线少,道路更直、更有效。运动有很多的曲率时,这通常意味着这个人是不确定他或她想要移动的地方。
- 图1 -两种不同运动的路径。
- 曲率告诉我们多少运动的路径是不同的(最有效)最直的路线。(一)运动的路径(绿线)曲线的最有效的路径(蓝线)。这通常意味着正确答案的人是更有信心。(B)这条道路曲线远离最有效的路径,这意味着正确答案的人是缺乏自信。
为什么它是重要的跟踪和理解动作的细节吗?有趣的是,路径时我们采取行动与我们的大脑在做什么。用运动跟踪脑成像方法,科学家们发现,路径运动需要的类型可能与大脑的活动在运动(1,2]。大脑活动会显示有多少人正在考虑一件事情(例如,红色)相比别的(蓝色)。
我们可以想想这意味着通过从早些时候回到我们的例子,你是选择拿一块饼干或者一个油炸圈饼。想象你喜欢饼干和甜甜圈,但你只是仅仅喜欢甜甜圈饼干。科学家已经指出,在这种情况下,你的手可能曲线略向饼干,因为你还是考虑考虑吃它。然而,移动回甜甜圈因为甜甜圈成为首选(图2)。这种类型的运动曲率是因为竞争发生在大脑之间进行选择时,甜点,吃。如果选择是你最喜欢的和最不喜欢的食物,然后你的手运动可能会很少曲率远离你最喜欢的食物。换句话说,你的动作会更有效率,因为你最不喜欢的食物不与(甚至接近)你有多么享受你最喜欢的食物。
- 图2 -低收入和竞争激烈的运动之间的差别。
- 每一个示例显示了一个达到向甜甜圈,然而,他们到达路径之间存在显著的差异。(一)这个运动的甜甜圈是直接和高效的,因为有明显的偏爱的甜甜圈饼干。这意味着竞争低。(B)这个运动曲线向饼干,因为高之间的竞争这两个甜点,建议选择更困难的人。
运动和分类
我们的大脑不断从周围的世界获得信息。大脑组织所有这些信息的一种方法是使用分类,这是我们组的概念。例如,你会如何形容狗从来没有见过一个人吗?你可能首先描述一个狗东西适合动物的范畴下,哺乳动物或宠物。从来没有见过一条狗的人可以使用这些类来获得一个更好的主意是什么狗。因此,分类对分享想法和知识很重要。对学习新概念的分类也很重要,有关我们已经知道。
科学家可以研究大脑如何分类信息通过检查一个人的运动路径,而他或她是分类信息(3]。例如,假设你问长颈鹿更适合属于宠物和野生动物。随着你的手来决定如何分类长颈鹿,你连续运动可能会对野生动物的选择。长颈鹿不能适应大多数家庭,更别说是一个宠物!因此,没有竞争,将你的手向宠物的运动类别。一只鹦鹉呢?鹦鹉分类更困难,因为他们可以找到当宠物或在野外。你如何分类一只鹦鹉取决于哪一类(pet或野生动物)你认为更适合。当你选择一个类别,运动可能曲线更因为这些类别之间的竞争。基于曲率的运动路径,科学家可以揭示大脑如何分类信息的详细信息。
运动和记忆
记忆是另一个大脑功能中发挥着重要作用,几乎我们所做的一切。记忆让我们记住,想想过去的时刻,从过去的经验中学习,增加我们的知识,塑造我们的人格。大脑在形成记忆的有效性可以对我们日常生活有很大的影响。科学家们利用运动跟踪研究强烈我们的记忆是如何形成的(4]。使用运动跟踪,我们可以记录路径的手需要朝着一个“我记得”选项或者一个“我不记得”选项(图3一)。例如,想想昨天早上您早餐吃的东西。你还记得吗?如果你做,你很自信,那么你的手反应所采用的路径,你记得应该直接和有效的(图3 b)。或者,如果你不相信你的记忆你昨天早餐吃了什么,但你仍然选择“我记得”选项,然后你的运动曲线向“我不记得”(图3 c)。更多的曲率是因为即使你记得昨天早上你早餐吃了什么,记忆不是很强烈。这种方法允许科学家研究运动了解大脑如何形成记忆。
- 图3——动作可以显示实力的内存。
- (一)想象你被要求如果你还记得昨天你早餐吃了什么。(B)如果你很自信在你吃了你的记忆,你的手会直接有效地移动到“我记得”位置。(C)如果你认为你记得你吃但不是很自信,那么你的运动曲线更有可能向“我不记得”选项前到达“我记得”选项。这表明,曲率的记忆你早餐吃了什么昨天可能不强。
结论
通过使用运动跟踪等技术,科学家已经知道大脑和身体是紧密联系在一起的(5]。运动跟踪数据向我们表明,大脑与身体和更新运动时。在本文中,我们回顾了研究显示,隐藏的即时变化我们的运动可以帮助科学家将我们的行为与我们的大脑功能。这些发现令人兴奋的,因为它们提供了一种新方法研究大脑是如何工作的。未来的工作可以应用运动跟踪广泛领域的研究调查大脑功能,包括大脑功能如何随着时间和什么出错在运动影响的某些疾病,如帕金森症。总之,科学家可以利用运动跟踪,以便更好地理解大脑和如何与周围的世界。
术语表
方面的联系:↑通路,让大脑和身体之间的通信。
运动跟踪:↑方法用于追踪路径、曲率和速度运动从一个位置到另一个位置。
曲率:↑有多少实际的路线不同于最直的可能路径。
脑成像:↑科学家们用测量大脑活动的工具。
分类:↑相似的概念是如何分为团体或类别。
的利益冲突
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
引用
[1]↑弗里曼,j·B。阿姆巴迪,N。,Midgley, K. J., and Holcomb, P. J. 2011. The real-time link between person perception and action: brain potential evidence for dynamic continuity.Soc。>。6:139-55。doi: 10.1080 / 17470919.2010.490674
[2]↑Stolier, r . M。,and Freeman, J. B. 2017. A neural mechanism of social categorization.j . >。37:5711-21。doi: 10.1523 / jneurosci.3334 - 16.2017
[3]↑Dale, R。,Kehoe, C., and Spivey, M. J. 2007. Graded motor responses in the time course of categorizing atypical exemplars.Mem。Cogn。35:15-28。doi: 10.3758 / BF03195938
[4]↑Papesh, m . H。,and Goldinger, S. D. 2012. Memory in motion: movement dynamics reveal memory strength.Psychon。子弹。牧师。19:906-13。doi: 10.3758 / s13423 - 012 - 0281 - 3
[5]↑泰伦,E。,and Smith, L. B. 1996.一个动态系统方法的发展认知和行动。剑桥,麻州:麻省理工学院出版社。