改變你大腦的神經科學

每天我們的大腦都會面臨各種最後的決定。我們調整步態以避免一塊冰; 我們退出去打休息站; 我們在反擊網球之前切換到反手。

科學家們一直認為,我們突然停止或修改計劃行為的能力是通過大腦前額葉皮層的一個區域來控制的,這個區域涉及到規劃和其他高級心理功能。但是,通過研究人類和猴子的大腦其他部分,約翰霍普金斯大學的一個研究小組現在已經得出結論,最後一分鐘的決策比以前知道的要複雜得多,涉及多個大腦區域之間複雜的神經協調。根據約翰霍普金斯大學的研究小組的說法,這些啟示可能有助於科學家解開成癮行為的某些方面,並理解為什麼隨著年齡的增長,墜落事故越來越常見。

發表的研究結果顯示,違背預期行為涉及到幾個大腦區域之間的協調交叉。因此,在做出決定之後,甚至僅僅幾毫秒的時間改變我們的想法往往為時尚晚,無法改變運動或行為。使用功能性磁共振成像技術,約翰霍普金斯大學研究組發現,顛倒決定需要在前額葉皮層內的兩個特定區域之間進行超快速通信,而另一個附近結構稱為額葉眼部區域,該區域涉及控制眼球運動和視覺意識。

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基蒂·許釋說,當涉及到分秒的決定時,腦決定的時間越長,難度越大相反。她說:「我們的研究發現,停止有計劃的行為需要在大腦幾個不同區域之間進行極快的編排。「如果我們改變主意,即使在原來的」走出去「信息發送到我們的肌肉幾毫秒之後,我們仍然想要按壓油門踏板,但是我們根本無法停下來。」Xu補充說,如果我們在大約100毫秒作出決定,我們可以成功修改我們的計劃。然而,如果我們等待超過200毫秒,我們可能無法做出所需的改變 - 換句話說,我們可能會出現超速罰單或倒下樓梯。

為了確定與取消決定有關的大腦區域,新研究招募了21名受試者進行修改的「停止信號任務」,這是一項常用的神經科學行為測試,涉及取消計劃的移動。接受功能性核磁共振成像的參與者被要求觀看屏幕,並在出現時立即盯著黑點。但是當他們把注意力集中在黑點上之後,會出現一個彩色點,促使他們的目光轉向新的刺激 - 從根本上導致他們放棄了最初的計劃,將目光鎖定在黑點上。研究人員觀察了這些決策步驟期間大腦的哪些部分點亮了,志願者們終止了計劃之後。為了證實他們的發現,作者在一個單一的獼猴身上進行了同樣的實驗。使用植入電極。

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傑弗里·沙爾表示,跟蹤這些眼球運動和神經活動,讓研究人員能夠解決這個瞬間決定涉及哪些大腦區域這個非常混亂的問題。他說:「通過將人類功能性腦成像與非人靈長類動物神經生理學相結合,研究人員將研究的線索組合在一起,這些研究的線索已經太長了。「如果我們能夠理解大腦如何停止或阻止行動,我們可以獲得加強停止過程的能力,讓個人對他們的選擇有更多的控制。」

許希望這些洞察到大腦修改計劃有多困難 - 隨著年齡增長和神經溝通變慢,這個任務變得越來越困難 - 最終可以幫助研究人員設計干預方式,幫助我們做出更快,更安全的決策。在短期內,她希望重點目標將包括幫助老年人避免摔倒,並改變最後一刻的癮癮者的衝動。

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