大脑如何忽略分散注意力的信息来协调运动

LA JOLLA——(2021 年 10 月 14 日)在您阅读本文时，您皮肤中的触觉感受器正在感知您的环境。你的衣服和珠宝、你坐的椅子、你使用的电脑键盘或移动设备，甚至你的手指在无意间相互摩擦——每一次接触都会激活神经细胞的集合。但是，除非刺激是特别出乎意料的或需要帮助您定向自己的运动，否则您的大脑会忽略其中的许多输入。

现在，Salk 的研究人员发现了哺乳动物大脑小区域中的神经元如何帮助过滤分散注意力或破坏性的信号——特别是来自手的信号——以协调灵巧的运动。他们的研究结果于2021 年 10 月 14日发表在《科学》杂志上，可能对大脑如何过滤其他感官信息也有借鉴意义。

“这些发现不仅有助于更好地了解我们的神经系统如何与世界互动，还有助于教会我们如何制造更好的假肢和机器人，以及如何在疾病或受伤后更有效地修复神经回路，”说Eiman Azim，Salk 分子神经生物学实验室助理教授和 William Scandling Developmental Chair。

科学家们早就知道，从投球到演奏乐器，需要双手的输入来协调灵巧的动作。在一项经典实验中，指尖被麻醉、麻木的志愿者发现拿起和点燃火柴极其困难。

“有一种常见的误解，认为大脑发出信号，而你只是执行由此产生的运动，”阿齐姆说。“但实际上，大脑会不断整合有关四肢和手指状态的反馈信息，并相应调整其输出。”

如果大脑对身体发出的每一个信号都做出反应，它很快就会不堪重负——就像一些感觉处理障碍一样。Azim 和他的同事想要准确地确定健康的大脑如何设法挑选和选择要考虑的触觉信号，以协调操纵物体等灵巧动作。

他们在老鼠身上使用了一系列工具来研究脑干中称为楔形核的小区域内的细胞，楔形核是手部信号进入大脑的第一个区域。虽然已知感觉信息会通过楔形核，但研究小组发现，该区域的一组神经元实际上控制着来自手的多少信息最终传递到大脑的其他部分。通过操纵这些电路以允许或多或少的触觉反馈通过，Azim 的团队可以影响老鼠如何执行灵巧的任务——比如拉绳子或学习区分纹理——以获得奖励。

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