科学家破译指尖的记忆

科学家们详细介绍了指尖对先前力的机械记忆如何影响指尖触觉神经元对所施加的力做出反应的活动。

这项研究今天作为eLife审阅的预印本发表，提供了编辑们所说的关于指尖粘弹性(其对施加力的时间依赖性机械响应)如何影响触觉神经元向大脑传递的信息的基本发现。

研究结果强调，这些神经元不仅发出当前指尖力的信号，还发出指尖对先前载荷的粘弹性记忆的信号。有关皮肤最近物理状态的触觉信息可能有助于大脑制定准确的运动命令，以控制物体操作和触觉任务中的手。

我们用手完成的日常任务，例如烹饪、清洁或抓取和运输物体，需要精确且快速地反复向外部物体施加力。为了有效地完成这些任务，大脑依赖于触觉神经元提供的作用在指尖上的力的信息。然而，这些神经元并不直接发出接触力信号;相反，它们传递有关施加的力对皮肤造成的变形的信息。

“人类指尖的粘弹性意味着作用在指尖上的力引起的任何变形的持续时间都比力本身更长，”英国谢菲尔德大学心理学系高级讲师、主要作者 Hannes Saal 解释道。“因此，先前的力产生的残余变形将影响指尖在受到新的力时的机械反应。然而，这种物理记忆在自然手部使用过程中对触觉神经元信号传导的影响程度尚不清楚。”

为了研究这一点，萨尔和同事研究了当施加新的力时，先前的指尖力如何影响一级触觉神经元的反应。他们使用定制的机器人来模拟自然物体交互过程中通常遇到的力来刺激指尖。

他们使用插入人类志愿者周围神经的专门设计的电极记录了近 200 个神经元的脉冲反应。神经元被分为快速适应 1 型 (FA-1)、慢速适应 1 型 (SA-1) 和慢速适应 2 型 (SA-2)。

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