心理地图揭示大脑的即插即用可塑性

研究人员继续探索大脑可塑性的极限

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我们所有人的大脑中都携带着各种身体的心理表征——一个例子是众所周知的触觉脑图,有时被称为小人。新的研究表明,随着年龄的增长,这种心理地图会变得模糊,并很容易扩展以容纳仿生肢体。

模糊的身体
随着年龄的增长,我们的触觉变得不那么准确——例如,一些老年人很难阅读盲文。德国波鸿鲁尔大学的研究人员在寻找这种感觉衰退的根源时,偶然发现了一个令人惊讶的现象:大脑的感觉身体地图(通过确定凸起的点相对于彼此的位置来帮助我们区分盲文字母)并没有萎缩,而是随着年龄的增长而扩张,就像学习时一样。

这悖论如何解释呢?小人由代表我们手指、手臂等的脑细胞组成,沿着大脑皮层大致描绘出一个扭曲的人形。在年轻人中,由于细胞抑制代表不同身体部位区域之间的神经活动,地图保持清晰。然而,在衰老过程中,这些细胞大概开始松懈;就像墨水画被水泼洒一样,身体地图的轮廓开始渗色。幸运的是,研究表明,通过用特殊的设备刺激指尖,可以使模糊的老小人重新清晰,从而至少可以部分恢复感觉的精确度。


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天生仿生
加州大学伯克利分校的一项研究表明,对于大脑来说,电子硬件与血肉之躯没有什么不同。在实验中,猴子学会了通过微电极连接到它们的运动皮层来控制电脑光标——作为仿生肢体的替代品。尽管这一壮举并不新鲜,但研究人员首次表明,大脑中已经形成了对新配件的稳定记忆。

在正常发育过程中,婴儿通过创建身体可移动部分的心理地图(一种运动小人)来学习控制肢体。领导这项研究的神经科学家何塞·卡梅纳说,新发现与这一过程类似,“但它是关于假肢设备的,这就是它深刻之处。我们谈论的是身体图式的延伸。”换句话说,一旦脑机接口加速运转,我们的大脑可能已经设置为实现毫不费力、类似即插即用的电子附加装置控制。

注意:这篇报道最初以“不断演变的心理地图”为标题发表

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