真实运动和“虚拟”运动的大脑工作方式不同

科学家们已经确定，我们的大脑在想象运动时的活动与在实际行动时的活动是如何不同的。事实证明，在这两种情况下，先前的信号都发生在大脑皮层，但带有虚构的……

　　

科学家们已经确定，我们的大脑在想象运动时的活动与在实际行动时的活动是如何不同的。事实证明，在这两种情况下，先前的信号都发生在大脑皮层，但在想象的运动中，它与特定的半球没有明确的联系。

获得的数据可以潜在地用于医疗实践中，以创建神经训练器和控制中风后患者神经网络的恢复。研究结果发表在《Cerebral Cortex》杂志上。

在我们拿起笔或放下杯子之前，大脑已经形成了这个动作的完整画面。这种视觉运动转换确保了我们动作的准确性。了解这些机制有助于患者在中风后恢复运动活动。但我们并不总是完成我们开始的运动。在这种情况下，视觉信息进入负责运动的皮层的运动区域，但反应的开始在某一点上被阻止，精神努力并没有随着真正的肌肉激活而结束。

在一个明确的动作之前的大脑活动与在一个想象的动作之前的大脑活动有什么不同，目前还不清楚。这正是研究人员决定要找出的，因为从大脑层面了解我们的运动将改善中风后的运动康复技术。

来自Skoltech和莫斯科国立大学的科学家比较了真实运动和想象运动中的视觉运动转换。为此，研究人员对17名平均年龄为23岁的志愿者进行了一项实验。

受试者将他们的手放在一个有两个按钮的面板上，这些按钮会周期性地发光，而参与者只需要遵循两个按钮中的一个。一旦按钮被点亮，演员们就必须按下它，或者想象他们是如何做的，这取决于科学家的要求。在实验过程中，研究人员记录了志愿者的脑电图。然后，神经科学家评估了与运动准备相关的皮层区域的信号，以及运动过程中手部感觉的出现。

在想象和真实的运动中，按钮的发光引起感觉运动皮层的活动，但只有在真实的运动中，这种活动主要在一个半球被观察到。作者认为，在运动开始之前，大脑中出现的一个信号(所谓的前信号)表明视觉刺激转化为运动。

结果表明，前一种信号在活动肢体对面半球的额中央区域最为强烈。也就是说，当一个人用右手按下按钮时，左脑半球被激活，反之亦然。与此同时，如果一个人对按钮的光反应较慢，并延迟按下按钮，那么前一个信号的持续时间就会增加。

前面与想象运动相关的信号与大脑的特定半球无关。在运动之前，感觉运动皮层的不同区域会积累唤醒，这表明在想象和实际行动中形成心理图像的方式不同。

作者还检查了当参与者没有集中注意力的按钮被点亮时，志愿者的大脑中是否出现了任何信号。结果表明，在对非目标刺激做出反应时，志愿者也有一个预先信号，尽管它比目标弱得多，持续时间也短得多。

这种非目标信号的存在表明，当大脑做出决定时，首先评估视觉信息，然后做出阻止运动的决定。与此同时，非目标信号也表明，在对刺激进行评估时，皮层的运动区域并没有保持不活动状态，只有先前信号的存在并不一定会导致立即的运动反应。

“中风会破坏大脑皮层中抑制和觉醒之间的平衡，也会破坏大脑半球间的相互作用，以及运动皮层与视觉区域的相互作用。

“我们建议使用运动相关的皮层信号来评估中风患者负责将视觉信号转化为行动的大脑网络的状态。它们也可以用来分析康复的成功程度。这种方法将是高度敏感的，因为它将允许记录大脑运动系统状态的改善，甚至在它们在运动中表现出来之前，”Skoltech的高级研究科学家、该项目的参与者之一Nikolay Syrov说。