例如,如果您拿著一根棍子然后用它敲擊其他東西,大腦似乎會(huì)激活一組特殊的神經(jīng)傳感器,以使用通過我們的神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)送的振動(dòng)模式來(lái)計(jì)算出剛發(fā)生的情況。
當(dāng)然,如果觸摸了所握持的物體,就會(huì)感覺到壓力傳遞到手指上時(shí)的變化–但是最新的研究表明,我們還可以弄清物體上接觸的確切位置。
法國(guó)里昂大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家盧克·米勒(Luke Miller)對(duì)《科學(xué)美國(guó)人》的理查德·西瑪(Richard Sima)表示:“該工具被當(dāng)作您身體的感覺延伸來(lái)對(duì)待。”
在400種不同的測(cè)試中,米勒和他的同事讓16名研究參與者握住木棒,并要求他們嘗試確定何時(shí)在彼此靠近的位置上對(duì)這些木棒進(jìn)行兩次敲擊。
志愿者非常擅長(zhǎng):他們可以在96%的時(shí)間內(nèi)識(shí)別出兩次觸摸。
在實(shí)驗(yàn)過程中,研究人員還使用腦電圖(EEG)設(shè)備記錄參與者的大腦活動(dòng)。這些掃描結(jié)果表明,大腦使用類似的神經(jīng)機(jī)制-特別是在主要的體感皮層和頂葉后皮層中-檢測(cè)我們自己的皮膚和所握持的物體上的觸摸。
研究人員認(rèn)為,我們可能可以在物體停止振動(dòng)之前就確定其位置。根據(jù)團(tuán)隊(duì)運(yùn)行的計(jì)算機(jī)模型,這可以在短短的20毫秒內(nèi)發(fā)生。
這不是一個(gè)全新的主意-想一想視障人士使用拐杖來(lái)感知周圍的事物-但以前沒有人曾經(jīng)如此詳細(xì)地研究過大腦中發(fā)生的事情。
當(dāng)振動(dòng)通過我們皮膚中的某些神經(jīng)末梢(稱為Pacinian受體)時(shí),似乎能夠解碼振動(dòng)。通過從我們手中的這些受體接收信息,負(fù)責(zé)的大腦部位便可以找出物體被擊中的位置,研究人員認(rèn)為我們甚至可能已經(jīng)調(diào)整了工具的握持方式,以更好地反饋這些工具的工作情況。
這項(xiàng)研究可能有用的領(lǐng)域之一是改變假體的設(shè)計(jì)方式:如果我們了解身體與世界其他地方之間的物體如何將信息傳遞到我們的大腦,我們也許能夠使它們作為傳感器更好地工作。 。
這項(xiàng)工作是建立在同一個(gè)團(tuán)隊(duì)以前的研究基礎(chǔ)之上的,該研究是物體如何充當(dāng)我們身體的延伸,但是現(xiàn)在我們更加了解這種奇怪現(xiàn)象發(fā)生時(shí)大腦內(nèi)部的情況。
研究人員在已發(fā)表的論文中寫道:“我們以以前未得到充分認(rèn)識(shí)的方式證明了工具對(duì)于人類行為至關(guān)重要:它們?cè)谏窠?jīng)水平上擴(kuò)展了我們身體的體感邊界。”
因此,我們的研究結(jié)果表明,體感處理不僅僅停留在皮膚上,還擴(kuò)展到了神經(jīng)系統(tǒng)之外,還包括我們使用的工具。”