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核心概念 神经科学和心理学 发表:2022年5月13日

神经科学的机构

文摘

生物有大脑的一个重要原因是产生运动。运动可以是自愿(那些在我们的控制中,像步行)或非自愿(那些不在我们的直接控制之下,就像呼吸)。我们的大脑不仅负责生产这些运动,而且对生成的控制我们的志愿活动。感觉我们在控制我们的运动被称为机构。机构产生的感觉如何?我们真的在“控制”的行为?本文试图回答这些问题,讨论当我们的机构被中断和结尾的总结当前和未来在这个领域的研究。

的机构是什么?

几百年来,哲学家和科学家一直试图理解我们的“选择”我们的行动的能力。我们大多数人相信我们所做的动作和想法我们创造自由选择和自由由自己的意愿。我决定,我想从桌上拿起这支笔,然后我做。这个意义上的自由意志是一个大的一部分我们是谁。没有科学证据至今依然认为有自由意志的力量,推动我们的大脑运动。事实上,它正好相反。的感觉有了自由意志运动完全生成运动完成后(1]。因此,科学家认为我们的大脑做出选择基于某些外部/内部信号,我们只认为这些选择是由我们自己的自由意志。主观知觉或感觉,我们在控制我们的动作,我们叫做负责其后果的机构(2]。科学家仍在探索大脑如何产生的机构和负责的感觉是如何到达我们所做的运动及其后果。

预测的大脑

我们的大脑是复杂的器官,可以做出预测。事实上,我们理解我们周围的世界基于大脑的能力来预测。通过考虑我们的大脑使预测反应外部信号(声音、视觉、或气味)或内部信号(饥饿,干渴)。大脑也会不断地更新这些预测随着形势的要求。例如,当你爬一段楼梯,几步后,你意识到你没有看到下面的步骤来估计它的高度。这是因为你的大脑预测的高度根据以往的步骤,这样你就可以毫不费力地爬上甚至在黑暗中。然而,如果有一个小阶梯高度的变化,你可能会旅行。这是因为你的大脑执行基于运动预测,所有的步骤山庄都是平等的。另一方面,如果你走在一条路,你的大脑知道路径是不均匀的。因此,它必须依靠你的感官去计划你的运动,需要保持更新其预测。 This impressive ability of the brain to make predictions is also the core of the sense of agency [3]。

在工作的机构

考虑这样一个情况下,你和你的朋友在户外玩传球游戏,他向你扔球。你跟踪球的路径,看到它被扔在一定的角度和一定的速度达到一定的高度。你移动领域达到最合适的位置抓球成功。你怎么这么做?当你看到有人向你扔一个球,你的眼睛捕捉所有的球,将其发送到信息视觉皮层,一个地区的大脑。利用这些信息,额叶皮质在大脑的前部,预测球的轨迹,决定的操作序列。操作的顺序是引发的补充运动区,信号初级运动皮层执行操作。这种“去”信号,随着输入来自其他更深层次的大脑区域,得到精制和到达脊髓。脊髓传递这个信息给适当的肌肉,在这种情况下,你的手和脚的肌肉。因此,他们都在同步移动,这样你认为正确的位置抓球。

一旦你抓住球,皮肤上的传感器反馈信号发送到大脑的感官部分,通知大脑,球已经成功了。因此,行动是完整的。行动已经完成后,感觉做出了行动,你做出了选择对你和周围的东西表现在某些方面是机构的感觉。机构还包括你的感觉的感觉负责成功捕捉球(图1)。

图1 -脑区激活在玩。
  • 图1 -脑区激活在玩。
  • (一)你的视觉皮层的捕获和处理信息接近球的高度,速度,和角度。(B)视觉信息发送到你的前运动皮层,计划你的运动和信号执行它的初级运动皮层。你朝着球。(C)当你抓住球,感觉信息反馈到你的大脑通过视觉和感觉的区域。(D)你的角形脑回执行比较操作的实际结果和预测结果。一个完美的匹配结果生成你的机构。

机构的感觉是怎么出现的?

最终我们如何感觉的机构吗?科学家认为,运动前区皮层计划一个动作,一种意图也是生成。计划的行动是基于大脑的预测从过去的事件和经历。一旦执行有计划的行动,行动的结果应通知大脑是通过反馈信号。如果预测与实际结果相匹配,那么机构生成的感觉是,你觉得在你的控制之下。在不匹配的情况下发生在预测和实际结果,当您的鼠标光标的速度突然增加,超过目标,然后有一个中断的机构,你觉得你是负责行动或其结果。一个大脑区域被称为角形脑回这种不匹配发生时被激活,使你觉得你没有执行这个动作。

中断时机构的感觉是什么?

某些条件的机构不能正常工作。首先,从50岁,机构下降的感觉。60 - 80岁之间快速下降。这种下降可能是由于随着年龄的增长,我们的身体所发生的物理限制,也可能是由于年龄的变化的大脑区域,生成机构的感觉。同时,大脑障碍称为精神分裂症患者相信自己的动作(和他们的思想)是由外部力量。这是因为他们的大脑无法预测的后果,他们采取的行动。精神分裂症患者不能区分行为/想法,和那些由别人去做。一个条件称为功能性运动障碍患者异常的动作或姿势,似乎自愿在医生的检查,但感觉无意识的病人。这是因为这些病人已经失去了意义上的机构,所以他们没有意识到他们的代理是异常运动(4]。

机构也暗示的意义领域的法律,因为它是至关重要的考虑一个人是否犯罪或不道德行为意识到他或她的行为的结果,还是那个人是在减少的机构,如在精神疾病的情况下。此外,重要的是要理解发生了什么机构的感觉当我们考虑人机接口,等等修复设备这是由电脑控制的。有可能发展一种机构在使用这些设备吗?

当前和未来的研究

的机构是一个现象,没有得到广泛的研究和主题没有得到应有的重视。只有少数的世界各地的科学家正在努力探索大脑机制,生成机构的感觉。虽然我们有一些基本问题的答案的感觉,有很多问题仍然存在。科学家们正在试图确定精确是大脑的哪个区域负责产生这种感觉的控制运动和这些大脑区域是如何相互联系的。

在识别那些至关重要的地区和具体功能,下一步将是发展策略来改变这些地区的活动和连接并检查这些变化如何影响机构的感觉。希望人们的老年人的生活质量和与中断的机构可以提高通过这项研究,通过增加他们的控制自己的身体和他们的行为。

资金

这项工作是支持的印度生物技术部/威康信托基金会印度联盟奖学金(IA / CPHI / 16/1/502624)授予NT。

术语表

自由意志:能够选择自己的行为不受任何外部控制。

的机构:控制你的行为及其结果的感觉。

视觉皮层:该地区的大脑接收和处理视觉信息从我们的环境。

额叶皮质:该地区的大脑是决策的关键。

补充运动区:该地区的大脑运动计划。

初级运动皮层:产生运动的大脑区域。

角形脑回:一小部分的顶叶皮层感觉不匹配预测结果和实际行动。

假肢器官:人造身体部位替换丢失或非功能部位。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

确认

作者要感谢Aanya辛格女士第九课的学生,德里公立学校,印度莫哈里(她的评论手稿。


引用

[1]哈雷特,m . 2007。意志控制的运动:自由意志的生理学。中国。Neurophysiol。118:1179 - 92。doi: 10.1016 / j.clinph.2007.03.019

[2]憔悴,p . 2017。在人类大脑的机构。Nat,启>。18:196。doi: 10.1038 / nrn.2017.14

[3]Gazzaniga, m . s . 2009。认知神经科学。剑桥,麻州:麻省理工学院出版社。

[4]摩尔,j . w . 2016。代理的意义是什么,为什么它很重要?前面。Psychol。7:1272。doi: 10.3389 / fpsyg.2016.01272

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