摘要
人类通常每天做成千上万个动作，这让我们能够导航并与周围的世界互动。大脑控制着身体的运动，令人惊讶的是，它可以在一瞬间指挥身体运动。尽管大脑可以快速移动身体，但我们的大部分动作看起来都非常流畅和有效。虽然有些动作很简单或自动，比如眨眼，但其他动作就比较有挑战性了，比如在两个玩具之间移动手臂。科学家们知道，大脑对不同类型的运动有不同的运作方式。然而，在我们的动作中隐藏着有价值的信息，这些信息可以为我们提供有关大脑如何工作的线索。科学家们正在使用一项名为运动跟踪的最新技术进步来更好地了解大脑的决策、注意力和记忆等功能。
运动和大脑有什么关系?
我们依靠我们的身体来移动和与周围的世界互动。你可能知道大脑控制着运动的能力。即使是简单的活动，比如捡起一个物体或在操场上跑步，也需要大脑快速协调许多身体动作。大脑和身体紧密相连，所以可以快速运动。科学家称这种联系为方面的联系．由于大脑和身体的连接，我们可以无缝地从一个时刻切换到下一个时刻。例如，当你骑自行车时，你的大脑不断地与你的身体交流，告诉它如何在踩踏板、转弯和停车时保持直立。你的大脑的工作就是不断更新你的身体在自行车上的动作，这样你就不会摔倒了。
你可能认为一些简单的动作，比如伸出手，很容易做。但情况并非总是如此。例如，想象一下在你面前的两种甜点中做选择。当你在它们之间做出选择时，这不仅仅是你的大脑给你的身体一个一次性的命令去拿甜点——这是你的身体和大脑之间的一次积极的对话!我们现在就可以试试。闭上眼睛，想象一个饼干和一个甜甜圈。甜甜圈闻起来香吗?饼干是软的还是硬的?你更喜欢其中的一种甜点，还是两者之间的竞争?所有这些想法都发生得很快，所以你的大脑很快就会决定你喜欢哪种甜点。 As fast as these thoughts are, you often start moving your arm to reach before you have fully decided which dessert you want more. Because the brain and body are so closely connected, scientists believe that studying the details of how we move can help us understand how the brain functions.
科学家如何通过运动研究大脑
运动以及它们与大脑功能的关系主要是通过观察我们朝什么方向移动以及到达那里需要多长时间来研究的。然而，你知道吗，我们很少会做两次完全相同的移动，即使两次移动都指向同一个位置。例如，每次你伸手去开门时，你的手伸向门把手的路径几乎总是有细微的差异。虽然我们的许多动作看起来是一样的，但实际上在运动路径上每时每刻都有微小的变化(不到一秒钟!)
这些变化很难用肉眼观察到。科学家们已经找到了一种方法来记录我们运动中这些微小而快速的变化运动跟踪．有几种方法可以跟踪运动。科学家可以通过使用电脑鼠标来跟踪一个人的动作，从而在电脑屏幕上记录下他的动作。他们还可以使用放在人手上的传感器。当手从一个位置移动到另一个位置时，传感器跟踪手移动的路径。运动跟踪可以提供很多我们肉眼看不到的运动细节信息。例如，它可以显示曲率手的运动，即手的实际路径与可能的最直路径的差异有多大(图1)．当手掌弯曲的越少，路径就越直，效率也就越高。当动作有很大的弧度时，这通常意味着这个人对他或她想要移动的地方不太确定。
- 图1 -两个不同运动的路径
- 曲率告诉我们运动的路径与最直(最有效)的路径有多大的不同。(一)移动的路径(绿线)比最有效的路径(蓝线)略微弯曲。这通常意味着这个人对正确答案更有信心。(B)这条路径弯曲得离最有效的路径远得多，这意味着这个人对正确答案不太自信。
为什么跟踪和理解我们动作的细节很重要?有趣的是，我们移动时所走的路径与我们的大脑活动有关。使用移动跟踪脑成像方法，科学家们已经发现运动路径的类型可能与运动过程中大脑的活动有关。1，2］．大脑活动可以显示出一个人对一件事(例如红色)和另一件事(蓝色)的思考程度。
我们可以通过回到我们之前的例子来思考这意味着什么，在这个例子中，你选择去拿饼干或甜甜圈。想象一下，你既喜欢饼干又喜欢甜甜圈，但比起饼干，你更喜欢甜甜圈。科学家已经证明，在这种情况下，你的手可能会向饼干微微弯曲，因为你还在想着它，考虑吃它。然而，手又移回到甜甜圈上，因为甜甜圈成为了首选(图2)．这种类型的运动弯曲的发生，是因为在选择吃哪种甜点时，大脑中发生了竞争。如果要在你最喜欢的食物和最不喜欢的食物之间做出选择，那么你的手在远离你最喜欢的食物时可能会有很小的弯曲度。换句话说，你的运动会更有效，因为你最不喜欢的食物不会与你最喜欢的食物竞争(甚至接近)。
- 图2 -低竞争和高竞争动作的区别。
- 每个例子都显示了一个朝向甜甜圈的路径，但是，它们的到达路径之间有显著的差异。(一)向甜甜圈的移动是直接而有效的，因为人们明显更喜欢甜甜圈而不是饼干。这意味着竞争很低。(B)这是因为这两种甜点之间的竞争非常激烈，这表明人们更难做出选择。
移动和分类
我们的大脑不断接收来自周围世界的信息。大脑组织所有这些信息的一种方式是使用分类，这就是我们如何将概念分组的方法。例如，你会如何向一个从未见过狗的人描述一只狗?你可以先把狗描述成动物、哺乳动物或宠物一类的东西。从未见过狗的人可以通过这些分类来更好地了解狗是什么。因此，分类对于分享想法和知识很重要。通过将新概念与已知知识联系起来，分类对于学习新概念也很重要。
科学家可以通过观察一个人在整理信息时的运动路径来研究大脑是如何对信息进行分类的。3.］．例如，假设有人问你长颈鹿是宠物还是野生动物。当你的手决定如何给长颈鹿分类时，你的动作可能会直接指向野生动物的选择。长颈鹿不适合大多数家庭，更不用说当宠物了!因此，没有竞争会吸引你的手向宠物类别的运动。一只鹦鹉怎么样?鹦鹉更难以分类，因为它们可以作为宠物或在野外找到。如何给鹦鹉分类取决于你认为哪一类(宠物或野生动物)更合适。当你选择一个类别时，你的动作可能会更弯曲，因为这些类别之间存在竞争。根据运动路径的弯曲程度，科学家可以揭示大脑如何分类信息的细节。
运动与记忆
记忆是大脑的另一项功能，它在我们所做的几乎所有事情中都扮演着重要的角色。记忆让我们记住和思考过去的时刻，从过去的经验中学习，增加我们的知识，塑造我们的个性。大脑形成记忆的效率对我们的日常生活有很大的影响。科学家们使用运动追踪来研究我们的记忆形成的强度[4］．使用运动跟踪，我们可以记录手移动到“我记得”选项或“我不记得”选项时的路径(图3一)．例如，想想你昨天早餐吃了什么。你还记得吗?如果你这样做，并且你非常自信，那么你的手所采取的回应路径应该是直的和有效的(图3 b)．或者，如果你对自己昨天早餐吃了什么没有信心，但你仍然选择了“我记得”选项，那么你的动作可能会倾向于“我不记得”(图3 c)．出现更多的弯曲是因为即使你记得昨天早上吃了什么早餐，记忆力也不是很强。这种方法使科学家能够通过研究运动来深入了解大脑是如何形成记忆的。
- 图3 -动作可以显示记忆的强度
- (一)想象一下，有人问你是否记得昨天早餐吃了什么。(B)如果你对自己吃了什么很有信心，那么你的手就会笔直而有效地移动到“我记得”的位置。(C)如果你认为如果你记得你吃了什么，但不是很自信，那么你的动作更有可能在达到“我记得”选项之前，先倾向于“我不记得”选项。这种弧度表明，你对昨天早餐吃什么的记忆可能不太清楚。
结论
通过使用运动追踪等技术，科学家们已经了解到大脑和身体是紧密相连的。5］．运动跟踪数据告诉我们，大脑与身体交流，并在动作进行时更新动作。在这篇文章中，我们回顾了一项研究，该研究表明，我们的动作中隐藏的每时每刻的变化可以帮助科学家将我们的行为与大脑的运作联系起来。这些发现令人兴奋，因为它们提供了一种研究大脑如何工作的新方法。未来的工作可以将运动跟踪应用于广泛的研究领域，以调查大脑功能，包括大脑功能如何随着时间的推移而发展，以及在某些运动受到影响的疾病(如帕金森病)中出现了什么问题。总之，科学家可以利用运动追踪来更好地了解大脑，以及我们如何与周围的世界互动。
术语表
方面的联系：↑允许大脑和身体之间交流的通路。
运动跟踪：↑用于跟踪从一个位置到另一个位置的路径、曲率和移动速度的方法。
曲率：↑实际路径与可能的最直路径有多大不同。
脑成像：↑科学家用来测量大脑活动的工具。
分类：↑相似的概念是如何分类的。
利益冲突
作者声明，这项研究是在没有任何商业或财务关系的情况下进行的，这些关系可能被解释为潜在的利益冲突。
参考文献
[1]↑弗里曼，安巴迪，N，米格利，K. J.和霍尔科姆，P. J. 2011。人的知觉和行动之间的实时联系:大脑动态连续性的潜在证据。Soc。>。6:139-55。doi: 10.1080 / 17470919.2010.490674
[２]↑斯托里尔，r.m.，弗里曼，j.b. 2017。社会分类的神经机制。j . >。37:5711-21。doi: 10.1523 / jneurosci.3334 - 16.2017
[3]↑Dale, R, Kehoe, C, and Spivey, M. 2007。在非典型样本分类的时间过程中分级运动反应。Mem。Cogn。35:15-28。doi: 10.3758 / BF03195938
[4]↑帕佩什，M. H.和戈德林格，S. D. 2012。运动中的记忆:运动动态揭示记忆强度。Psychon。子弹。牧师。19:906-13。doi: 10.3758 / s13423 - 012 - 0281 - 3
［5］↑瑟伦，E.和史密斯，L. B. 1996。认知与行动发展的动态系统方法．马萨诸塞州剑桥:麻省理工学院出版社。