我们的皮肤和肌肉有数百万个负责躯体感觉的传感器。然而,我们的大脑并没有被这些接二连三的输入所淹没,也没有被任何其他的感官所淹没。大脑是如何实现这种精准过滤的?

想象你正在弹吉他。你坐着,把乐器放在膝盖上,一只手弹奏,另一只手在琴颈上按动琴弦。你的视觉让你看着乐谱,而你的听觉让你听着声音。此外,还有另外两种感觉使演奏这种乐器成为可能。其中之一是触觉,它告诉你你与吉他的互动。另一个是本体感觉,它告诉你在演奏时你的手臂和手的位置和动作。这两种能力结合在一起,形成了科学家所说的躯体感觉或身体知觉。

我们的皮肤和肌肉有数百万个负责躯体感觉的传感器。然而,我们的大脑并没有被这些接二连三的输入所淹没,也没有被任何其他的感官所淹没。当你在弹奏时,你不会因为鞋子挤脚或吉他背带的拉扯而分心,你只关注重要的感官输入。大脑会熟练地增强一些信号,过滤掉其他信号,这样我们就可以忽略干扰,专注于最重要的细节。

大脑是如何实现这种精准过滤的?在西北大学、芝加哥大学和位于加州拉霍亚的索尔克生物研究所最近的研究中,我们对这个问题给出了一个新的答案。通过几项研究,我们发现,在脑干最底部有一个很小的、基本上被忽略的结构,它在大脑选择感觉信号方面发挥着关键作用。这个区域被称为楔束核 ,或CN(cuneate nucleus)。我们对楔束核的研究不仅改变了对感觉加工的科学认识,还可能为帮助身体损伤或疾病患者恢复感觉的医学干预奠定基础。

为了理解什么这个概念,我们应该回顾一些关于体感如何工作的基础知识。每当我们移动或触摸某物时,我们皮肤和肌肉内的特殊细胞就会做出反应。它们的电化学信号沿着神经纤维传递到脊髓和大脑。大脑利用这些信息来追踪身体姿势和运动,以及我们与物体互动的位置、时间和力度。

实验表明,我们身体的意识体验及其与物体的交互依赖于这些到达大脑皮层的信号。长期以来,科学家们一直认为大脑皮层是选择性地增强或过滤感觉信号的主要参与者之一。相反,他们认为楔束核只是一个被动的中继站,负责将身体的信号传递到大脑皮层。

但我们对此持怀疑态度。如果楔束核不能以某种方式改变信号,它为什么会存在?我们决定观察楔束核神经元的活动来找出答案。在以前,对其开展研究的难点是楔束核很小,很难准确定位。它位于头部和颈部高度灵活的连接处,这意味着动物的移动会使它难以触及。更糟糕的是,楔束核位于脑干内,周围环绕着重要的大脑区域,如果这些区域受损,可能会导致动物死亡。

幸运的是,现代神经科学工具让我们能够在清醒的动物身上稳定地观察楔束核,而不伤害附近的区域。在猴子身上,我们植入了微小的电极阵列,用来监测单个楔形核神经元。我们终于能够研究当猴子移动和触摸物体时,这个区域的单个脑细胞是如何反应的。

这种方法使我们能够回答几个关于楔束核做什么的问题。首先,我们研究了这些神经元是如何对触摸信号做出反应的。我们将猴子的皮肤暴露在多种刺激下,包括振动和盲文样的浮雕点图案。然后,我们将楔束核的反应与输入大脑结构的神经纤维的活动进行了比较。如果这个区域只是传递由皮肤感觉细胞收集的信息,那么楔束核的神经活动基本上会呼应神经纤维的活动。

相反,我们发现楔束核神经元不是简单地传递输入信号,而是将它们进行转换。事实上,楔束核神经元的活动模式更类似于大脑皮层神经元的活动模式,而不是神经纤维的活动模式。

但楔束核和大脑皮层之间的联系不是单向的。除了感觉神经向上的传递,大脑皮层的感觉和运动区也有通路会向下到达楔束核。我们想知道楔束核是否有助于基于动物自主运动的某种形式的感觉过滤。

为此,我们观察了猴子接近目标时的楔束核的活动,并将这些信号与机器人以类似方式移动猴子手臂时产生的楔束核信号进行了比较。我们发现楔束核神经元的活动确实发生了变化,这取决于动物在做什么,以及运动是自愿的还是非自愿的。

举个例子,我们知道手臂肌肉发出的信号可以帮助动物确定某个动作是否在按计划进行。根据这个想法,我们发现当猴子主动移动手臂时,与机器人移动手臂时相比,来自手臂肌肉的许多信号在楔束核中都得到了增强。

这些研究证实,当信号到达楔束核时,我们身体对信号的处理就已经开始了。但是,究竟是哪些脑细胞和途径使楔束核能够选择性地增强那些重要的信号,并抑制那些无关紧要的信号呢?

在第三项研究中,我们利用遗传和病毒技术来探测小鼠的神经系统。有了这些工具,我们可以操纵特定类型的细胞,用激光照射它们来打开或关闭它们。我们将这些技术与行为任务配对:通过训练老鼠拉绳子或对各种纹理做出反应来获得奖励,我们测试了特定神经元的激活或抑制如何影响老鼠执行灵巧任务的能力。这种方法让我们首先探索了楔束核内细胞的功能,揭示了它周围的一组特定的神经元的功能,这些神经元可以抑制或增强进入大脑的触觉信号的传递。

然后,我们应用类似的技术来研究其他高级大脑区域如何影响楔束核的活动。我们发现了两条不同的从大脑皮层一直到楔束核的通路,这两种通路决定了楔束核神经元能传递多少信息。换句话说,楔束核不仅接收来自身体的信息,还接收来自大脑皮层的指导,以帮助确定在每个特定的时刻,哪些信号对个人来说是最相关或最重要的。

显然,楔束核是一个比人们所认为的更有趣的大脑区域。我们的工作有助于明确它的功能:在将某些信号传递给负责感知、运动控制和高级认知功能的大脑区域之前,增强某些信号,抑制其他信号。这一重要作用可能有助于解释为什么楔束核出现在包括老鼠和灵长类动物在内的各种哺乳动物中。

虽然我们的工作还远未完成,但我们的结果已经对康复产生了重要的影响。除了我们能够研究的主动触觉和肌肉信号,有证据表明,楔束核接收到更多的“休眠”输入,这可能对神经损伤的恢复很重要。

全世界有数百万人患有某种形式的肢体功能障碍,如瘫痪或感觉丧失。随着对感觉和运动信号如何支持运动的更好理解,医生最终可以提高对这些疾病的诊断和治疗水平。例如,植入的电极有一天可能会电激活四肢失去知觉的人的楔束核,使病人有可能恢复对身体的感知能力。

节选自酷炫脑文章《为什么你不会被各种感觉淹没,得感谢大脑中这个“部件”》

艺人林志颖驾车在桃园撞击电线杆起火一事在台湾引发关注。

据澎湃新闻转载台湾媒体中时新闻网报道,艺人林志颖7月22日上午开着一台白色特斯拉电动车,不慎撞上桥墩(电线杆)起火,幸好路过民众见义勇为将林志颖拉出,林志颖因此幸免遇难。有媒体访问到林志颖弟弟林志鑫,他看到照片后证实那台是林志颖的车没错,“他都开这台车”。

颜面骨折?

据此前报道称,林志颖在22日上午10时50分,开着特斯拉model x载着儿子从芦竹区中正北路往桃园方向行驶,途中撞到机车分隔岛,事故现场火势猛烈,窜出阵阵浓烟,虽然目前已经遭到扑灭,不过价值400万(新台币)的特斯拉车头已被烧到仅剩骨架。林志颖头部受伤,一度无法说话,手臂更有脱臼情况,至于坐在副驾驶座的儿子则是脸部擦伤,目前都送往林口长庚医院,对于整起事故,警方表示详细原因仍需调查。

此外,林志颖经纪人回应:“谢谢各位关心,林志颖父子目前在医院观察中,有进一步消息会再回复。”

中视新闻网等多家媒体22日下午消息,林志颖的太太陈若仪和家人目前已经赶到医院。

年初购入特斯拉

据澎湃新闻报道,被誉为赛车达人的林志颖平时除了爱开赛车外,也喜欢收集各种车种,今年初他发文宣布购进特斯拉,写下:“17吋大银幕,触觉反馈Yoke,方向盘,换档改在银幕上,后座的小银幕很可爱,X的后座更加的舒适了,整体操作的速度真的快,期待1020马力 0-100km 2.1秒的加速”。追求速度感的林志颖,今年3月再度发文,说:“一步一步挑战成功,电车新纪录,New record 1:54.952”,引来粉丝称赞。

警方初步判断

根据警方调查,林志颖疑似因未注意车前状况,不慎碰撞汽机车分隔岛,随后车辆便起火燃烧。事故中,驾驶及乘客头部及脸部分别受到轻伤。

警察对驾驶实施呼气酒精浓度测试,其酒测值为零,并未有酒后驾驶情况。目前火势已经扑灭,现场交通也已复正常。

芦竹分局呼吁,民众驾车请遵守标志、标线之指示,并应随时注意车前状况,以免因一时疏忽,而造成意外的发生。

林志颖方发声明

据环球网转载台湾东森新闻报道,林志颖的经纪人及弟弟林志鑫当地时间22日下午5点半召开记者会,说明林志颖当前情况。林志鑫透露,大家非常关心林志颖的伤势,只能透露伤势相对稳定,精神也是相对稳定,目前留院观察,接下来两、三天是关键,最后也谢谢关心他的歌迷朋友们,若有最新情况会再对外说明。

22日,林志颖经纪人(左)与林志颖弟弟林志鑫(右)发表声明,图/环球时报

根据发布的声明稿显示,林志颖先生有多处受伤及骨折,目前由长庚医疗团队进行手术评估中,病情暂时无法详细说明,但目前相对稳定,非常感谢社会大众和粉丝的关心及长庚医疗团队的协助。”

声明还称,“由衷感谢将林志颖先生及儿子从车中救出的好心人士,仅代表林志颖家人及公司谢谢您。”

据环球网转述台湾媒体消息,台湾警方今天(22日)表示,艺人林志颖驾驶特斯拉疑未注意车前状况撞上隔离带、车辆起火。桃园市消防局称,林志颖肩膀疼痛,6岁儿子胸部挫伤、脖子疼痛。

施救者还原车祸现场:

据环球网转载台媒报道,救出林志颖父子的工人彭裕弘称他全程目击,听到“砰”一声后,他赶紧跑过去看,当时车头就有些微火势,他赶紧先将小朋友拉出来,再将受困在驾驶座的林志颖硬拉出来。彭裕弘说,从听到爆炸声到救出人,前后一两分钟。

台湾《联合报》称,施救者回忆,事故发生后,车上人都还没拉出来,车头就开始传出爆炸声,火势也逐渐扩大,在2人被救出来不到5秒,火势就蔓延到驾驶座了。

专家:碰撞后电动车比燃油车易起火

尽管目前事故原因待查,但明星驾驶的特斯拉在碰撞后起火,这再度引发了公众对于电动汽车安全的担忧。

而一撞就起火,以特斯拉为代表的新能源车安全性已多次受到大众质疑。

“发生了碰撞以后,电动车的起火概率比起燃油车大幅度增加。”清华大学车辆与运载学院教授宋健告诉时代周报记者,油箱和电池的原理不同。油箱是对外界封闭的系统,只要油不外泄就不会起火。而电池不同,其本身既有氧化剂又有可燃物质,一旦着火后果严重。

“电池不需要被撞坏,只需要有足够大的冲击就有可能起火。”宋健表示,碰撞后容易起火是新能源电动车的特征。

为防止碰撞起火,新能源车采取了相应的安全设计。宋健表示,目前多数车企将电池设计在底板上,但是由于电池装量较多,体积较大,很难防止被撞,有时发生碰撞后不可避免容易波及到电池部位。

7月22日,汽车行业人士林伟(化名)也告诉时代周报记者,针对安全问题,目前产业、车企等方面都在关注,努力避免事故发生。林伟表示,像林志颖这起事故,属于是发生了比较严重的碰撞,事故的具体原因还不清楚,针对新能源汽车的安全问题,业内一直在积极推动、研究。

“应该目前的产品是能够保证正常的使用,一些轻微的故障,碰撞刮蹭都不会有什么问题。”林伟说道。

专家:充电100%比充电90%起火概率高10倍

而据上游新闻报道,曾任法拉利世界一级方程式赛车电驱动系统主任工程师、重庆大学电气工程学院教授、博导陆帅表示,只要是采用锂电池的新能源汽车,理论上都有燃烧的风险,新能源车型还无法完全避免这个问题,相对来说磷酸铁锂电池燃烧的风险略小于三元锂电池。但新能源汽车在受到撞击之后燃烧概率是否高于燃油车,目前来看样本数量太少,还无法验证,所以难有定论。

更为关键的是,新能源汽车燃烧之后相比燃油车更难以灭火。传统燃油车燃烧后只要阻断氧气就能灭火,但电池燃烧通常需要完全释放化学能之后大火才会熄灭,灭火难度要高很多。

陆帅表示,对此大家也不用过于担心,甚至不敢使用新能源车。只要做好以下几点,新能源汽车并不会比燃油车有更大的风险。

第一:不要每次将电池充满。

根据陆帅的经验,他曾联合主机厂进行过大样本实验,将SOC设置为90%,起火概率下降到设置为100%满充条件下的1/10。建议每次充电达到80-85%即可。

第二:选择车门有机械解锁方式的车型。

保证在电气故障之后,依然能够有效地打开车门。新能源汽车应该全都标配机械解锁的装置,避免故障导致车门无法开启。

第三:每个座位上都准备一把破窗锤。

通常新能源车燃烧时有半分钟到两分钟的逃离时间,在无法开门的情况下,破窗是能够有效逃生的。

第四:尽量多慢充,少快充。

相对而言慢充对电池的影响更小,发生故障的可能性也会降低。

眼下的特斯拉,有些烦恼

去年曾放言不再例行公事地参加公司财报会议的伊隆·马斯克(Elon Musk),在当地时间周三(7月20日)晚上,再一次出现在了特斯拉的财报会议上。

按照马斯克本人的说法,他亲自出席电话会议,就说明公司有了麻烦事儿。“如果我们遇到了艰难局面,我就会参加电话会议。”马斯克说,“如果只有好消息,那我就不来了。”

这不是谦虚或者客套,眼下的特斯拉,的确有些烦恼。

看具体的数据。

今年3-6月,特斯拉营业收入为169.3亿美元,同比增长41.6%,环比却下降9.7%;净利润为22.59亿美元,同比大幅增长98%,环比却下降31.9%。

好在,市场对此有预期,此前公布的销量数据就有“预警”,特斯拉当季共交付新车25.5万辆,同比增长27%,环比却下降18%。因此,财报发出之后,资本市场的反响尚可,股价盘前没有“崩”。

来 源 :21财闻汇综合21世纪经济报道(记者:彭苏平)、澎湃新闻、环球网、中新文娱、北青娱见、时代周报、上游新闻

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