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”》

#许凯[超话]#突然一翻发现已经喜欢凯哥那么久了,或许已经忘记当时最喜欢他什么,也许是治愈的微笑,永远开朗的性格。看着他越来越好真的有种吾家有男初长成的感觉。他一定会红的,因为他值得。
喜欢他也许是当时每个偷偷熬夜的凌晨追更新的剧,刷了无数遍烂熟于心的台词,是专注于寻找每一个有关于他的采访。是第一次为他涉猎周边,了解小卡立牌这些小东西。
是他接过的每一封手写信,是他永远将快乐带给我们的幸福感。是无数个想要大哭的夜晚看着他治愈的微笑。
或许我很自私,有时候不想他那么的拼命,我只希望他能够健康快乐。真的有些百感交集。从四年前每次跟朋友安利“你知道许凯吗?”大家都非常的陌生甚至都没有听说过。“就是那个延禧攻略的富察傅恒啊!”
到现在,“看!这是我本命!许凯!”“啊,我知道他!是那个陆思诚吗?好眼熟啊。”
他就像是我人生中的一束光,吸引我靠近,传递给我们快乐幸福和温暖。
他是最好的许凯,是我们的soso,是我们霸气的凯哥,是我们可爱的朱砂痣。未来也会继续爱你❤

#大众汽车高管:主流品牌以个性化设计来区分,将共享更多组件#

近日, 大众汽车品牌首席执行官Thomas Schäfer在接受外媒采访时提到,集团将专注于用个性化设计来区分每个品牌,从而能够降低主流品牌(大众、斯柯达和SEAT)发动机和内饰复杂性。

大众汽车高管提到,公司希望能够提升20%的效率。另据外媒消息,大众汽车集团约80%的交付量由主流品牌车型完成。

Thomas Schäfer提到,其主流、量产车品牌能够共享工厂、零部件等组件,从而使得开发和生产更具成本效益。就像MEB平台,其已用于支持大众、奥迪、斯柯达及SEAT品牌车型生产。

大众高管还提到,集团必须变得更具竞争力,公司正寻求在车型阵容中增加更多跨界车和SUV以实现这一目标。


发布     👍 0 举报 写留言 🖊   
✋热门推荐
  • 夏念汐傅隐寒夏念汐傅隐寒(全章节无弹窗收藏即看)小说全文阅读笔趣阁vcxfds14 ‼书名:《夏念汐傅隐寒》 ‼主角:夏念汐傅隐寒 非小说原文:“梨梨。” 他一
  • 一转眼,孩子5岁了,这几年曼联因成绩不佳,教练换了三任,该赢的没赢,不该输的都输了,球员没有激情,球队内部还出了问题,德比干不过曼城,死敌拿了联赛和欧冠,足坛瞬
  • 而张桂梅的这句话,让孩子们明白了,唯有自己努力,才能立足于这个世界。而张桂梅的这句话,让孩子们明白了,唯有自己努力,才能立足于这个世界。
  • 亲家看到儿子来了穿上衣服就跑出去了,她说当时自己尴尬极了,就和女婿说,是你爸爸给我发发汗,感冒就好了,是他主动说给我发汗的,女婿气冲冲的就走了,这不这几天看到女
  • 晚上和小伙伴们线上原计划1个小时快乐谷•乐活主义精神文化养老价值服务和快乐谷文化主题式旅居康养价值服务的会议后延长至二个小时,充分的碰撞是非常必须的,去更接近事
  • 深度游,逛吃,每天2万步,千狮桥的白天,夜景,雨中,雪后[笑cry],庭厨悦一本推荐菜,1路公交车终点~疏属山东侧-龙凤桥边石魂广场,任一组都是可以镇广场的大作
  • 话说呢,这个副会长睡眠质量提高了,靠枕头就能睡着,结果还会在梦里答别人的话,太有意思了,这不那个社长和金秘书就一起来戏耍他了吗,哈哈,金秘书看着副会长,那真是满
  • 可其实,女主也有自己的苦楚。男主一开始,挺嫌弃女主的,觉得大城市来的姑娘,娇气,事儿多,麻烦。
  • 今天真的喝多了,喝多好舒服,想说一堆乱七八糟的,宝宝我真的很爱你,没有人可以比得上你我总觉得自己哪都不好,但你总是鼓励我,让我觉得自己可能没那么差了!宝宝晚安,
  • 有些人没有偷盗、杀生或伤害他人,并且行持善法也做得不错,而他的工作、生活却处处不如意。甚至有人说,我放生又积德行善,就不该有这样的病痛或灾难。
  • 但是因此否认C厂的能力,复刻能力上C厂也是十分OK的,只是所选择的赛道出现了很大的问题,更何况当初N厂还是存在,凭借良好的口碑,对于其他想要复刻还原劳力士的大厂
  • 我社恐,蹲个搭子,因为我养的无翼,有些地方过不去 ,能带我过最好,季节任务有些做不了的 我会去找你帮忙 ,每天会给你送心 ,如果是无翼能跑的图 并且你不想跑的话
  • 算一算,我因为姜执而针对的女明星,十根手指头都数不过来了,好像我的那点小心机,全花在了雌竞上。 算一算,我因为姜执而针对的女明星,十根手指头都数不过来了,好像
  • 守得住口业就是成佛的一半。 《僧伽吒经》记载:“若有众生行口恶者,彼堕地狱,饿鬼,畜生不可数知,众生堕于地狱,饿鬼,畜生受大苦恼,时彼众生无救护者,于三恶趣独
  • 1. 王莽是以阴谋诈术和政治投机“篡汉”还是顺应天意民心的“禅汉”?2. 王莽改制的性质、措施和后果,是贯彻儒家圣贤与经典的理念来改造社会,以达到“天下大同”的
  • 网友们也是非常认可并且祝福他们,有人说:这个程序员最幸运的就是有这样的女友;迅雷员工甚至为他们实名点赞;也有网友就说了,羡慕这个程序员,羡慕他是祖坟冒青烟,八辈
  • 杭州自驾前往40分钟就可以抵达,是短途出游的好去处~—住宿▪︎12顶野奢帐篷建于茶园之上▪︎挑空而建、错落分布▪︎设有大床帐篷和双床帐篷▪︎均是独栋设计、帐内配
  • 如果你也是脸部有点肉肉的女生,那么杨紫的变美思路就很值得去借鉴哦~#美妆[超话]# #杨紫发个正常的朋友圈被80个好友担心# #明星妆容大赏# 普通女孩想变美
  •   【机构席位/北向资金/游资动向】  机构资金单日买入(1000万+):天孚通信300394,CPO+华为通信,3家机构买入2家机构卖出,机构净买入19303
  • 47条值得珍藏的小句子。❶种自己的花 爱自己的宇宙❷我这一生 除了故乡 只为你一个人写过月亮❸我要把温柔交付给能察觉我小情绪的男孩子❹人和人 刚认识的时候最好❺