研究發(fā)現在執(zhí)行熟練任務時大腦內的信息狀態(tài)會發(fā)生轉變

一項新的研究顯示，人類大腦準備熟練的動作，例如彈鋼琴，參加田徑比賽或通過“壓縮和解壓縮”有關動作時間和順序的信息來跳舞。

專家發(fā)現，復雜序列中運動的順序和時間由大腦分開，然后在人開始動作時被壓縮并轉移到特定的運動命令或“肌肉記憶”中。

他們發(fā)現，運動的高級順序(如順序和時間)可以存儲在大腦的幾個運動區(qū)域，通常是在幾天的訓練和記憶動作序列中，然后在特定的觸發(fā)(如音樂提示或發(fā)令槍)之后被激活。

伯明翰大學和班戈大學的研究人員今天(6月<>日)在《神經科學雜志》上發(fā)表了他們的研究結果，認為這一發(fā)現可能有助于改善中風患者的運動康復。

從手寫到演奏樂器，從記憶中執(zhí)行一系列動作是熟練的人類行為的標志。

令人驚訝的是，即使經過廣泛的訓練，大腦也會將這些技能分離成它們的組成特征，而不是將它們編碼為集成的肌肉記憶。在執(zhí)行此類任務時，大腦內的信息狀態(tài)會發(fā)生變化。

當我們準備執(zhí)行信息時，信息會從解壓縮的內存中檢索，然后再壓縮在一起以啟動任務。也許這種解壓縮機制可以幫助我們保持靈活的調整，即使在我們開始運動前的最后幾百毫秒，例如，如果我們需要改變即將到來的動作的速度或時間。

在一系列近1000次試驗中，右撇子參與者(不包括專業(yè)音樂家)學習并記住了他們準備的四個鍵盤序列，隨后在視覺提示后制作。訓練結束后，參與者在MRI掃描儀中制作鍵盤序列，測量任務期間整個大腦的活動模式。圍棋提示沒有出現在一些試驗中，這使得研究人員能夠將準備工作與運動本身分開。

來自班戈大學的第一作者RhysYewbrey評論說：“我們還發(fā)現了幾個在運動生產過程中控制時間的大腦區(qū)域，但似乎沒有一個區(qū)域在不將其與時間整合的情況下控制秩序。

“我們的參與者的行為具有匹配效應-當他們熟悉時間時，他們更快地獲得具有新手指按壓順序的序列，但當他們必須將先前訓練的順序與新時間配對時，他們很難學習序列。也許在生產過程中保持活動狀態(tài)的定時控制即使在機芯開始后也能實現靈活性。

研究人員認為，大腦將序列順序和時間分離為代表更高層次控制的“什么”元素，這些元素結合起來定義任務應該“如何”執(zhí)行。

這些新結果有助于我們更好地了解熟練的動作如何在大腦中存儲和控制日常技能，如打字，系鞋帶和演奏樂器，以及是什么使它們對環(huán)境或神經系統(tǒng)疾病的變化具有靈活性和彈性。

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