大脑研究新发现:计划和行动,孰先孰后?
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Jason Gallivan和Randy Flanagan的最新研究表明,在面临多个可行的行动选择时,大脑首先会同时计划这几个行动,而不是选择其中的一个行动去执行。

心理学和神经科学研究中心(Department of Psychology and Centre for Neuroscience Studies)研究人员的这些发现向传统理论发起了挑战。传统理论认为人们首先决定采取什么行动,然后才计划怎样执行这一行动。

Gallivan指出:“当大脑在自然条件下面临多个行动的竞争目标时,了解其最初的表现和选择,是决策、计划和控制等神经科学领域所面临的基础问题。这些发现在一些领域是十分重要的,例如设计有效的脑机界面 (brain-machine interfaces),并且有可能依据神经活动的记录来引导机械臂。”

在这项研究中,相关人员通过垂直屏幕向参与者展示了两个矩形。经过一段时间的简单观察后,把其中一个矩形填充满,参与者必须伸出手并用手中竖着的长方形邮票触碰屏幕上的这个矩形。其中一种潜在目标的方向是“模糊的”(ambiguous),因为不管参与者手掌向上或向下,两种姿势都能成功。然而另外一个潜在目标的方向是“清晰的”(unambiguous),它要求手掌只能向上或者向下(只有其中一种姿势能够成功)。

研究发现,使用模糊目标进行提示时参与者所选择的手腕方向,与使用清晰目标时所选择的手腕方向结果大相径庭。

Gallivan解释道:“研究强有力地表明,参与者通常会提前准备行动计划(尤其是手腕方向),如果参与者在得到模糊目标提示之后才开始做计划,那么其他目标就不会对参与者产生任何影响。”

下一阶段的研究将致力于了解在大脑中形成这些计划的位置及方式,以及哪些区域参与到了人们对其中一种计划做出的选择。(科学之家,译审:F Cheng)
文章来源: http://medicalxpress.com/news/2015-07-groundbreaking-brain.html
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Action plan co-optimization reveals the parallel encoding of competing reach movements, Nature Communications 6, Article number: 7428 DOI: 10.1038/ncomms8428

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