高阶认知影响了镜像神经元让人“感同身受”的能力

2014-12-17 09:35 · 尔湾

看到别人在吃东西,自己的口水就来了;看到别人打球,你就浑身是劲……为何会有这样潜移默化的作用?这些都可能是镜像神经元的功劳。学者研究了在感知到更加抽象和模糊的姿势时,人们的高级认知功能会对它产生影响。

过去的研究中指出,当我们观察到其他人的行动时,自身运动系统的多个区域会被活化。根据功能性磁共振成像(fMRI)研究,这样的活性发生在腹侧、背侧前运动皮层、顶下小叶和初级运动皮层。研究者首次发现镜像神经元(MNS)是在短尾猴运动前区皮层中,当同类型的动作出现或被观察到时,会激发其行动。

MNS已被公认为参与了动作认知,在社会认知中发挥了重要作用,但仍不清楚高阶认知功能(认知控制、脑内对人体动作概念或肢体动作的信息搜索)如何影响MNS的活动。在Hirofumi Saito学者的研究中,为了解决这一问题,利用了姿势认知任务。文章发表在科研出版社2014年12月《Journal of Behavioral and Brain Science》(行为与脑科学期刊)中(点击原文)。

目的之一是调查在感知更抽象、模糊姿势(简化假动作)时,高阶认知功能对额顶叶镜像神经元电路的活动产生的影响。目的之二是检查连续、静止的类人物体图像是否会活化MNS。

学者检查了当我们感知到简化的假动作时,高阶认知功能是否参与了镜像神经元区域的活化。研究中使用近红外光谱测量了14名参与者在姿势认知任务中脑部活性。这些研究生参与者来自名古屋大学,六名男性、8名女性,平均年龄在18到27岁,任务是观察五个按顺序出现的目标假姿势,判断测试的假姿势是否和前面的五个目标姿势相同。

多位学者设计了100种全新轮廓形状的图象,并根据几何属性的复杂性和相似性分类。为了检验高阶认知功能对镜像神经元区域的活化效果,学者选用了头30个图象(轮廓和物体关联性高,便于命名)和最后30个图象(关联性低。难于命名),如图2所示,图3则为研究中所用假动作。

为了检查连续、静止的类人物体图像是否会活化MNS,研究者对学生的行为表现通过社会科学统计软件(SPSS)进行了分析。学生对全新轮廓形状的整体平均命中率为简单的86%,困难的81%;假动作条件下的整体命中率为一步动作76%,四步动作83%。几率高于50%。前者拒绝改正的几率分别为简单的88%,困难的95%;后者则为一步动作67%,四步动作90%。几率也高于50%。图片命名的容易度无显著差异,而动作步骤则存在显著差异。一步动作是指现在的动作和下一个动作,而四步动作是指更多身体部位的变动,也即是说,图象是否静止对MNS的活化产生了影响

研究中还采用了24个频道的近红外光谱单元,在780到830nm波长下操作,用于测量氧合血红蛋白(oxy-Hb)、脱氧血红蛋白(deoxy-Hb)、总血红蛋白(total-Hb)浓度的时空变化。研究发现,明显有难易程度差异的频道,容易频道的oxy-Hb浓度高于困难频道的浓度。在较为轻松的条件下,不管是左颞区(left temporal region)还是枕区 (occipital region),观察全新轮廓形状的MNS活性都更高。

大多数(10/14)参与者的结果显示额下镜像神经元区域通过感知人类相似度来调节。这显示了高阶认知功能的活化程度可能抑制或促进人体的变化过程或人体动作,在额下镜像神经元区域引起特定的活动,这意味着镜像神经元的活动是通过拥有高阶认知功能的脑内其他区域的干预程度来调节的

原文链接https://www.scirp.org/journal/PaperInformation.aspx?PaperID=52244

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