人为什么会怎样想就怎样做
【新加坡《联合早报》2月16日文章】来到电梯旁,要上楼的人们,手指头会自然而然按一按指示电梯上升的键钮。这种意识不强的简单动作,似乎是出自本能,但是,它为什么又能这般准确无误呢?
那么,在人类执行某种动作时,脑袋中发出什么样的指示呢?
千百年来,这个疑问,困扰着许多学者。现在,神经(系统)科学家,以及生物物理学家,利用科技尖端的产品——电脑,展开了研究。
于是,如附图所示的电脑模式图象出现了——看起来象是外太空某星球上,发生爆炸的情景,只是烟火分布均匀,色彩鲜明悦目。
其实,这张图象所反映的,是一只猴子脑袋中运动神经细胞运行的情形
——当然,经过电脑及复杂的统计学科技的处理后,原本杂乱无章的神经细胞脉冲反应,显得秩序井然。
从电脑图象中脉冲反应(似烟花向球外喷射的线条光线)的分布及发生情况中,美国马里兰州约翰·霍金斯医学院的科学家们,能够预测出猴子手臂下一步的动作,或者说出要挥指的方向!
这是个很大的突破,也为解开人类脑袋如何控制动作之谜,奠下更扎实的基础。
图象中如烟花四溢的短撇型光线(原图是紫色的),表示神经细胞的电子活动脉冲反应。而原球上共有八堆这类脉冲显象,只是其中两堆在原球背后,挡住看不见。
在每堆脉冲显象中,都有两条完整较长的喷射光线,这分别代表每堆脉冲力度,以及方向的总和——也是猴子手臂在实际三度空中各个运动方向的相对指示。
这种电脑图象模式,是约翰·霍金斯医学院的研究人员,根据一项“猴子按钮”的实验结果设计的。
首先,研究人员训练猴子(其实是罗猴)“按钮”的本能,即当摆在它面前的红色键钮发出亮光时,它必须伸出手臂按下键钮。而该红色键钮是时亮时暗的。
接着,研究人员在一圆圈的圆周上,摆了8个红色键钮,键钮之间距离相等,却朝着8个不同的方向。而接受实验的猴子,在8个键钮中任何一个键钮亮着时,便会自然而然伸手去按熄亮着的键钮。
与此同时,装置于猴子脑中的电报,便会产生脉冲反应。研究人员便将这些反应一一记录下来。过后,研究人员利用复杂的计算方法,结合电脑绘图,设计出这个能指示猴子动作方向的图象模式。研究人员发现,在猴子手臂移动时,不论是朝向哪个方向,其脑中的所有运动神经细胞,都会产生脉冲反应,只是反应速度稍有差异。而大体上,这些运动神经细胞,都有各自“喜爱”的运动方向,即当猴子的手臂伸向某一个方向时,某些运动细胞便能在瞬息间有所反应,比起其他细胞要快得多。
猴子伸手的方向,也并不决定于单个运动细胞的反应,而是一大群运动神经细胞作用的结果——在电脑图象中,这些脉冲显象,是以短撇型喷射光线来代表。约翰·霍金斯医学院的研究人员认为,他的研制成果,也可能适用于预测头部及眼球的运动方向。
诸如此类的研究,也为治疗肢体瘫痪,或者各种脑肌反常的病症,带来一线曙光。这个电脑图象模式所展示的,是猴子脑中运动神经细胞的脉冲反应情景。

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