有证据表明,在缺乏触觉的情况下,人类大脑可能会利用视觉线索

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图片来源:Pixabay/CC0 Public Domain

芝加哥大学、伯明翰大学和伯恩茅斯大学的研究人员在一项涉及两名缺乏触觉能力的参与者的研究中发现,有证据表明,在没有触觉的情况下,身体也可以发生体现。这项研究于2月12日发表实验性大脑研究

这次跨大西洋合作来自于与两个独特的人正在进行的研究,他们是在美国工作的金(Kim)和在英国工作的伊恩(Ian)。虽然大多数参与研究的人都被称为他们的首字母,但金(Kim)和伊恩(Ian)同意用他们的名字。为了保护他们的隐私,我们没有使用他们的姓氏。

两人都有与众不同的感官体验。19岁时,伊恩生病后出现了据信是自身免疫反应。这导致他颈部以下的身体感觉完全丧失,包括他的触觉和他的位置和运动的感觉在空间中(称为本体感受)。这种感觉丧失需要几个月的强化康复,这样伊恩才能再次学会移动他的身体和四肢。

另一方面,金出生时没有躯体感觉。她没有感觉自己身体所必需的感觉神经纤维,既没有触觉也没有本体感觉。

研究人员感兴趣的是了解人类大脑如何适应感官信息的缺失,以及它如何弥补与触觉相关的感官输入的完全缺失。特别是,该团队想要了解一个无法感知触觉的人如何能够利用其他感官信息,如视觉,来发展对自己身体的感觉。他们还想了解一个从未体验过触摸或本体感觉的人,与一个曾经拥有这些感官,但在成年后失去这些感官的人相比,他们对自己身体的感知有何不同。

芝加哥大学神经生物学教授佩吉·梅森博士说:“关于我们如何形成对身体和自我的感觉,还有很多问题。”“身体和自我是非常融合的,当你闭上眼睛时,你对身体自我和身体的感觉就会呈现出来,但如果没有触觉或本体感觉,就真的不会。金的情况很特殊,她需要对视觉、听觉和前庭系统进行手术。她没有触觉和本体感觉,从来都没有。伊恩的情况完全不同,因为他在失去这些感官之前是有这些感官的。我们感兴趣的是,一个人是否能把不涉及视觉感知的视觉信息输入大脑中负责产生身体感觉的某个地方。从本质上讲,你能利用视觉线索看到身体的感觉吗?”

在这项研究中,研究人员将金和伊恩带到伯明翰大学的实验室,并与年龄匹配的对照组进行比较。在那里,他们参加了一些实验,这些实验旨在评估他们对自己身体的心理形象,以及他们对自己身体在空间中的无意识感觉。研究发现,金和伊恩的表现有许多相似之处,有趣的是,他们也有不同之处。

伯明翰大学运动神经科学教授克里斯·米尔博士说:“尽管缺乏感觉,伊恩和金都对自己的身体有有意识的表现。”“奇怪的是,他们的身体表现方式往往与男性不同.例如,当通过移动屏幕上的光标来报告他们手的形状时,由于依赖扭曲的感觉图,控制程序会错误地判断他们手指的长度。金的表现与对照组参与者的表现接近,尽管她没有经历同样的感官扭曲。与金和对照组参与者相比,伊恩对他的手有更准确的描述。我们的假设是,这是因为他经常使用他的手,总是在有意识的视觉控制下,并且已经建立了对他的手的准确表征。”

另一个实验着眼于身体图式,这是一个人对自己身体的无意识表征。在这部分研究中,科学家们分析了当一个视觉目标出现在他们的手附近时,参与者的反应。拥有完整本体感觉的人反应迅速,因为他们对自己的身体有一种无意识的表征,这使他们非常清楚周围的空间。结果显示,金的反应与对照组相似:当目标出现在她手附近时,她表现出同样的偏向,而伊恩则没有。

调查人员认为,这表明金对自己的身体有一种无意识的表现,尽管她从来没有感觉过。然而,与对照受试者不同的是,她用视觉信息取代了通常由本体感觉系统提供的输入,这些视觉信息从未到达她的意识。这类似于当一个球飞向自己时,一个人甚至在有意识地处理这个物体是什么之前,就会本能地低头。另一方面,伊恩依赖于更慢的过程,包括有意识的视觉知觉。

伯恩茅斯大学(Bournemouth University)临床神经生理学教授、糖尿病患者乔纳森·科尔(Jonathan Cole)说:“你我都有无意识的习惯和技能。“但伊恩必须时刻考虑移动的问题。”

这些结果表明,如果一个人失去了他们的作为成年人的本体感觉,他们可能能够学习代偿技能,使用视觉输入和有意识的思想来移动他们的身体。然而,一个从未体验过躯体感觉的人可能能够发展出绕过缺乏触觉的机制,而是无意识地使用经过处理的触觉施加运动控制这一过程可能使用尚未确认的神经元通路重组,将视觉处理与参与身体控制的大脑区域(如小脑)连接起来。

金和伊恩自己关于早上醒来感觉的报告进一步支持了这一假设。伊恩每天早上都要经历一个重新建立自己身体位置的过程,而金“只是简单地欢迎世界回到她的化身自我中”,并没有描述她需要重新建立对自己身体的感知。

未来的研究将进一步调查金的独特状况,科学家团队试图更好地了解她对身体的感觉的本质,以及缺乏体感是如何影响她与周围世界的互动的。

梅森说:“我们可以从中学到的是,你可能不会像其他人那样做,但你会找到一种方法来构建身体图式。”“你会找到一种了解自己的方法。金找到了一种方法。这不是你我做的方式,也不是地球上其他人可能做的方式,但拥有它绝对是至关重要的的自我。你必须在某个地方。我们不是缸里的大脑!”

更多信息:R. Christopher Miall等人,没有触摸或本体感觉的身体形状和大小的感知:来自先天性和获得性神经病患者的证据,实验性大脑研究(2021)。DOI: 10.1007 / s00221 - 021 - 06037 - 4

引用:证据显示,人类大脑在缺乏触觉时如何利用视觉线索(2021,2月16日),检索于2023年1月24日,从//www.pyrotek-europe.com/news/2021-02-evidence-human-brain-visual-cues.html
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