大脑“压缩和解压缩”信息来完成技能任务

一项新研究显示，在演奏钢琴、参加田径比赛或跳舞等熟练动作之前，人类大脑通过“压缩和压缩”有关动作的时间和顺序的信息来准备这些动作。

专家发现，秩序和时机复杂序列的动作被大脑分开，然后被压缩并转移到特定的运动命令中，或“肌肉记忆当这个人开始行动时。

他们发现，高水平的运动顺序(如顺序和时间)可以存储在大脑的几个运动区域，通常是在几天的训练和记忆中动作序列，然后在音乐提示或发令枪等特定触发下被激活。

他们的研究结果今天发表在神经科学杂志英国伯明翰大学和班戈大学的研究人员认为，这一发现可能有助于改善中风患者的运动康复。

伯明翰大学人脑健康中心的首席研究员Katja Kornysheva博士评论道:“从书写到玩游戏乐器在美国，根据记忆完成一系列动作是熟练的人类行为的标志。

“令人惊讶的是，即使经过大量的训练，大脑也会将这些技能分成它们的组成特征，而不是将它们编码成一个完整的肌肉记忆。在执行这些任务时，大脑中的信息状态会发生变化。

当我们准备执行信息时，信息是从解压缩的内存中检索的，然后再压缩在一起以开始任务。也许这种解压缩机制可以帮助我们保持灵活的调整，即使在我们开始移动之前的最后几百毫秒，例如，如果我们需要改变即将到来的动作的速度或时间。”

在一系列近1000个试验中，右撇子参与者被排除在外专业的音乐家-学习并记住四个键盘序列，这些序列是他们在视觉提示后准备并生成的。训练结束后，参与者在核磁共振扫描仪中输入键盘序列，测量任务期间整个大脑的活动模式。在一些试验中，“开始”提示没有出现，这使得研究人员能够将准备和动作本身分开。

来自班戈大学的第一作者Rhys Yewbrey评论道:“我们也发现了一些大脑区域在动作制作过程中控制计时，但似乎没有一个控制顺序没有将其与计时结合起来。

“在我们的参与者的行为中存在匹配效应——当他们熟悉时间时，他们可以更快地掌握新的手指按压顺序，而当他们必须将先前训练过的顺序与新的时间配对时，他们就很难学习一个序列。也许在生产过程中保持时间控制，即使在运动开始后也可以保持灵活性。”

研究人员认为，大脑将序列、顺序和时间分离为代表高级控制的“什么”元素，这些元素结合起来定义任务应该“如何”执行。

这些新的研究结果帮助我们更好地理解，在打字、系鞋带和演奏乐器等日常技能方面，熟练的动作是如何在大脑中存储和控制的，以及是什么使它们在环境或神经疾病的变化中变得灵活和有弹性。