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2019-07-01大腦在熟悉動作技巧之餘 也產生新的神經活動模式? 595 期

Author 作者 編輯部

近日,由美國匹茲堡大學(University of Pittsburgh)與卡內基梅隆大學(Carnegie Mellon University)研究人員於《美國國家科學院刊》(PNAS)發布的最新研究指出,學習者在掌握某項新技能的過程中, 大腦會產生新的神經活動模式。

實驗所使用的腦機介面(brain-computer interface, BCI),可記錄恒河猴(Rhesus monkeys)執行特定活動時其大腦初級運動皮層手臂區域裡約 90 個神經單位的活 動,並將這些記錄與預先存在的神經模式做比較。

發展新技能的第一步,便是利用直覺對應 (intuitive mapping)向猴子展示控制電腦游標到特定位置的方法,隨後使用另一種對應形式教導受試動物移動游標並產生其他神經模式。巴提斯塔於 ScienceDaily 的報導中指出,這些恆河猴的大腦先前並不存在該神經活動模式,且如同其它技能,這種腦機介面的任務,也需要多次練習。

受試動物在一週後學會這項技能,研究人員從而發現新的神經活動模式產生,這意 味著人類掌握新技巧的過程中,大腦或許有類似的變化。

此外,研究人員也提到,若能在學習期間直接觀察大腦,便可設計神經回饋策略, 以促進新神經活動模式的形成。利用該研究成果,也能教導下肢癱瘓的個案使用腦機介面或讓中風患者能重獲動作功能。

Emily R. Oby et al., New neural activity patterns emerge with long-term learning, PNAS, 2019.