2013年8月4日

研究称,实践使大脑的运动皮层更有效

脑图。图片来源:dwp.gov.uk

匹兹堡大学医学院的研究人员说,练习不仅可以使人完美,而且还可以在初级运动皮层(计划和执行运动的大脑区域)中更有效地产生神经元活动。他们的发现,今天在线发表于 自然神经科学, showed that practice leads to decreased 代谢活动 for internally generated movements, but not for visually guided motor tasks, and suggest the motor cortex is "塑料"以及潜在的运动技能储备场所。

众所周知,专业钢琴家的初级运动皮层的手部面积比业余钢琴家的大。皮特医学院神经生物学系特聘教授兼主席,资深研究员彼得·L·斯特里克博士说,这一观察结果表明,广泛的实践和专家绩效的提高会诱发原代运动皮层的变化。

先前的影像学研究表明,突触活动的标志物,即神经元的输入信号,随着重复动作变得常规且个体在运动技能方面的专长,其原代运动皮层减少。研究人员发现,突触活动的标志物在受过训练以执行一系列动作的猴子中也显示出明显的减少,这些动作是由记忆(一种内部产生的任务)而非视觉引导的。他们想知道突触活动的变化是否表明神经元放电也下降了。为了研究这个问题,他们记录了 并取样 ,是对同一只动物的突触活动的一种度量。

所有的猴子都接受了两项任务的训练,当它们伸出手触摸前面的物体时,它们会得到奖励。在视觉引导任务中,视觉目标向猴子显示了到达的位置,并且终点在试验之间随机切换。在内部生成的任务中,对猴子进行了训练,以执行短序列的运动而没有视觉提示。他们练习序列,直到达到与专业打字员相当的水平。

研究人员发现,在执行视觉引导任务和内部产生的任务的猴子之间,神经元活动具有可比性。然而,视觉引导任务的代谢活动很高,但在内部产生的任务期间代谢活动才适度。

“这告诉我们,进行熟练的动作和专业技能的发展会导致在原代运动皮层中更有效地产生神经元活动,从而产生运动。效率的提高可能由多种因素造成,例如更有效的突触,输入的同步性更高,输入的调整也更精细。” “真正重要的是我们的结果表明实践改变了 因此它可以成为存储 . Thus, the motor cortex is adaptable, or 塑料.

更多信息: 纸: dx.doi.org/10.1038/nn.3477

期刊信息: 自然神经科学

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