九月26,2016

发现技能学习的神经机制

信用:Pixabay

大多数人可以摆动锤子,但是大多数人不能以熟练的木匠的速度和精度摆动所述锤子。区别在于数千小时的练习和数十万个大脑神经元的系统组织。

生物医学工程学助理教授史蒂芬·蔡斯(Steven Chase)解释说:“从字面上看,实践是完美的。当我们随着时间的推移而提高技能时,它可能是由我们大脑中如何完成运动的神经表示的协调变化所驱动的。”和卡内基梅隆大学神经认知基础中心。 “但是,我们的大脑如何重组其大脑之间的联系 而且我们如何学习新技能仍然未知。”

大通最近被授予 国家科学基金会(NSF)教师早期职业发展(CAREER)奖 发现神经重组与技能学习之间的联系。该奖项是NSF支持初级教师的最负盛名的奖项之一,他还将研究推动技能学习的行为因素。蔡斯的研究工作获得了80万美元的五年资助。

对技能学习背后的科学的更好理解将对各种运动控制障碍(例如帕金森氏病和中风)的进展的临床理解产生长期影响。他的研究可能会为这些患者群体设计有针对性的康复范例。

蔡斯解释说:“您可以将中风想象成是对大脑系统的重新布线。由于现在大脑的某些部分已经死亡,因此某些神经元对该回路的贡献完全不同。” “在中风康复中,大脑必须学会以适当的方式使用这些神经元来适应这种变化的系统。我们想了解大脑如何进行这种学习。”

研究技能学习的一个主要挑战是,大多数运动都涉及成千上万的神经元,而任何单个神经元与运动之间的联系都是未知的。为了克服这个问题,Chase和他的实验室将使用 ,这是一种设备,该设备可以使大脑单独使用思考来控制计算机光标,并在掌握设备控制权时观察神经元的变化。蔡斯表示,通过使用人机界面,该小组可以解释 结合启用 .

蔡斯解释说:“有时候我们的大脑实际上需要我们重建神经回路,以使以前不可能的事情成为可能。” “凭借该奖项,我们将深入该过程并回答以下问题:'您如何重建这些神经回路?'”

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