右侧大脑真的控制着我们左半边的身体吗?

来源:煎蛋发布时间:2018-10-15

不仅对侧大脑半球在身体运动中发挥作用,而且同侧半球也参与其中。

右侧大脑真的控制着我们左半边的身体吗?

很多人都听过这样的说法,我们脑部左半球控制着右侧的身体,右半球则控制着左手左腿;但是新的研究表明,实际情况要复杂得多。

几十年来,科学家们在动物和人类身上接二连三发现的证据表明,不仅对侧大脑半球在身体运动中发挥作用,而且同侧半球也参与其中。

然而,直到不久之前,人们对同侧半球参与调节身体同侧肢体和手指运动的程度,始终没有清晰的认识。现在,研究人员已经在识别皮质活动与同侧运动之间的关系方面开辟了崭新的天地。

华盛顿大学圣路易斯分校的研究人员首次证明,三维手臂运动的运动学标征——包括肢体的移动速度、旋转速度和位置——可以从移动肢体同侧的人类脑电图(ECoG)信号中解码。

他们的论文中写道:“这些结果澄清了我们的认知,即同侧半球强有力地促进了运动的执行,并支持复杂的运动;它在人类生理活动中比我们所想的更具普遍性。”

在此之前,从同侧半球解码的运动运动学证据相对有限。

为了深入了解,首席研究员和神经科学家Eric C. Leuthardt招募了四名癫痫患者(3名男性,1名女性)分别接受ECoG扫描,以确定其病灶。

他们的大脑植入ECoG电极——可以记录大脑左右半球的神经活动——当参与者令手臂完成三维伸展运动时,Leuthardt记录下对侧和同侧大脑的活动状态。

研究人员利用机器学习算法对神经信号进行解码,发现参与调控运动的神经分布在双侧皮质半球,并且有解码证据表明同侧调控的精度与对侧调控的范围相当。

研究人员表示,这并不一定意味着右手的运动根本上其实是受到了右半球的控制,但是对同侧半球解析了如此多的信息这一事实本身就很重要。

虽然对同侧肢体运动能力的解码并没有确定同侧半球对运动执行的因果作用,但是同侧半球参与运动执行,是其起因果作用的必要条件。”作者解释道,“这是第一项研究,点对点地解析出手臂运动的特定运动和大脑活动之间的机制。”

显然,我们需要按捺住兴奋之情,因为当前的研究只涉及4名志愿者(患有顽固性癫痫),并且在我们彻底弄清两侧大脑究竟发生了什么之前还有更多的研究要做。

但研究人员表示,他们的研究结果推动了一项重要进展,有朝一日可能会为中风患者带来潜在的全新治疗手段。这些患者可能单侧大脑出现问题,但另一侧未受影响。

“使用ECoG解码同侧运动学信号的能力也增加了未来通过脑—计算机接口(BCI)控制机械肢体的可能性。”研究人员解释说。

除此之外,鉴于在大脑两个半球都似乎记录到了相同的皮质活动信息,有一天这些发现可能有助于脑部受损患者的复健,学习用单侧脑来补充受损的神经,重新掌控自己的身体。

现在只是开了一个头,但是这些令人兴奋的知识可能会使未来成千上万的人受益。

“这些结果有力地证明了同侧半球在计划和执行肢体自主运动中发挥了作用,对神经假体和神经修复术的应用具有重要的指导意义。”

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