科学家首次直接记录到人脑镜像神经元
作者: sciencedaily / 6806次阅读 时间: 2012年12月16日
来源: newkiwi 译 标签: 感同身受 镜像神经元 神经元
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科学家首次直接记录到人脑镜像神经元

《科学日报》(Science Daily)2010-4-13——许多人说,因为镜像神经元,我们人类才所以成为(有情感的)人(指人类能够对其他同类的感情与行为感同身受)。镜像神经元是大脑中的一些细胞,它们不仅在我们自身执行某个特定动作时有激活,而且当我们看到别人执行相同的动作时也会激活。


许多人说,因为镜像神经元,我们人类才所以成为(有情感的)人。

神经科学家认为这种“镜像机制”正是我们能够“读懂”他人思想、并且能够对他人感同身受的机制。也就是我们如何“感受到”他人的疼痛,如何将咧着嘴笑与扮鬼脸区分开来,将微笑与假笑区分开来的原因。

可是问题是,还没有证据证明人脑中存在镜像神经元——如果说有的话,也仅仅只是猜测与间接的证据。现在,《当代生物学》杂志(Current Biology)四月刊报道称,伊扎克·弗里德博士(Dr. Itzhak Fried),美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)的一名神经外科教授以及精神病学与生物行为科学教授,与他实验室的一名博士后研究员罗伊·穆克梅尔(Roy Mukamel)以及他们的同事一起,首次实现了对人类大脑中镜像神经元的直接记录。

这些研究者同时记录了单细胞与多细胞的活动,不仅记录了大脑运动皮层区域的活动,之前认为该区域存在镜像神经元,而且还记录了参入视觉和记忆加工的大脑区域。

此外,他们还显示镜像神经元的特定子集,在自身执行某个动作期间它们的激活会增强,而在仅仅被动观看他人执行这个动作时它们的激活减弱了。

“我们假设在被动观看某个动作时,这种镜像神经元激活水平的下降可能是为了抑制观察者自身自动地执行相同的动作;(如果观看的是负面的动作,比如手指被刀子切破,镜像神经元将使观察者产生类似的负面情感体验,这种镜像神经元特定子集激活水平的下降可能能够抑制观察者体验这种负面情感,这可以理解成个体的自我保护机制。)”穆克梅尔说,他是该研究的第一作者。“此外,这种镜像神经元的特定子集可能能够帮助我们对他人的动作与我们自己的动作进行区分。”

研究者直接从21名病人的大脑中获取了数据,这些病人由于患顽固性癫痫而在UCLA的罗纳·德里根(Ronald Reagan)医疗中心接受治疗。这些患者已经在颅骨内植入了很深的电极,为可能进行的外科手术治疗识别癫痫病灶。植入电极的位置完全基于临床标准;研究者在获得患者的同意之后,通过原本被用于医学诊断的电极“捎带”进行他们的研究。

这个实验包括三个部分:脸部表情,抓取物体的动作以及一个作为控制条件的实验。在患者自身执行抓取物体的动作以及做出特定面部表情,以及患者观看他人执行抓取物体的动作和做出特定面部表情时,21名患者的共1177个神经元的激活水平被记录了下来。在被动观看阶段,患者观看了呈现在笔记本电脑上的各种不同动作。在自身执行动作阶段,患者被要求根据视觉呈现的词语提示,执行相对应的动作。在控制条件下,照样呈现相同的词语提示,但是不要求患者去执行相应的动作。

研究者最后发现,在个体自身执行某个任务或者仅仅被动观看别人执行这个任务时,神经元都出现了激活,或者说显示了它们最强的激活。做出反应的这些镜像神经元位于大脑额叶皮层内侧以及颞叶皮层内侧,这两个在单细胞水平上做出镜像反应的神经系统,之前的研究从未被记录过,哪怕在研究十分丰富的猴子身上都没有记录过。

人类大脑皮层示意图

这一新发现显示镜像神经元在人类大脑中的位置分布,比之前认为的区域范围还要广泛。鉴于不同的大脑区域负责不同的功能——那么在这个研究中,额叶皮层内侧则负责运动选择,而颞叶皮层内侧则负责记忆——这一发现也表明,镜像神经元为我们自身处理他人的动作提供了一个复杂而又丰富的镜像机制。

由于在个体自身执行某个动作,以及被动观看其他个体执行相同的动作时,镜像神经元都出现了激活,所以这种“镜像机制”可以被认为是一种使我们能够自动理解他人的动作、意图与情感的神经机制。

“这项研究表明,这种同时与自身以及他人的活动相联系的特殊细胞的分布,比之前认为的范围还要广泛,”弗里德说。他是这项研究的高级作者,同时也是UCLA癫痫外科手术计划的主任。

“也有人猜测这种镜像神经元的功能异常可能与自闭症等功能障碍有关,自闭症的临床表现包括言语和非言语交流、模仿以及给他人以同情等方面的困难,”穆克梅尔说。“所以增进对镜像神经元系统的更深理解,可能能够帮助制定针对这些功能障碍者的治疗策略。”

Story Source: The above story is reprinted from materials provided byUniversity of California - Los Angeles.
Note: Materials may be edited for content and length. For further information, please contact the source cited above.

Journal Reference:

Mukamel et al. Single-Neuron Responses in Humans during Execution and Observation of Actions. Current Biology, 2010; DOI: 10.1016/j.cub.2010.02.045 www.psychspace.com心理学空间网
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