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编号:108128
连续触点运动中障碍物影响个体运动的认知神经机制 *
http://www.100md.com 2019年4月28日 心理与行为研究 2019年第2期
轨迹,1前言,2方法,1被试,2实验设备,3实验设置及流程,4探头布置,5数据分析,3结果,1行为结果,2fNIRS结果,3行为指标与fNIRS信号的相关,4讨论,5结论
     白学军 张琪涵 赵 光 孙弘进 陈怡馨 孙世南 章 鹏 宋 璐 杨 宇 原 胜

    (1 教育部人文社会科学重点研究基地 天津师范大学心理与行为研究院,天津 300074) (2 辽宁师范大学脑与认知神经科学研究中心,大连 116029) (3 麦克马斯特大学心理神经科学与行为系,加拿大 0NL8S4L8)

    1 前言

    在日常生活中,双手总是频繁地与外在环境发生交互。当个体伸手触及某一物体时,往往会被环境中的相关障碍物所干扰,影响个体的触点(reaching)运动,如抓取水杯后面的手机。我们在计划或执行这一动作时会相应的调整手的运动轨迹,以避免与障碍物发生碰撞(Vaughan, Rosenbaum,& Meulenbroek, 2001; Jax, Rosenbaum, & Vaughan,2007)。这说明个体对当前运动区间(起始点-目标点)内障碍物的加工会影响个体该区间内的运动轨迹。那么,在连续的触点运动中,仅当前运动区间(N)内有障碍物而其他运动区间(例如,前一个运动区间N-1,后一个运动区间N+1等)内没有障碍物时,个体对障碍物的运动计划是否会对区间N+1和N-1内的运动轨迹也产生影响?

    关于运动自由度问题(Bernstein, 1967),有人认为,运动的产生基于一个或多个有关消耗最小的标准,例如Flash和Hogan(1985)的最小急动度理论,或Kashima和Isurugi(1998)的最小代谢能消耗模型等。在连续触点运动中,这种消耗最小化理论认为,由于N-1与N+1区间中没有障碍物,个体会计划或执行最短的运动路径以达到运动轨迹的急动度最小或代谢能消耗最低。

    然而,在视知觉领域中,Gibson(1979)认为个体对环境或物体的觉知并不是消极被动的,能直接感受到物体传达出的可供交互的动作信息,即称之为物体的可供性。例如,人行道上的石头提供给人“跨过去”的属性。个体观察物体时能够自动激活与物体使用相关的运动计划(Kourtis,Vandemaele, & Vingerhoets, 2018; Masson, Bub, &Breuer, 2011)。因此,相比于区间N中无障碍物基于连续触点运动中障碍物的可供属性,即使N-1区间内没有障碍物,个体由于感知到了区间N中的障碍物,在区间N-1中便已对障碍物进行了计划,继而在该区间的运动轨迹发生了变化,即障碍物对区间N-1中的运动产生了期望效应。

    以往基于动物的实验研究发现,前运动皮层、辅助运动皮层及顶叶皮层等与运动的准备活动有关(Andersen, Snyder, Bradley, & Xing, 1997;Shenoy, Sahani, & Churchland, 2013; Svoboda & Li,2018) ......

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