试过给自己哈痒吗?下次你有私人时间的时候,试试吧...... 你会发现这几乎是不可能的。只要手指适当地摆动几下,我们大多数人就能让孩子、朋友甚至动物发出阵阵咯咯的笑声。 我们不能对自己做同样的事情的原因一直是一个谜,但现在我们可能比以往任何时候都更接近于解决这个问题。理解它需要深入了解大脑的工作方式;其实,挠痒的科学原理十分复杂。 我们不能自己挠痒,这只是一种普遍现象——人类对触摸之后,反应不同,取决于这种感觉是我们自己创造的,还是由其他什么东西创造。 你拍手,然后让别人用他们的手拍你,你通常会认为后者更强烈。2003年,一项研究表明,蟋蟀觉得自己的鸣叫比其他蟋蟀更安静。 图片来源:https://cn.bing.com 瑞典斯德哥尔摩卡罗林斯卡学院的Konstantina Kilteni博士说:"从进化的角度来看,注意到一种感觉是很有价值研究的。如果你的手臂上爬满了虫子,你肯定会注意到的。" 身体所有权 我们的大脑是有身体所有权的意识,并反馈给我们触摸是来自哪里?理解大脑是如何工作的,可能是掌握挠痒痒的关键部分。 Kilteni博士说,上世纪90年代末,有大量研究开始探讨这一问题,但他们虽然确立了触摸强度与触摸来源之间的联系,却没有探究这种联系的确切条件。2017年,她开始了"Tickle Me"项目。 实验观察人们使用一组巧妙的杠杆来感知手指触摸的方式。在实验的第一部分,人们用左手食指触摸一个杠杆,立即触发第二个杠杆去触摸右手食指。 随后,Kilteni博士将其与两种其他的方式进行了比较。在第一个实验中,人们让他们的左手手指放在第一个杠杆上方的盘子上,然后盘子被移走,让手指落在杠杆上。这触发了第二个杠杆去触摸右手的手指,但关键的是,这是不由自主的。在最后一种变化中,右手的手指被杠杆触碰,完全不需要人的任何输入。 结果表明,人们认为这三种方法产生的触摸依次更加强烈,尽管它们都是用同样的力量产生的。如果大脑知道触摸即将到来,它就会感到不那么强烈。Kilteni博士说,这证实了我们不能给自己挠痒的原因之一,我们的大脑已经做好了预先计划。 在另一个使用相同杠杆设备的实验中,Kilteni博士还采用了一种巧妙的扭转手法,当参与者用一根手指触碰第一个杠杆时,在第二个杠杆触碰他们另一根手指之前会有几分之一秒的延迟。事实证明,这种出其不意的因素很重要:延迟使感觉更加强烈。所有这些都给了我们另一个提示,告诉我们为什么自我挠痒这么难:当你挠痒的时候,你很难不被发现。 Kilteni博士进行了大量的实验项目,她关注大脑的这一区域称为躯体感觉皮层,大脑接收身体感官信息的部分。 在另一项实验中,她让30名志愿者一起触摸他们的食指,然后分别让机器人触摸他们的手指,同时她使用功能磁共振成像机器扫描他们的大脑。有些人似乎认为自我触摸没有其他人那么强烈,Kilteni博士可以看出,这些人往往在躯体感觉皮层和大脑的另一个区域--小脑--之间有着更强的联系。 小 脑 小脑,它是我们身体运动控制的核心,但也被认为在监督认知过程中起着至关重要的作用。把大脑想象成一个工厂,不同的部分处理不同的信息,而小脑是质量控制的监督者。 神经科学家怀疑,当我们自己的手指,而不是别人的手指在工作时,小脑会发出信号,降低身体感觉皮层对挠痒的感知。Kilteni博士的fMRI研究证实了这一假设。 在美国新泽西州,Marlies Oostland博士正计划通过她的NeuroTick项目进一步探索这种联系。德国柏林洪堡大学伯恩斯坦计算神经科学中心的Michael Brecht教授是Oostland的项目导师之一。2016年,他和同事Shimpei Ishiyama博士发现,老鼠很怕痒。他们发现,当老鼠被挠痒痒时,它们会发出超声波般的"笑声",与此同时,它们的躯体感觉皮层会像圣诞树一样亮起来。 当Oostland去柏林访问时,她并非完全自然地去给老鼠挠痒痒。"我习惯了和老鼠打交道,我会很温和。应该粗暴对待老鼠,让它们发笑。" 图片来源:https://cn.bing.com Oostland博士在普林斯顿大学开始了她的项目,对小鼠的小脑如何预测动物的运动进行基础研究。她正在用探针测量老鼠小脑中单个细胞的活动,以了解当她对着它们的胡须吹气时,它们的大脑中发生了什么。 基于这一理解,她计划在两年后前往德国Brecht教授的实验室,研究小脑和躯体感觉皮层之间的联系,并试图确认信号是否以及如何在两者之间传递。 Oostland博士说,这样的研究不仅有助于我们更好地理解宇宙中最复杂的物体--人脑,而且还能帮助我们更好地理解自闭症谱系障碍。出生后不久小脑受伤的人在以后的生活中患自闭症的几率要高出36倍。我们不完全明白其中的原因,但Oostland博士说,像这样的基础研究可能会有所帮助。 参考资料:【1】The science of tickling:why the brain won't let us tickle ourselves【2】Corollary Discharge Inhibition of Ascending Auditory Neurons in the Stridulating Cricket【3】Functional Connectivity between the Cerebellum and Somatosensory Areas Implements the Attenuation of Self-Generated Touch【4】Rapid learning and unlearning of predicted sensory delays in self-generated touch【5】Efference Copy Is Necessary for the Attenuation of Self-Generated Touch【6】Self and others in the sensorimotor system:a computational neuroanatomy of sensory attenuation