《自然》：改写近百年大脑模型！身体-心灵的隐秘联系终于找到了

▎药明康德内容团队编辑  

当你心烦意乱的时候，你是不是会忍不住挠头搔耳，甚至在没有意识到的情况下，还会起身不停地来回踱步？焦虑感，似乎在默默地影响着我们的运动功能。

反过来，这一套逻辑仍然是说得通的。如今新兴的正念疗法，就是通过冥想和呼吸训练来放松身体，参与者不仅能减轻焦虑感，身体也会舒服很多。

实际上，这一切的联系都与运动皮层有关。你可能会疑惑，运动皮层只管理身体不同部位的动作，怎么会被类似焦虑的情绪影响？《自然》的最新研究为我们揭开了这一现象的背后原因。

想要解开谜团，我们需要回到源头寻找线索。在上世纪30年代，神经外科医生Wilder Penfield用电刺激了大脑手术患者的一块暴露区域时，患者的特定部位会发生抽搐反应，其中不同的组织区域对应的身体部位也不一样。Penfield医生以此为基础绘制出了这一控制运动的脑区图谱，也就是我们现在所知的运动皮层。

现在，我们对运动皮层的认知又要更新了。

来自华盛顿大学的研究团队招募了7名健康成年志愿者，当然，现在科学家不需要再像Penfield医生一样用电刺激的方法来探索了。借助功能性磁共振成像技术（fMRI），志愿者在休息或者执行任务时接受了深度的大脑成像，由此构建出个体化的大脑图谱。

▲研究者对志愿者不同状态下的大脑进行了成像扫描，寻找运动皮层活跃部分（图片来源：参考资料[1]）

除此之外，研究团队还从英国生物银行（UK biobank）、人类连接组项目和青少年大脑认知发育研究中获取并分析了大量人类大脑fMRI数据。

综合来看，过去科学界熟知的运动皮层图谱并不完全准确，控制脚、手和面部运动的区域都与过去确定的部分一致，但除此以外，运动皮层还存在3个区域与运动毫无关系，它们并不直接控制我们的动作。

从结构上看，这些非运动相关区与运动皮层其他区域相比要更加薄，彼此连接紧密，此外还会与大脑其他区域保持连接。这些外部脑区有些与思考、计划决策有关，有的则负责精神唤起、疼痛感知、血压和心率调节功能。

▲相比于过去的运动皮层图谱，新研究找到了3个与运动无关的区域（Action/body)（图片来源：参考资料[1]）

非运动相关区的确在运动时不会有任何反应，但是它们在你思考、想要运动的时候变得活跃。在研究者看来，运动皮层中这些控制性相关的脑区有很大的存在价值，因为我们在做任何动作之前都不想伤害自己，也会避免危险和致命的行动。

由此可见，运动皮层很难只与运动有关，它也需要一个和执行功能相联系的部分。研究者将新发现的这一部分区域称作身体-认知动作网络（SCAN）。作者发现，新生儿一般检测不到SCAN，但在1岁之后SCAN就会出现，9岁的时候可与成人类似。

▲研究发现运动皮层不仅与运动有关，还有一个和执行功能相联系的身体-认知动作网络（图片来源：Sara Moser/Washington University）

SCAN的存在可以让我们根据生理状态，配合、调节产生运动，就像焦虑时缓解情绪的踱步、蹲下再站起时预防晕倒都与SCAN有关。研究者指出这一脑区已经演化成可以与复杂思考和计划联系到一起。

“Penfield医生的理论流行了90多年，但是也造就了领域内的一个盲点，而我们现在做的就是将身体行为和思想联系到一起。”研究通讯作者Nico Dosenbach博士表示。

参考资料：

[1] Mind-body connection is built into brain, study suggests. Retrieved April 21, 2023 from https://www.eurekalert.org/news-releases/986368

[2] A Somato-Cognitive Action Network alternates with effector regions in motor cortex. Nature (2023). DOI：http://dx.doi.org/10.1038/s41586-023-05964-2

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