當我們在運動、演講、音樂表演甚至是分配注意力時，需要時間定向（temporal orientation，個體對當前的時間狀況的認知）來輔助我們如期完成任務。然而，每天要做的事情這么煩雜，究竟大腦是如何分配神經網絡來支持我們對每件事情的計時的呢？
先前研究已證實，基底神經節（大腦皮層下一大塊灰質的總稱）和小腦與運動調節和時間加工有關，但這些皮層下結構在注意力時間定向中的作用尚不清楚。
為了弄清這一點，在題為“Double dissociation of single-interval and rhythmic temporal prediction in cerebellar degeneration and Parkinson’s disease”的這項新研究中，主要作者Assaf Breska 和Richard Ivry研究了帕金森病患者和小腦退化患者利用時間線索來集中注意力的情況。
之所以選擇帕金森患者為實驗對象，是因為帕金森患者的震顫麻痹癥狀是基底神經節損害的主要臨床表現之一。
研究人員假設，如果基底神經節和小腦中的其中一個“神經時鐘”失靈，另一個理論上可以介入。
接下來，研究人員讓兩組患者分別集中注意力觀看兩組以不同速度在電腦屏幕上滾動的紅、白、綠三色方塊的順序，然后讓他們在綠色方塊出現時立即按動按鈕，并提示他們，白色方塊之后就會出現綠色方塊。
其中一組的紅色、白色和綠色方塊遵循穩定的節奏滾動，已知小腦變性患者對這些節奏線索反應良好；另一組中，紅色方塊和綠色方塊之間的時間間隔被設置為不規律模式，這種順序對帕金森氏癥患者來說更容易遵循，并且成功率更高。
DOI：https://doi.org/10.1073/pnas.1810596115
結果顯示，小腦退化患者在使用非節奏性時間線索方面存在障礙，而與帕金森病相關的基底神經節退化患者在使用節奏性線索方面存在障礙。
也就是說，我們的大腦的確在使用至少兩種不同的機制來預測時間，這一結果挑戰了人們普遍認為的單一大腦系統處理所有時間需求的理論。
Ivry補充說，基于節奏的大腦系統對周期性事件更敏感，如語音和音樂中固有的節奏；而區間隨機混雜系統（interval system）則提供了更普遍的預期能力，即使在沒有節奏信號的情況下，大腦對時間規律依舊敏感。
總體而言，這些大腦系統合在一起，不僅能讓我們在當下生存，還能讓我們積極預測未來；此外，這一發現的意義還在于，確定了這些神經系統患者可能會產生認知障礙的預期環境以及無困難的環境后，研究人員還可以通過改變環境讓他們在面對癥狀時更容易與這個世界互動。
幼態持續（neoteny）是人類進化中發生的獨特現象。與我們的近親非人靈長類相比，人類的發育速度變慢，發育過程延緩。人類的幼態持續在進化上的重要性在于為大腦發育和神經網絡的可塑性提供了更長的時間窗口，......
當我們在運動、演講、音樂表演甚至是分配注意力時，需要時間定向（temporalorientation，個體對當前的時間狀況的認知）來輔助我們如期完成任務。然而，每天要做的事情這么煩雜，究竟大腦是如何分......
當我們在運動、演講、音樂表演甚至是分配注意力時，需要時間定向（temporalorientation，個體對當前的時間狀況的認知）來輔助我們如期完成任務。然而，每天要做的事情這么煩雜，究竟大腦是如何分......
最近，來自澳大利亞幾個機構的研究團隊提出，一些神經系統障礙可能起源于進化的錯誤。在發表在NatureNeuroscience期刊的研究中，該團隊描述了他們的想法和未來可能的研究方向。隨著科學家對我們的......
近日，中國科學院昆明動物研究所宿兵實驗室在人類大腦進化遺傳機制研究中取得新進展，研究成果發表在期刊《人類遺傳學》上。人類起源過程中大腦容量的急劇擴增一直是靈長類腦進化研究關注的核心問題。以前的研究主要......
人類大腦進化和人類智力起源一直是生命科學研究的熱點，而人類區別于非人靈長類最顯著的特征就是大容量的大腦和高度發達的認知能力。一直以來，人們對靈長類在進化過程中腦容量擴增的遺傳學機制仍然缺乏認識和理解。......
Hadrocodiumwui的顱骨(uux.cn)古生物學家發現，一種改善的嗅覺啟動了如今哺乳動物的遠古表親的大腦進化。這些發現可幫助解釋為什么哺乳動物會進化出如此大且復雜的腦子。在某些情況下，動物的......
超負荷能量消耗可能使大腦停止進化 不過該說法遭到國內醫生質疑大腦進化受限 人類智力“就到這兒”了英國劍橋大學一項最新的研究表明，人類腦部消耗的能量十分驚人：腦部約占體重2%，卻消耗......
扫码下载分析测试百科网APP
