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大脑中记录有组织的手状大脑中的脚趾图

用双手像脚一样,可以在大脑中记录有组织的“手状”大脑中的脚趾图,从未在人们记录中发现,由UCL主导的一项新的两位专业足画家研究。

这些发现发表在Cell Reports上,展示了人体地图如何根据经验发生变化的极端例子。

“对于几乎所有人来说,我们的每个手指都由它自己的大脑部分代表,而我们每个脚趾的大脑区域都没有区别,”该研究的主要作者,博士生Daan Wesselink(UCL认知研究所)说。神经科学与牛津大学)。

“但是在其他非人类灵长类物种中,经常使用脚趾进行攀爬等灵巧任务,脚趾和手指都是在他们的大脑中特别表现出来的。在这里,我们发现那些使用脚趾的人与其他人一样人们用他们的手指,他们的脚趾以一种前所未有的方式代表他们的大脑。“

这两位研究参与者是英国三位职业足球画家之一,他们在他们的脚趾间涂刷油漆刷。他们还经常使用脚趾进行日常工作,例如穿衣,使用餐具和打字。为了做大多数人用他们的双手做的事情,两位艺术家通常使用一只脚来进行高度灵巧的任务,同时使用另一只脚来稳定。

他们独特的经历超越了行为;通过不经常穿着封闭的鞋子,脚部画家在脚趾上获得更复杂的触觉体验。这也可能影响了这些有组织的脚趾地图的大脑发育。

对于由Wellcome和皇家学会资助的研究,足部画家(以及21名出生时双手,作为对照组的人)完成了一系列测试他们的感觉知觉和脚趾运动控制的任务。

然后参与者接受了大脑体部区域 - 体感皮层的超高分辨率fMRI脑扫描。在扫描仪内部,研究人员轻拍研究参与者的脚趾,首先在体图的脚部区域寻找活动。

在足部画家中,大脑足部区域的特定部分明显地对他们的脚趾感到反应。在艺术家的灵巧的脚上看到由个人脚趾组成的脑图,在他们的稳定脚中显示出类似但不太明显的图案。双手控制显示没有这样的地图。其他分析表明,足部画家的脚在大脑中以“手形”的方式呈现,但不是对照参与者的脚。

研究人员还发现,脚部画家的脚趾还会出现在他们大脑的一部分中,否则他们就会失去他们的手。这与另一项来自同一实验室的研究相对应,该研究发现大脑的手部区域用于支撑用于补偿残疾的身体部位,例如仅用一只手出生的人的嘴唇,脚或手臂。

也许令人惊讶的是,运动任务显示足部画家在一次摆动一个脚趾时并不比控制更好,但与对照相比,他们的脚趾确实具有更高的感官知觉。

参与这项研究的脚画家之一彼得·朗斯塔夫说,他很着迷于了解他的大脑是如何因为他如何使用脚而发展得不同。Longstaff在自己的养猪场经营了20年,于2002年转向足画。

“我非常喜欢通过证明大多数人的脚没有充分发挥其潜力来帮助科学,我希望这些结果能够鼓励其他人考虑非常规的方式来不用手,”他说。

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