研究人員深入了解大腦如何在行走時執(zhí)行多項任務(wù)

新的研究改變了關(guān)于不能走路和頭嚼口香糖的舊習(xí)語。羅切斯特大學(xué)德爾蒙特神經(jīng)科學(xué)研究所的科學(xué)家們表明，健康的大腦能夠在行走時執(zhí)行多項任務(wù)，而不會犧牲任何一項活動的完成方式。

“這項研究向我們表明，大腦是靈活的，可以承擔(dān)額外的負(fù)擔(dān)，”醫(yī)學(xué)博士/博士大衛(wèi)理查森說。在疾病病理學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)項目的五年級學(xué)生，該研究的第一作者最近發(fā)表在NeuroImage雜志上。“我們的研究結(jié)果表明，參與者的步行模式在他們同時執(zhí)行認(rèn)知任務(wù)時有所改善，這表明他們在行走和執(zhí)行任務(wù)時實際上比他們只專注于步行時更穩(wěn)定。”

在這些實驗中，研究人員使用了位于德爾蒙特研究所 Frederick J. 和 Marion A. Schindler 認(rèn)知神經(jīng)生理學(xué)實驗室的移動大腦/身體成像系統(tǒng)或 MoBI。該平臺結(jié)合了虛擬現(xiàn)實、大腦監(jiān)控和動作捕捉技術(shù)。當(dāng)參與者在跑步機(jī)上行走或操作桌子上的物體時，16 個高速攝像機(jī)以毫米精度記錄位置標(biāo)記，同時測量他們的大腦活動。

MoBI 用于記錄參與者在跑步機(jī)上行走并被提示切換任務(wù)時的大腦活動。當(dāng)他們坐著執(zhí)行這些相同的任務(wù)時，他們的大腦活動也被記錄下來。測量了提示任務(wù)之間的大腦變化，結(jié)果表明，在難度越大的任務(wù)中，行走和坐著之間的神經(jīng)生理差異越大——突出了健康大腦的靈活性以及它如何根據(jù)難度級別準(zhǔn)備和執(zhí)行任務(wù)。

“MoBI 讓我們能夠更好地了解大腦在日常生活中的功能，”該研究的主要作者 Edward Freedman 博士說。“查看這些發(fā)現(xiàn)以了解年輕健康的大腦如何能夠轉(zhuǎn)換任務(wù)將使我們更好地了解患有阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病的大腦中出了什么問題。”

“了解年輕健康的大腦如何成功地‘走路和說話’是一個重要的開端，但我們還需要了解這些發(fā)現(xiàn)在健康老年人和患有神經(jīng)退行性疾病的成年人的大腦中有何不同，”理查森說。“下一階段是擴(kuò)大這項研究，以包括更多樣化的大腦群體。”

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