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Les chercheurs d'UEA effectuent la découverte étonnante au sujet de la façon dont le cerveau règle nos mains

Les chercheurs à l'université d'East Anglia ont effectué une découverte étonnante au sujet de la façon dont nos cerveaux règlent nos mains.

Ils avaient l'habitude des caractéristiques d'IRM pour étudier quelles parties du cerveau sont employées quand nous traitons des outils, tels que des couteaux.

Ils ont donné lecture le signe de certaines régions du cerveau et ont essayé de discerner quand les participants ont traité des outils convenablement pour l'usage.

Les êtres humains ont utilisé des outils pour des millions d'années, mais cette recherche est la première pour prouver que des actions un tel saisir un couteau par son traitement pour couper sont représentées par les endroits de cerveau qui représentent également des images des mains humaines, notre outil primaire de `' pour agir l'un sur l'autre avec le monde.

La recherche pourrait préparer le terrain pour le développement du neuroprosthetics de la deuxième génération - les membres prothétiques qui branchent sur le centre de contrôle du cerveau, et aide à remettre en état les gens qui ont détruit le fonctionnement dans leurs membres dus à la lésion cérébrale.

L'étude a été aboutie par UEA et effectuée au centre hospitalier universitaire de la Norfolk et de Norwich.

L'émergence des outils tenus dans la main marque le début d'une discontinuité importante entre les êtres humains et nos parents de primate plus proches et est considérée une caractéristique de définition de notre substance. Nos découvertes pourraient jeter la lumière sur les régions du cerveau qui a particulièrement évolué dans les êtres humains. Nous avons su que cela voir des images des outils active une région différente du cerveau quand nous voyons d'autres genres d'objectifs, par exemple à une présidence.

Jusqu'ici on l'a supposé que le cerveau isole l'indication visuelle de cette façon pour optimiser le traitement des actions liées aux outils. Mais comment l'esprit humain règle nos mains pour saisir correctement les objectifs 3D tels que des outils n'était pas bon compris. Nous avons voulu vérifier si l'esprit humain traite automatiquement les objectifs 3D en termes de la façon dont nous les saisissons pour l'usage. Et nous avons en particulier voulu découvrir si nous pourrions employer des signes des parties spécifiques du cerveau de discerner si les gens traitaient des outils correctement - par exemple saisissant un couteau par le traitement plutôt que la lame. »

M. Stephanie Rossit, chercheur de fil, l'école d'UEA de la psychologie

L'équipe a utilisé un balayeur d'IRM pour rassembler des caractéristiques d'imagerie cérébrale tandis que les participants agissaient l'un sur l'autre avec les objectifs 3D.

M. Rossit a dit : « C'était réellement provocant parce que l'espace à l'intérieur du balayeur est réellement petit et les participants doivent rester réellement toujours.

« Ainsi nous avons employé une action véritable un-de-un-aimable de `' installée pour présenter les outils 3D et d'autres objectifs.

« Nos participants s'étendent dans l'obscurité, sur un bâti sur commande avec une table de révolution montée au-dessus de leur taille, de sorte que nous ayons pu les montrer que les objectifs 3D et eux pourrait les saisir.

« Nous avons conçu et les outils quotidiens de la cuisine 3D-printed des matériaux non magnétiques de sorte qu'ils soient sûrs dans l'IRM tel qu'un couteau en plastique, coupeur de pizza et une cuillère ainsi qu'un groupe différent de barres 3D-printed pour représenter les organes qui n'étaient pas des outils, que nous avons utilisés comme objectifs de contrôle. »

M. Ethan Knights, qui était un stagiaire de PhD avec M. Rossit, coordonné la collecte des informations et a balayé les cerveaux de 20 volontaires au centre hospitalier universitaire de la Norfolk et de Norwich. En la première séance, des participants ont été invités à saisir l'outil 3D et les barres 3D correctement ou inexactement utilisant installation ont annoncé de ` action véritable'.

Les mêmes participants sont revenus au balayeur pour une deuxième séance dans laquelle ils ont simplement regardé des illustrations des outils et des mains.

Nous avons étudié l'activité cérébrale quand les participants ont vu des illustrations des outils et des mains pour recenser qui des parties du cerveau où l'illustration de main de cerveau est représentée. Nous avions l'habitude alors l'apprentissage automatique de pointe pour voir si nous pourrions prévoir si les gens ont saisi réellement un outil par son traitement ou pas. C'est réellement important parce que savoir pour ne pas saisir un objectif, comme un couteau, par sa lame, est critique à l'outil-utilisation couronnée de succès.

M. Fraser Smith, l'école d'UEA de la psychologie

M. Rossit a dit : « Avec ce que la plupart des scientifiques pensée, nous contrastaient capables prévoir si un outil a été saisi correctement des signes d'endroits de cerveau qui répondent à la vue des illustrations des mains et pas des endroits visuels qui répondent à la vue des illustrations des outils.

« D'une manière primordiale les signes des endroits de main visuels ont pu seulement être employés pour prévoir des actions de main avec des outils mais n'ont pas pu prévoir des actions appariées avec les objectifs de barre du contrôle 3D.

« Ceci propose que les endroits de main visuels soient particulièrement ajustés pour des actions avec des outils.

« Notre découverte change notre compréhension principale de la façon dont le cerveau règle nos mains et pourrait avoir des implications importantes pour la santé et la société.

« Par exemple, elle pourrait aider à développer de meilleurs dispositifs ou rééducation pour les gens qui ont détruit le fonctionnement dans leurs membres dus à la lésion cérébrale. Et elle pourrait même permettre à des gens sans membres de régler la prosthétique avec leurs esprits.

« Le potentiel pour les surfaces adjacentes et la prosthétique motivées par le cerveau est très passionnant, » il a ajouté.

les régions visuelles Main-sélectrices de ` représentent comment saisir les outils 3D : le cerveau se traduisant pendant les actions véritables est publié dans le tourillon de la neurologie le 10 mai 2021. L'étude a été financée par la fondation de BIAL.

Source:
Journal reference:

Knights, E., et al. (2021) Hand-selective visual regions represent how to grasp 3D tools: brain decoding during real actions. Journal of Neuroscience. doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0083-21.2021.