小寶寶為什么愛“吃手”
小嬰兒似乎喜歡“吃”各種東西,無論是樂高積木、肥皂還是蠟筆,寶寶都會抓起它們就往嘴里塞,令大人們頭疼不已。最近,新的研究發(fā)現(xiàn),寶寶這種“看見什么吃什么”的行為是與生俱來的,可能具有重要的演化意義。
為研究手口協(xié)同作用的神經(jīng)基礎,法國國家科研中心的安吉拉.西里古(Angela Sirigu)及其同事對大腦皮層上150個控制運動的位點進行了電刺激。他們發(fā)現(xiàn),當在10個特定位點施加刺激時,所有志愿者都會自動把手伸進張開的嘴里。研究者推測,這一連貫動作是與生俱來的,這使得嬰兒在運動模仿機制尚未成熟、沒有掌握如何進食時也能準確地把食物送進嘴里。研究結(jié)果發(fā)表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上[1]。
神經(jīng)生理學的經(jīng)典理論認為,復雜的運動由不同神經(jīng)位點上的基本運動結(jié)合導致,產(chǎn)生運動的機制是不同位點間電信號的傳遞[2]。之前人們一直認為,大腦中的不同位點單獨控制每一部分的作用——如在手口協(xié)同作用中,A位點控制口,B位點控制手,A位點產(chǎn)生的刺激通過電信號的形式傳遞到B點,引發(fā)手的運動,進而完成一整套類似自動進食的動作。然而,在對猴子進行的實驗中,有證據(jù)表明“自動進食”的神經(jīng)基礎并非不同位點之間電信號的傳遞,而是在中央前回(PrG,precentral gyrus)作為一個獨立的結(jié)構(gòu)單元存在。
在人類中,獨立單元調(diào)控復雜動作的機制一直未被闡明。這一次,西里古和同事對26名不同年齡(2歲-60歲)的腦外科手術病人進行了研究。他們首先找到大腦皮層中控制軀體運動的區(qū)域,用電極刺激有關位點,并從中篩選出所有引發(fā)上肢運動的位點,記錄它們的體感誘發(fā)電位(SEPs),確定這些特定位點的電位可以滿足手口感覺運動的基本要求。最后,研究者再從與上肢刺激有關的位點中,收集所有與口的運動有關的體感誘發(fā)電位——按照經(jīng)典的神經(jīng)生理學理論,在手口協(xié)同作用中,控制手和口的位點的電位會匹配,電信號在環(huán)路上傳遞,形成完整的一套動作。然而結(jié)果表明,即便是施加的電刺激強度到最大,也沒有發(fā)現(xiàn)這類位點。
與此同時,研究人員發(fā)現(xiàn),有10個特定位點在接受電刺激時,可直接誘發(fā)實驗參與者的以下動作:嘴逐漸張開,同時通過上肢屈肌收縮肌肉,合上的手向臉的方向運動,好像要送什么東西到嘴里去。以上事實說明,“吃手”的動作并不能被看成很多控制口或上肢運動的單元位點間的信號傳遞,而是某些位點獨立集成控制的復雜運動。
通過記錄實驗參與者腦中央前回中的運動誘發(fā)及體感誘發(fā)的電位,研究者了解到手口復雜協(xié)同作用其實出現(xiàn)在同一結(jié)構(gòu)中,他們發(fā)現(xiàn),刺激單獨位點即可使合上的手接近張開的嘴,而當手接觸到嘴時,一個交聯(lián)信號會在大腦皮層上整合,進而使上肢產(chǎn)生動作。這些發(fā)現(xiàn)拓寬了人們之前在猴子身上的觀察結(jié)果,提示復雜的神經(jīng)表征(指交聯(lián)信號)也存在于口周探索這種簡單的動作中。這些表征可能是人類小孩和嬰兒在運動機制尚未成熟時,準確通過手口作用協(xié)調(diào)將食物送進嘴里的神經(jīng)基礎。“而隨著年齡增長,手口協(xié)同作用也會演變?yōu)槠渌繕藢蛐偷膭幼,比如進食。”西里古告訴果殼網(wǎng),像吮吸拇指這種動作可能滿足了嬰兒減輕壓力的需求。
事實上,“吃手”行為可能早在我們出生前就形成了。從演化角度看,這可能是一種獨特的生存機制,以保證沒有運動意識時(比如嬰兒或經(jīng)歷過腦損傷的人)也能自己填飽肚子從而活下來。“目前正在尋找其他協(xié)同運動的神經(jīng)基礎,如防御動作、操控動作等。”西里古對果殼網(wǎng)說:“由于這些協(xié)同運動在猴子中也存在,我們可以推斷這些動作是憑借其行為學意義而演化出來的。”