人类的大脑如何在生存任务之间切换

发布时间：2024-08-09 14:38:39 栏目：精选知识

导读 下丘脑是人类大脑的一个小区域，通常与调节体温、饥饿、口渴、疲劳和睡眠有关。但它还有另一个重要作用：帮助大脑和身体在不同且相反的生存...

下丘脑是人类大脑的一个小区域，通常与调节体温、饥饿、口渴、疲劳和睡眠有关。但它还有另一个重要作用：帮助大脑和身体在不同且相反的生存行为之间切换，例如捕猎和逃避捕食者。这是美国加州理工学院的 Jaejoong Kim 和 Dean Mobbs 及其同事于6 月 27日在开放获取期刊PLOS Biology上发表的一项新研究的结论。



此前的动物研究表明，下丘脑在行为切换中起着关键作用，但目前尚不清楚人类是否也如此。由于下丘脑体积很小，研究人类大脑区域颇具挑战性;其多个亚区低于典型功能性磁共振成像 (fMRI) 扫描的分辨率。

在这项新研究中，研究人员开发了基于人工智能的方法来优化和分析 21 名健康个体的大脑 fMRI 扫描结果，这些扫描结果在四个小时内拍摄，当时人们在 fMRI 扫描仪内进行狩猎和逃脱生存游戏。参与者必须控制一个化身，在狩猎猎物和逃避捕食者之间切换。

研究人员建立了一个计算模型来解释狩猎行为和逃跑行为的运动模式差异。然后，他们分析了运动变化与下丘脑活动的细微变化之间的关联。通过这种方法，研究小组发现下丘脑以及与下丘脑直接相连的大脑附近区域的神经活动模式与行为转换有关——至少对于生存行为而言。此外，这种下丘脑信号的强度可以预测某人在下一个生存任务中的表现。虽然在狩猎行为和逃跑行为之间的转换中发现了这种关联，但在其他行为之间的转换中没有观察到这种关联。

作者得出结论，下丘脑在人类大脑如何切换和协调生存行为中起着关键作用——这是一项重要且具有进化优势的功能。

作者补充道：“新研究利用先进的成像和计算建模方法，证明了人类下丘脑在狩猎和逃跑等生存行为之间切换的重要作用。这项研究还揭示了下丘脑如何与其他大脑区域相互作用以协调这些生存策略。”