这个词镜像神经元指响应于动作的性能和在观察到的主题中对相同类型的作用的感知来表现出尖峰活动的神经元。这些神经元首先在猕猴的大脑中发现,被认为是作用与神经元水平的动作和感知之间的功能重叠的第一证据。
镜像神经元在20世纪90年代由意大利帕尔马大学的Giacomo Rizzolatti的研究小组首次描述。小组成员提供的轶事证据表明,镜像神经元的发现是偶然的。神经生理学家正在研究预期会对手和嘴的动作做出反应的神经元,比如操纵物体或捡起食物吃。神经元活动是通过放置在猕猴腹侧前运动皮层的电极来测量的。当实验者在实验中咬了一口三明治时,猕猴的神经元出人意料地做出了反应,这表明仅仅是观察到被调查的行为就会产生活动,这一次是由人类完成的。
第一个镜像神经元位于猕猴大脑额下回F5区;后来的研究还发现了下顶叶中的镜像神经元。根据他们的发现,许多研究小组参与了镜像神经元的研究。在运动前皮层(通常归为运动系统)和涉及处理感知信息的顶叶区域发现了具有镜像特性的神经元。在观察了对手动作的感知和表现作出反应的神经元之后,对嘴、脸和身体等动作作出反应的神经元进行了研究。今天,各种类型的镜像神经元已经被描述,包括有选择地对在个人外部或内部空间观察到的行为作出反应的神经元,对视觉刺激而不是听觉刺激作出反应的神经元,以及将行为与相关的交流行为联系起来的神经元。镜像神经元的一致性水平各不相同;高度专门化的神经元只对一种类型的行动作出反应,而其他神经元则对彼此相似、有相同目标或以典型序列相互遵循的行动进行概括。
镜子神经元研究的结果为目前所缺乏神经元证据提供了强烈的支持。通过普通的编码原则和IDEOMOTOR理论,沃尔冈岗普利尼斯及其同事在几十年来解决了大脑中的动作和感知处理之间的重叠;认知过程的实施方式和定位性的概念与这项工作有关。这些观点与在猴子中发现镜子神经元的发现,为寻求具有类似性质在人脑中具有类似性质的神经结构提供了强烈的动机。Studies investigating human brain areas with mirror like properties chiefly used neuroimaging techniques (i.e., functional magnetic resonance imaging [fMRI], positron-emission tomography [PET]), electroencephalography (EEG), transcranial magnetic stimulation (TMS), as well as behavioral paradigms. Areas with mirror properties were found in the ventral and dorsal premotor cortex and in parts of the parietal cortex, including the inferior parietal lobe, the superior parietal lobe, and the superior parietal sulcus. Numerous studies have corroborated that these brain regions are involved in and modulated by a large number of cognitive tasks, as well as social functions. Their activity has been claimed to underlie the planning and understanding of actions, imitation, language comprehension, empathy, social learning, and cultural transmission. Malfunctioning in these brain regions has been claimed to play a role in the emergence of disorders like autism. Because of their broad functional involvement, it has been argued that the term镜像系统是误导性的,并提出了其他术语,例如行动观察网络(AON)。
神经认知研究,经常应用体育和舞蹈相关的范式,已经表明,在观察生物的,特别是人类的因素时,相关的大脑区域比人工因素(例如,而激活的程度是由观察者执行观察到的动作的能力和经验调节的。此外,有证据表明,网络中的个别区域是专门针对不同方面的行动知觉和表现。比阿特丽斯·卡尔沃·梅里诺(Beatriz Calvo Merino)和同事们研究了卡波耶拉舞和芭蕾舞专家观察动作时的大脑反应。他们发现,与他们经常观看但没有亲自表演的动作相比,当专家们观看他们自己的动作,特别是属于他们自己的活跃动作库的动作时,相关大脑区域的激活更为显著。Salvatore Aglioti和他的同事们发现,在动作的早期阶段,专业篮球运动员在预测罚球成功方面比有经验的观察者表现得更好,他们的运动系统和手部肌肉以一种特定的方式被激活。艾米丽·克罗斯和同事利用舞蹈训练的模式表明,颞上皮层优先对人类模型的存在作出反应,而腹侧前运动皮层则专门对观察到的运动熟悉度作出反应。
近年来,对镜子神经元研究的解释表达了批判性观点,特别是人类脑中镜子神经元的存在和功能。已经认为具有镜子性质的神经元可能不代表具有不同的细胞类别,而是在电动机系统中具有作为伪像的镜像属性的神经元,附加到其原始和更相关的功能。基于实证发现,Cecilia Heyes提出,人类镜子神经元可能会成为联想学习和社会互动的副产品。Gregory Hickok强烈地反对举例说明镜子神经元对行动理解至关重要的声明,强调缺乏在猴子中缺乏这种功能的证据。Arthur Glenberg和Patricia Churchland都指出,人类镜子神经元系统(MNS)的大部分现象与(包括理解意图和行动,语言理解,仿制和自闭症)尚未完全理解,更多需要研究以证实这些索赔。
引用:
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