脑机接口科普0019——大脑的分区及功能

news2024/11/17 3:09:08

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在前文脑机接口科普0018——前额叶切除手术_sgmcy的博客-CSDN博客科普中,有个这样的一张图:

这个图呢,把大脑划分为不同的区域,然后不同的区域代表不同的功能。

比如额叶区就代表精神,聪明,思维,情感等等。

顶叶区就是运动方面的。

枕页区就是视觉相关的。

颞叶区就是听觉相关的。

这时候,如果喜欢钻牛角尖的人就会问,凭什么这么划分?凭什么你就认为这些区域代表这些功能?后脑勺就不能思考了吗?

首先,大脑的区域划分,有一部分原因,是参考了大脑的解剖结构。大脑的解剖机构里面有几个很深的沟壑(可能沟壑这个词语用的不是生物学上面的那么严谨),大概就是按照沟壑来划分这几个脑区的。

但是这些功能是怎么来划分的?凭什么认为后脑勺就跟视觉有关系?

这就要从一个臭名昭著的实验开始说起:

有两个德国人,叫Gustav Fritsch和Eduard Hitzig 。(当然你也不需要记住他们的名字)

这两个德国人,做了这么一个实验:就是把一条狗的头盖骨给打开,然后给这个狗的大脑施加电刺激,然后观察狗的动作。这个实验就如上图所示。

比如,他们电刺激狗的大脑的某个区域时,发现前腿动力,刺激另一个区域时,发现后腿动了,刺激另一个区域时,发现肚子抽搐了。

就这样,他们发现了狗的大脑与运动相关的区域划分。

这个实验给了别人一个启发,没过多久,就有人开始用猴子做实验,得到了类似的结果。

欧洲,其实有一段时间,是有段血腥的历史的。

这段血腥的历史,不仅仅表现在其对国外的殖民上面,还表现在残忍的人体解剖上面。

为什么欧洲的生物解剖会领先我们东方?

因为,在那时候的欧洲,缺少人体解剖样本,那时候的法律特别严苛,凡是偷盗,就会被判处死刑,而那些死刑犯,恰恰为欧洲的人体解剖提供了大量的实验样本。

所以你会发现,什么左心室右心室这些生物学解剖概念,基本上都是欧洲人提出来的。

你这时候就会发现,解剖一条狗做实验,还是挺人道的,毕竟没有用人来做实验。

你让现在欧洲的那些所谓的动物保护组织再看看,那些欧洲人还敢解剖狗?

有个文章,如下图所示,叫做《Principe of Neuro science 5th》。是第五版的,不是第四版的。

作者是ER.Kandel.

 

这个里面介绍了一个实验。

被试的大脑里面有一些放射性的葡萄糖液体(我也不知道是怎么到大脑里面的,是喝水还是注射的方式什么的,不太了解)。当然这些放射性物质可能是微量的,并且相对可能是在一定范围内是安全的。

然后,让被试看几个文字。这时候,用 “正电子发射断层扫描成像(PET)”技术,对大脑进行成像,发现后脑勺那块区域的神经元被激活了,放射性特别明显。所以初步判断人的枕区(即后脑勺位置)与人的视觉是有关系的

然后,做第二个实验,就是不让他看文字,就是播放一段文字让他听。然后继续使用PET成像技术,发现大脑颞叶区被激活。如下图所示。所以可以初步判断,颞叶区跟听觉是有关系的。 

然后就是说几个字,这时候大脑被激活的区域差不多也在颞叶区,但是跟听觉区还是稍微有点区别

最后,放大招了。

让被试把刚才看的文字,听得文字,和说的文字,在大脑里面想一遍。

这一想不要紧,想了之后,大脑的被激活区域如下图所示:

大脑的多个脑区进行了联动。一起被激活了。

自此,通过科学家的一系列的实验,按照目前的理解,我们大概认为下面这张图是对的。

当然,要坚信一点的是:大脑是十分复杂的。我们仅仅是通过一些实验得到类似的结论。大脑的多个脑区是协同配合一起工作的。

以刚才看一段文字的实验为例,主要是表现在后脑勺区域,但是不代表大脑的其他区域就没有工作,只能说,当时的实验,是后脑勺区域表现的最为明显,所以给出的结论是后脑勺这块区域所表现的功能为视觉功能。

其实,我们在看一段文字的时候,有的时候大脑会自动调动大脑的其他区域,比如逻辑思考,判断之前有没有接触过这个文字等。

如下图所示,是脑机接口系统的意念打字。所谓的意念打字,就是用眼睛看。很明显,下面的小朋友戴的帽子上面密密麻麻全是电极,如果按照上文的分析,其实,可以精简上面的帽子,只需要把采集脑电的电极安装在后脑勺就可以,其他的电极都是浪费的。

 

 

 

 

 

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