抓住一個彈起的球，或者用球拍擊球，這兩種行動都需要合理地估算觸球時間。一直以來，神經(jīng)科學(xué)家都相信，大腦是通過計算物體的運動速度來完成這些動作的。
然而，麻省理工學(xué)院的一項新研究表明，大腦使用的解決方法更加復(fù)雜。
新的發(fā)現(xiàn)表明，除了跟蹤速度之外，大腦還會收集有關(guān)物體運動節(jié)奏和規(guī)律的信息。例如，一個球彈跳一次的時間。在他們的新研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，當人們獲得關(guān)于移動物體速度和節(jié)奏規(guī)律（時間）的信息時，他們會對運動軌跡做出更準確的判斷。
“當人們掌握了這兩種信息時，他們會變得駕輕就熟，”麻省理工學(xué)院生命科學(xué)教授、MIT麥戈文腦科學(xué)研究院院士MehrdadJazayeri說道。“這就像掌握了來自多種感官的信息輸入。當人們使用多種感官與現(xiàn)實世界交互時，人們會獲得更多的數(shù)據(jù)信息。”
運動中的物體
我們獲取周遭移動物體信息的方式主要靠視覺追蹤，利用物體速度和距離的信息，我們的大腦可以計算出物體到達某個特定點的時間。現(xiàn)實中很多的運動都是有節(jié)奏和規(guī)律可循的（比如彈跳的球），這激發(fā)了Jazayeri興趣——他專注于研究大腦是如何記住時間的。
“我們不禁想問，大腦怎么會不利用這些信息呢？如果在我們對周圍事物的感知過程中，不利用這些飽含信息的瞬間，那可就太奇怪了，而且一切又會變成什么樣呢？”Jazayeri表示。
大腦在面對許多感官處理任務(wù)時，會同時使用多個信息輸入源。例如，為了理解語言，我們不僅會利用聽到的聲音，還會捕捉說話者嘴唇的動作，當然前提是我們能看得到他/她。當我們觸摸一個物體時，我們會根據(jù)看到的大小，以及用手指感覺到的大小，估計它的實際尺寸。
至于感知物體運動軌跡的任務(wù)，如果刨除節(jié)奏和時間的作用，僅靠速度，可能很難完成。“我可以簡單地讓別人去做一項任務(wù)，但是我怎么知道他使用的是速度還是時間？抑或是兩個都用？”Jazayeri說。
為了克服這個問題，研究人員設(shè)計了一種特殊任務(wù)，在這個任務(wù)中參與者可以控制有多少時間信息可用。然后他們再評估參與者在執(zhí)行任務(wù)時的表現(xiàn)。
在這項任務(wù)中，研究參與者要觀察一個直線移動的球體。在經(jīng)過一段距離之后，球會被障礙物擋住，消失在參與者的視野中。他們需要預(yù)測球體重新出現(xiàn)的時間，同時按下按鈕。
球體在被擋住之前暴露的距離長短不同，參與者的表現(xiàn)也有所不同。如果球體在視線中只經(jīng)過了很短的距離，那么參與者的表現(xiàn)就很糟糕。消失前的可視距離變得越長，他們就可以更好地計算球體的速度，因此判斷結(jié)果得到了改善，不過最終也會趨于穩(wěn)定。
在一段時間的穩(wěn)定表現(xiàn)之后，研究人員發(fā)現(xiàn)，當球體消失前經(jīng)過的距離和障礙物的寬度一樣時，參與者的表現(xiàn)會大幅提高。這是因為他們知道，距離一樣而且速度保持不變時，球體在障礙物后面花費的時間與到達障礙物所用的時間相同。
當?shù)竭_障礙物的距離變得比障礙物的寬度更長時，他們的判斷準確度便開始下降。
“擁有這些額外信息是非常重要的，當我們掌握它時，我們就會自然地使用它，”Jazayeri說。“瞬時結(jié)構(gòu)（Temporalstructure）非常重要，當你失去它時，即使以獲得更佳的視覺信息為代價，人們的表現(xiàn)也會變得更糟。”
信息整合
研究人員還測試了幾種電腦模型，觀察大腦是如何完成這項任務(wù)的。他們發(fā)現(xiàn)，唯一可以準確復(fù)制實驗結(jié)果的模型是，大腦在兩個不同區(qū)域分別測量速度和時間，然后將它們結(jié)合起來的模型。
以前的研究表明，大腦在前運動皮質(zhì)進行時間估算，后者在規(guī)劃運動中發(fā)揮作用。而通常需要視覺捕捉的速度，是在視覺皮層中計算的。Jazayeri說，這些輸入信息很可能在負責(zé)空間注意力和追蹤物體的大腦部分中結(jié)合，即在頂葉皮層。
在未來的研究中，Jazayeri希望能夠測量受過訓(xùn)練的動物的大腦活動，它們要執(zhí)行與人類參與者一樣的任務(wù)。這可以進一步揭示這一過程發(fā)生的區(qū)域，并且還可以揭示在做出錯誤預(yù)測時，大腦的反應(yīng)。
該研究由麥戈文腦研究所資助，發(fā)表于《美國科學(xué)院院刊》上。Jazayeri是該研究的領(lǐng)導(dǎo)者，麻省理工學(xué)院研究生Chia-JungChang是論文的第一作者。
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健客價： ￥621.本品適用于2歲至14歲兒童哮喘的預(yù)防和長期治療，包括預(yù)防白天和夜間的哮喘癥狀，治療對阿斯匹林敏感的哮喘患者以及預(yù)防運動誘發(fā)的支氣管收縮。 2.本品適用于減輕季節(jié)性過敏性鼻炎引起的癥狀（2歲至14歲兒童以減輕季節(jié)性過敏性鼻炎和常年性過敏性鼻炎）。
健客價： ￥32用于2型糖尿病。 單藥治療：可作為單藥治療，在飲食和運動基礎(chǔ)上改善血糖控制。 聯(lián)合治療：當單獨使用鹽酸二甲雙胍血糖控制不佳時，可與鹽酸二甲雙胍聯(lián)合使用，在飲食和運動基礎(chǔ)上改善血糖控制。 重要的使用限制：由于對于1型糖尿病和糖尿病酮癥酸中毒的有效性尚未確定，故本品不用于1型糖尿病或糖尿病酮癥酸中毒的患者。
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健客價： ￥26FARXIGA是一種鈉-葡萄糖協(xié)同轉(zhuǎn)運蛋白2(SGLT2)抑制劑適用在有2型糖尿病成人中作為輔助飲食和運動改善血糖控制。
健客價： ￥219單藥治療 本品配合飲食控制和運動，用于改善2 型糖尿病患者的血糖控制。 與二甲雙胍聯(lián)用 當單獨使用鹽酸二甲雙胍血糖控制不佳時,可與鹽酸二甲雙胍聯(lián)合使用，在飲食和運動基礎(chǔ)上改善2 型糖尿病患者的血糖控制。本品單藥或與二甲雙胍聯(lián)合治療的推薦劑量為100 mg，每日一次。本品可與或不與食物同服。 腎功能不全的患者 輕度腎功能不全患者（肌酐清除率 [CrCl] ≥ 50 mL/min，相應(yīng)的
健客價： ￥117本品適用于15歲及15歲以上成人哮喘的預(yù)防和長期治療，包括預(yù)防白天和夜間的哮喘癥狀，治療對阿司匹林敏感的哮喘患者以及預(yù)防運動誘發(fā)的支氣管收縮。 本品適用于15歲及15歲以上成人以減輕季節(jié)性過敏性鼻炎引起的癥狀。
健客價： ￥36掃描式葡萄糖監(jiān)測系統(tǒng)——傳感器：該產(chǎn)品適用于測量18周歲及以上的成人組織間液中的葡萄糖水平,用于糖尿病的自我管理,不能作為治療藥物調(diào)整的依據(jù)。掃描檢測儀中內(nèi)置的血糖血酮檢測模塊可用于測量采自指尖、前臂、上臂或拇指根部新鮮毛細血管全血中的葡萄糖濃度，和采自指尖和靜脈的新鮮全血中的β-羥丁酸濃度，不能用于糖尿病的診斷和篩查，也不能作為治療藥物調(diào)整的依據(jù)。與其配套的輔理善瞬感軟件可以幫助患者或醫(yī)護人員查
健客價： ￥912本品用于緩解由以下疾病引起的骨骼肌痙攣：1、多發(fā)性硬化、脊髓空洞癥、脊髓腫瘤、橫貫性脊髓炎脊髓外傷運動神經(jīng)元病。2、腦血管病、腦性癱瘓、腦膜炎顱腦外傷。
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