脑中神秘的模型:什么是身体架构,如何影响你的动作?

身体架构(body schema)是生物体对自身身体的内部模型,包括肢体的位置信息。英国神经学家亨利·赫德(Sir Henry Head)最早在1911年提出此概念,形容它为一种姿势模型,能够主动组织和修饰来自感官的讯息,以便最终的身体位置感知进入意识时,与过去的经历产生关联。

身体架构是一个涵盖了大脑过程和感官信息的综合体,对于动作控制起着重要的作用。

在人类的动作控制中,身体架构扮演着不可或缺的角色。它涉及的过程不仅仅限于中枢神经系统,还包括周边的感官和本体感受系统。当一个人移动时,身体架构会自动更新,这通常是无意识的过程,主要用于空间上的行动组织。

身体架构不仅仅是对身体姿态的感知,它还涉及对肢体和肢体部位在空间中配置的理解,包括肢体的长度、排列以及形状。人类在使用工具时,身体架构也发挥了重要的作用。

身体架构的历史

这一概念起源于亨利·赫德与戈登·摩根·霍姆斯(Gordon Morgan Holmes)的合作探讨,他们在大脑的顶叶损伤后,观察到患者的空间表征出现混乱的状况。他们提出了两种身体架构:一种用于登记姿势或运动,另一种则用于刺激位置的定位。这一概念在近一世纪以来,随着神经科学的发展不断被进一步澄清和扩展。

身体架构的基本特性

神经科学家帕特里克·哈戈德(Patrick Haggard)和丹尼尔·沃尔佩特(Daniel Wolpert)已经确定了身体架构的七个基本特性:

  • 空间编码
  • 模组化
  • 可适应性
  • 超模式
  • 一致性
  • 人际性
  • 随运动更新

空间编码

身体架构作为一个三维对象,能够表示身体的位置信息和配置。多种感官信息,主要是触觉和视觉,帮助形成立体的肢体表征。

模组化

身体架构并不局限于大脑的某一单一区域,而是分散在不同的脑区进行编码。

可适应性

身体架构不断进行塑形变化,适应个体的生长或肢体部分的相对大小变化。研究表明,身体架构的发展也能在婴幼儿中观察到。

超模式

身体架构能够整合本体感受和触觉信息,维持身体的三维表征,并且可以接受来自视觉的额外感官信息参与。

一致性

为了正常运作,身体架构必须持续维持一致的组织,并且解决感官输入之间的差异。

人际性

身体架构不仅用于表示自己的身体,还可以用来理解他人的身体状态,这一过程中反射神经元的作用不可或缺。

随运动更新

一个有效的身体架构能够互动追踪身体各部位在空间中的位置和移动。这涉及到前运动皮层中的多感官神经元,这些神经元对触觉和视觉刺激做出反应。

延伸身体架构的概念

延伸身体架构的理论认为,除了感官和本体感受的组合外,身体的概念也可以包括外部物体。此概念引发了学术界的争论,一些学者认为身体架构的界限仅限于身体本身,而另一些则认为它可以扩展到身体外部的物体之上。

对于工具的使用,身体架构的整合能力至关重要。

身体架构与身体形象的混淆

此概念至今仍然被许多人混淆,科学界努力明确两者的区别。身体形象是指个体对自己身体的感知、态度和信念,而身体架构则是控制运动和姿势的感官运动能力的总和。

在探索身体架构的同时,值得思考的是我们如何在日常生活中更好地理解和应用这一概念,以提升我们的动作效率和身体认知能力呢?

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