Nature解答谜题：身体和精神之间的联系是建立在大脑结构中的

　　圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员进行的一项新研究表明，身体和精神之间的联系是建立在大脑结构中的。研究表明，大脑中控制运动的部分区域与思考和计划的网络相连，并控制血压和心率等非自愿的身体功能。

　　

   

   

圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员进行的一项新研究表明，身体和精神之间的联系是建立在大脑结构中的。研究表明，大脑中控制运动的部分区域与思考和计划的网络相连，并控制血压和心率等非自愿的身体功能。

来源:Sara Moser/华盛顿大学

正念修行者说，行静则心静。圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员进行的一项新研究表明，身体和精神密不可分的观点不仅仅是一个抽象概念。研究表明，大脑中控制运动的部分区域与思考和计划的网络相连，并控制血压和心跳等非自愿的身体功能。这些发现表明，在大脑的结构中，身体和精神确实存在联系。

这项研究发表在4月19日的《自然》杂志上，可以帮助解释一些令人困惑的现象，比如为什么焦虑会让一些人想要来回踱步？为什么刺激调节消化和心率等内脏器官功能的迷走神经可以缓解抑郁？以及为什么经常锻炼的人对生活的看法更积极？

该研究的第一作者、马林克罗特医学院放射学助理教授Evan M. Gordon博士说:“冥想的人说，通过呼吸练习让你的身体平静下来，这也能让你的心灵平静下来。这些做法对焦虑患者真的很有帮助，但到目前为止，还没有太多科学证据证明它是如何起作用的。但现在我们找到了联系。我们已经找到了大脑中高度活跃、目标导向的‘go，go，go’思维部分与大脑中控制呼吸和心率的部分相连的地方。如果你让其中一个平静下来，它会对另一个产生反馈效应。”

Gordon和资深作者Nico Dosenbach博士并没有打算回答关于身体和精神之间关系的古老哲学问题。他们开始使用现代脑成像技术来验证长期建立的大脑控制运动区域的地图。

在20世纪30年代，神经外科医生Wilder Penfield博士通过对接受脑部手术的人暴露在外的大脑施加小电流，记录他们的反应，绘制了大脑的这些运动区域。他发现，刺激大脑两侧的一个狭长的条状组织会导致特定的身体部位抽搐。此外，大脑中的控制区域与其控制的身体部位排列顺序相同，脚趾在一端，面部在另一端。Penfield的大脑运动区域图，被描绘成一个同形人（homunculus，生物通注），这已经成为神经科学教科书的主要内容。

几位研究人员开始用功能性磁共振成像(fMRI)复制Penfield的工作。他们招募了7名健康成年人，让他们在休息或执行任务时接受数小时的功能磁共振成像脑部扫描。根据这个高密度的数据集，他们为每个参与者建立了个性化的大脑图谱。然后，他们用三个大型的、公开的功能磁共振成像数据集——人类连接组项目、青少年大脑认知发展研究和英国生物银行，验证了他们的结果，这些数据集总共包含了大约5万人的大脑扫描。

令他们惊讶的是，他们发现Penfield的地图并不完全正确。脚、手和脸位置正常，但是，除了这三个关键区域之外，还有另外三个区域似乎根本没有直接参与运动，尽管它们位于大脑的运动区域。

此外，这些非运动区域看起来与运动区域不同。它们看起来更薄，彼此之间以及与大脑其他部分紧密相连，这些部分涉及思考、计划、精神觉醒、疼痛以及控制内部器官和血压、心率等功能。进一步的成像实验表明，虽然非运动区域在运动过程中不活跃，但当人们想到运动时，它们确实变得活跃起来。

“如果你思考大脑的真正作用，所有这些联系都是有意义的，大脑是用来在环境中成功完成行为的，这样你就可以在不伤害或杀死自己的情况下实现目标。你移动身体是有原因的。当然，运动区域必须与执行功能和控制基本身体过程(如血压和疼痛)有关。痛苦是最有力的反馈，对吧?你做了一件事，受伤了，你就会想，‘我不会再这么做了。’”

Dosenbach 和Gordon将他们新发现的网络命名为Somato (body)-Cognitive (mind) Action Network，简称SCAN。为了了解这个网络是如何发展和演变的，他们扫描了一个新生儿，一个1岁和一个9岁的儿童的大脑。他们还分析了之前收集的九只猴子的数据。这个网络在新生儿身上无法检测到，但在1岁的孩子身上很明显，在9岁的孩子身上几乎像成年人一样。猴子有一个更小、更初级的系统，没有人类那样广泛的联系。

Gordon说:“这可能是开始于一个更简单的系统，它将运动与生理结合起来，这样当我们站起来的时候，我们就不会昏倒，但随着我们进化成能够进行更复杂思考和计划的生物体，该系统已经升级，可以插入许多非常复杂的认知元素。”

这一网络存在的线索已经存在了很长时间，分散在孤立的论文和令人费解的观察中。

“Penfield很聪明，他的思想占据主导地位长达90年之久，这在该领域造成了一个盲点，一旦我们开始寻找它，我们发现许多已发表的数据与他的想法不太一致，以及被忽视的其他解释。除了我们自己的观察之外，我们还收集了很多不同的数据，并将其缩小和合成，并提出了一个关于身体和心灵是如何联系在一起的新的思维方式。”

文章标题

A Somato-Cognitive Action Network alternates with effector regions in motor cortex