现实世界神经科学实验表明了学习新的运动技能的多样性

伦敦帝国理工学院(Imperial College London)的研究人员展示了在学习新的基于动作的技能时整个身体是如何变化的。

通过使用新的数据驱动方法来分析全部 -身体运动在现实世界的运动学习期间，研究人员都证明了整个身体的参与学习过程并确定了学习关键联合运动。该方法和随后的研究结果突出了在野外学习人类神经科学的重要性 - 以及它如何帮助鲍尔斯特研究运动障碍和康复。

打台球;分析运动

神经科学实验研究大脑和神经系统，通常在实验室环境下进行。然而，这并不一定是研究神经科学的最好方法，因为实验室条件可能不能准确地反映现实环境。

现在，Aldo Faisal教授和Imperial的大脑和行为实验室的Shlomi Haar博士通过使用池台球将神经科学进入现实世界，了解人们如何使用身体所有部分学习运动技能。

研究人员通过在30个第一次学习打台球的人身上放置传感器来做到这一点。传感器记录下肢体和躯干的运动，并将数据上传到计算机进行分析。

这些数据帮助研究人员以化身的形式重建了整个骨骼的运动。这不仅使全身视觉化，而且使每个单独关节的运动以及整体或全身运动的准确分析成为可能。

通过测量整个身体的动作，他们发现学习从头到脚都在进行:虽然主要的动作是在拿着球杆的胳膊肘上，就像在泳池里一样，整个身体也发生了变化并提高了运动学习能力。这种数据驱动的神经科学方法为我们所知的运动学习增加了更多的细节，证明了它是一种全身体验。

用全身来学习

牵头研究员教授Aldo Faisal的计算和生物工程部门表示：“学习池不需要预先存在的技术专长，因此衡量人类如何学习新技能的好方法。我们发现当你学习一个新的灵巧技能，身体的每个部分都是学习。“

数据还表明，学习机制因人的人而异，就像学校里的学习一样，每个人以不同的方式学习电机控制。在完成相同任务的30名参与者中，很明显有两种类型的学习者使用不同的学习机制。

费萨尔教授说：“这些参与者中的每一个都有一个主要的学习方法。只有在我们介绍了真实世界的复杂性的主题，我们看到每个人都不同，看看不同的机制出来了什么。”

现实世界应用

研究人员表示，他们的调查结果增加了我们对身体如何学习移动的知识，以及身体如何重新学习如何在行程中移动。这种野性，更自然的神经科学方法都可以帮助利用实验室的现实世界和经典电机控制实验之间的差距。

了解关节之间和整个身体之间的学习是如何发生的，这在康复学习和运动科学中具有转化潜力。例如，研究人员表明，在学习池中，肩膀的学习速度最快，但需要肘部的动作，而手腕的动作更多。这与中风恢复的现象很好地一致，即首先恢复的是肩部运动，最后恢复的是个别手指。同样地，当学习一项运动时，人们首先要学会优化身体动作，然后再学习详细的技术。

联合作者帝国脑科学系的Shlomi Haar博士表示：“这种真正的神经科学方法表明，我们不必操纵世界，找到我们正在寻找的东西。相反，我们可以观察世界和世界从人们的运动和大脑活动中提取意义，因为他们涉及他们的现实世界任务并展示自由行为。

“数据展开的方式讲述了关于跨越身体学习的故事的故事，以及不同学习机制的故事。这证明了现实世界中的测试价值。”

这项工作是一个更大的项目的一部分真实世界运动学习技能。这些研究包括研究学习现实世界任务的脑活动和使用虚拟现实为了体现电机学习。

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