图片来源:Linköping University
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你是否曾想过,当我们轻抚朋友的肩膀或握住爱人的手时,大脑是如何解读这些触碰背后的情感信息的?瑞典林雪平大学(Linköping University, LiU)的一项新研究揭示了两种特定的神经元在处理社交触碰中的重要作用。这项研究不仅增进了我们对神经系统如何处理触觉信息的理解,还为未来恢复感觉功能提供了新的思路。

研究介绍

研究介绍

“通过声音,我可以同时与多人交谈,但当我触摸你时,这是一个明确的信号,表明我将注意力集中在你身上。触碰是一种通往亲密和亲近的捷径。”林雪平大学社会与情感神经科学中心(CSAN)的助理教授萨拉·麦金太尔(Sarah McIntyre)解释道。

她的研究专注于神经系统如何处理通过皮肤感知的信息,特别是那些与社交互动相关的触碰信号为了理解这一过程,研究人员首先定义了六种常见的触碰模式,人们通常用这些方式表达快乐、爱、感激、悲伤,以及安抚他人或引起注意。例如,安慰性的触碰表现为缓慢地抚摸对方的手臂四次,而引起注意的触碰则是用食指轻拍4-5次。

研究方法

研究方法

在这项发表于《IEEE Transactions on Affective Computing》的研究中,研究人员让实验者在参与者的手臂上执行这六种标准化的触碰模式,同时使用一种名为微神经描记术(microneurography)的技术,记录不同类型神经元的活动。微神经描记术是一种瑞典开发的技术,能够精确测量单个神经元的信号,这种精度通常只能在动物实验中获得,但其优势在于可以在人类身上应用。

研究人员“监听”了39个来自六种不同类型的神经元的信号,并与美国弗吉尼亚大学(University of Virginia)的格雷格·格尔林(Greg Gerling)领导的团队合作,训练了一个机器学习模型,试图仅根据单个神经元的信号来区分这六种触碰模式。

结果表明,并非所有类型的神经元都能提供足够的信息,使机器学习模型成功区分不同的触碰类型。然而,两种特定的神经元表现得尤为出色,能够很好地识别出六种不同的触碰模式。这表明,这两种神经元可能在帮助我们理解不同类型的社会触碰方面具有特殊的功能。

一个感觉神经元在区分不同类型的社交接触方面似乎很重要,它以这种方式快速适应。它与皮肤中的毛囊相连,称为毛囊传入神经。它主要对变化做出反应,例如当头发偏转时。

相反,另一种类型的神经细胞疲劳得更慢。因此,即使触摸是静态的,它也会继续向大脑发送信号,例如通过一只静止在皮肤上的手,这被称为缓慢适应 2 型。

研究意义

研究意义

萨拉·麦金太尔表示,这项研究的目标是理解神经系统的基本工作原理。如果我们能够弄清楚大脑如何解释不同类型触碰的信号,那么这些知识最终可能有助于恢复因年龄或疾病而受损的感觉功能。此外,这一发现也可能为开发与神经系统交互的假肢提供帮助,使失去肢体的人能够重新感受到触碰。

“我们还不完全清楚机器学习模型是如何根据神经元的信号区分不同类型的触碰的。因此,我们正在开展一项新的研究,以进一步探索这些神经元对社交触碰的机械特性有何反应。”

新闻来源:Linköping University