小寶寶為什么愛“吃手”
小嬰兒似乎喜歡“吃”各種東西,無論是樂高積木、肥皂還是蠟筆,寶寶都會抓起它們就往嘴里塞,令大人們頭疼不已。最近,新的研究發(fā)現(xiàn),寶寶這種“看見什么吃什么”的行為是與生俱來的,可能具有重要的演化意義。
為研究手口協(xié)同作用的神經(jīng)基礎(chǔ),法國國家科研中心的安吉拉.西里古(Angela Sirigu)及其同事對大腦皮層上150個控制運(yùn)動的位點(diǎn)進(jìn)行了電刺激。他們發(fā)現(xiàn),當(dāng)在10個特定位點(diǎn)施加刺激時,所有志愿者都會自動把手伸進(jìn)張開的嘴里。研究者推測,這一連貫動作是與生俱來的,這使得嬰兒在運(yùn)動模仿機(jī)制尚未成熟、沒有掌握如何進(jìn)食時也能準(zhǔn)確地把食物送進(jìn)嘴里。研究結(jié)果發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》(PNAS)上[1]。
神經(jīng)生理學(xué)的經(jīng)典理論認(rèn)為,復(fù)雜的運(yùn)動由不同神經(jīng)位點(diǎn)上的基本運(yùn)動結(jié)合導(dǎo)致,產(chǎn)生運(yùn)動的機(jī)制是不同位點(diǎn)間電信號的傳遞[2]。之前人們一直認(rèn)為,大腦中的不同位點(diǎn)單獨(dú)控制每一部分的作用——如在手口協(xié)同作用中,A位點(diǎn)控制口,B位點(diǎn)控制手,A位點(diǎn)產(chǎn)生的刺激通過電信號的形式傳遞到B點(diǎn),引發(fā)手的運(yùn)動,進(jìn)而完成一整套類似自動進(jìn)食的動作。然而,在對猴子進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中,有證據(jù)表明“自動進(jìn)食”的神經(jīng)基礎(chǔ)并非不同位點(diǎn)之間電信號的傳遞,而是在中央前回(PrG,precentral gyrus)作為一個獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元存在。
在人類中,獨(dú)立單元調(diào)控復(fù)雜動作的機(jī)制一直未被闡明。這一次,西里古和同事對26名不同年齡(2歲-60歲)的腦外科手術(shù)病人進(jìn)行了研究。他們首先找到大腦皮層中控制軀體運(yùn)動的區(qū)域,用電極刺激有關(guān)位點(diǎn),并從中篩選出所有引發(fā)上肢運(yùn)動的位點(diǎn),記錄它們的體感誘發(fā)電位(SEPs),確定這些特定位點(diǎn)的電位可以滿足手口感覺運(yùn)動的基本要求。最后,研究者再從與上肢刺激有關(guān)的位點(diǎn)中,收集所有與口的運(yùn)動有關(guān)的體感誘發(fā)電位——按照經(jīng)典的神經(jīng)生理學(xué)理論,在手口協(xié)同作用中,控制手和口的位點(diǎn)的電位會匹配,電信號在環(huán)路上傳遞,形成完整的一套動作。然而結(jié)果表明,即便是施加的電刺激強(qiáng)度到最大,也沒有發(fā)現(xiàn)這類位點(diǎn)。
與此同時,研究人員發(fā)現(xiàn),有10個特定位點(diǎn)在接受電刺激時,可直接誘發(fā)實(shí)驗(yàn)參與者的以下動作:嘴逐漸張開,同時通過上肢屈肌收縮肌肉,合上的手向臉的方向運(yùn)動,好像要送什么東西到嘴里去。以上事實(shí)說明,“吃手”的動作并不能被看成很多控制口或上肢運(yùn)動的單元位點(diǎn)間的信號傳遞,而是某些位點(diǎn)獨(dú)立集成控制的復(fù)雜運(yùn)動。
通過記錄實(shí)驗(yàn)參與者腦中央前回中的運(yùn)動誘發(fā)及體感誘發(fā)的電位,研究者了解到手口復(fù)雜協(xié)同作用其實(shí)出現(xiàn)在同一結(jié)構(gòu)中,他們發(fā)現(xiàn),刺激單獨(dú)位點(diǎn)即可使合上的手接近張開的嘴,而當(dāng)手接觸到嘴時,一個交聯(lián)信號會在大腦皮層上整合,進(jìn)而使上肢產(chǎn)生動作。這些發(fā)現(xiàn)拓寬了人們之前在猴子身上的觀察結(jié)果,提示復(fù)雜的神經(jīng)表征(指交聯(lián)信號)也存在于口周探索這種簡單的動作中。這些表征可能是人類小孩和嬰兒在運(yùn)動機(jī)制尚未成熟時,準(zhǔn)確通過手口作用協(xié)調(diào)將食物送進(jìn)嘴里的神經(jīng)基礎(chǔ)。“而隨著年齡增長,手口協(xié)同作用也會演變?yōu)槠渌繕?biāo)導(dǎo)向型的動作,比如進(jìn)食。”西里古告訴果殼網(wǎng),像吮吸拇指這種動作可能滿足了嬰兒減輕壓力的需求。
事實(shí)上,“吃手”行為可能早在我們出生前就形成了。從演化角度看,這可能是一種獨(dú)特的生存機(jī)制,以保證沒有運(yùn)動意識時(比如嬰兒或經(jīng)歷過腦損傷的人)也能自己填飽肚子從而活下來。“目前正在尋找其他協(xié)同運(yùn)動的神經(jīng)基礎(chǔ),如防御動作、操控動作等。”西里古對果殼網(wǎng)說:“由于這些協(xié)同運(yùn)動在猴子中也存在,我們可以推斷這些動作是憑借其行為學(xué)意義而演化出來的。”