人们如何知道“我的身体受我控制”？新研究推进对“自主感”的认识

文/上海纽约大学 编辑/清风

▲ 受试者听到不同声音（音节、咳嗽和纯音）时的脑电图

你是否曾在机场或大型商场使用过“自动人行道”？站在上面无需行走，就能利用传送带向前移动。尽管“搭乘步道”和“自主行走”都能让我们的身体向前移动，但大脑能够区分自主行为和受外界刺激产生的运动。这种感觉称为“自主感”，意味着我们能够控制自己的身体并将这种自主行为与外界进行区分。目前，学界普遍认为自主感在一种名为“corollary discharge”（简称CD，目前corollary discharge暂无统一中文译名，常见译法为“感知副本”）的神经信号作用下产生。CD信号可以帮助大脑预测身体动作的感觉反馈。当预测结果与实际反馈一致时，自主感就会形成。拥有自主感可以帮助我们更好地理解自身与外界之间的互动。

近150年来，神经科学领域一直在探索CD的功能，但尚未完全明确CD在运动过程中如何生成自主感。“运动-感觉转换”这类高阶认知功能是上纽大神经与认知科学副教授田兴及其团队的研究重点之一。近日，田副教授带领的言语、语言与神经科学实验室（Speech,Language and Neuroscience Group,SLANG）成员们于知名期刊eNeuro上发表新论文，揭示出CD在运动过程的初始阶段所发挥的一般性功能，在加深理解的同时，进一步推动了人们对该神经机制的全面认识。

当我们做出动作时，大脑会经历一系列的过程，包括意图、编码和执行。“在最初的动作‘意图’阶段，大脑产生了运动的想法，但具体的行动计划尚未形成；在‘编码’阶段，神经信号从大脑传输到身体，为即将发生的运动做规划和准备；最终，在‘执行’阶段，身体才会做出动作。”田教授介绍道。

以往的研究一般认为，CD在运动编码阶段才会开始发挥作用。但田副教授的研究团队根据理论推导和前期实验观察，大胆假设CD在运动意图阶段就已开始作用。为了验证这一假设，研究组设计了一套新颖的实验方法——“延迟发音实验范式”，在实验中，受试者会接收到指示，准备进行“说话”这个动作，但不知道自己即将要说的内容。使用这种方法，研究人员可以将受试者的运动过程控制在“意图”阶段。

通过使用脑电图技术（EEG）记录受试者的大脑活动，研究人员发现CD确实在运动的意图阶段就开始发挥作用。在实验中，受试者仅有运动意图，不知道具体要如何运动，但对声音的神经反应，尤其是针对人类所能发出的声音，受到明显抑制。田副教授表示，“这项研究首次实证CD在运动意图阶段的作用，将CD的运作时间节点大幅度前移，完整地分析了自主感的生成过程。这些发现或将有助于理解与自主感相关的大脑功能缺失，如精神分裂症患者出现的幻觉，进而推动该类疾病的诊断和治疗方法的发展。”

本文第一作者郑晓丹是华东师范大学-上海纽约大学联合培养研究生专项心理学三年级硕士研究生，第二作者朱昊是田教授指导的上纽大神经科学博士四年级学生。田副教授表示，“研究中，郑晓丹和朱昊充分结合并发挥了各自在实验设计与执行以及数据处理方面的优势。本次研究也充分展现了上纽大和华师大在学术研究上强强联合的资源优势。”