了解你的大脑:镜像神经元

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镜子神经元在哪里？

图片来源：格罗斯L。新生儿模仿的演变。普洛斯生物。2006年9月；4（9）：e311。内政部：10.1371/journal.pbio.0040311

镜像神经元最初是在运动前皮质1992年的猴子，从那时起它们也在猴子大脑的其他几个区域，包括初级运动皮质，顶叶下小叶，额叶皮质， a周围的面积沟被称为顶内沟．

虽然，镜子神经元存在很少的确定证据证明这是来自神经成像研究的证据这表明，人类大脑中有一些神经元的活动模式与在猴子大脑中发现的镜像神经元相似。然而,迄今为止，有一项研究直接记录了所谓镜像神经元的活动在准备进行神经外科手术的人类病人的大脑中。虽然这项研究只能探索大脑的某些区域(不包括猴子最常与镜像神经元相关的区域)，但研究人员在猴子的大脑中发现了神经元补充运动区和颞叶显示出镜像神经元的特性。这一点，再加上上面提到的神经成像数据，表明镜像神经元可能存在于人类大脑和猴子大脑中。

什么是镜像神经元？它们做什么？

1992年，意大利帕尔马大学的一组研究人员我们正在记录单个神经元的活动在猕猴的大脑里。他们正在观察运动前皮质中的神经元，特别是运动前皮质中一个叫做F5区的区域。先前的研究发现，在目标导向的手部运动（如抓取、握住等）过程中，该区域的神经元是活跃的。帕尔马大学的研究人员试图进一步了解这种神经激活，当他们观察到一些令人惊讶的事情时。

他们noticed that neurons in the F5 region of the monkey's brain were activated not only when the monkey moved its hands, but also when the monkey observed an experimenter using his or her hands (e.g. to pick up a food reward and place it in the testing area). Four years later,他们给这些神经元命名镜像神经元因为它们似乎不仅在猴子执行特定动作时，而且在看到其他人执行类似动作时都很活跃。

如上所述，自从他们最初发现镜像神经元以来，已经在猴子大脑的其他不同区域（以及动物的大脑）发现了镜像神经元其他物种像鸣禽)，而且有证据表明，镜像神经元存在于人类大脑中。

镜像神经元的发现在科学界内外都引起了一种兴奋，这在科学发现的反应中是不常见的。有些人将镜像神经元的活动解释为我们理解他人行为的能力的基础——有些人认为这种推论是不合理的，并导致了其他(可能更不合理)的推断。例如，一些人声称镜像神经元为移情、复杂的社会互动、语言提供了必要的神经机制，甚至是它们负责的人类文化的快速发展这让我们成为了现代人类。

基于镜像神经元的这些作用，研究人员开始推测镜像神经元功能受损可能是某些精神疾病的基础。例如，一些人认为，功能失调的镜像神经元是自闭症谱系障碍(ASD)的基础。这个假说有时被称为“破镜假说”，它表明ASD患者的镜像神经元网络有异常这导致他们感受同理心的能力受损，难以理解他人的行为，以及从眼神接触到语言等社会互动的各个方面的缺陷。

事实上，在发现镜像神经元后的几十年里，很多事情都是由镜像神经元引起的，从简单的成就如帮助我们享受观看体育比赛复杂的情绪，就像同情才能讨厌ASD和ASD和精神分裂症．

然而，这些权利要求的问题是它们主要是未经证实的。关于镜子神经元的第一次警告是，绝大多数的具体证据我们必须支持镜子神经元的存在来自猴子的研究（混凝土本案例中的证据是指通过监测单个神经元的活动获得的证据——这在人类中很难做到，除非是在罕见的情况下，如上文所举的例子，在准备神经外科手术的患者中探索镜像神经元)。因此，在这一点上，我们不能自信地将行为归因于镜像神经元，除非我们能够记录镜像神经元的活动，而猴子已经表现出了这样的行为。因此，我们还没有证据将复杂的人类情感和行为(这只能在非人类灵长类动物的研究中大致接近)归因于镜像神经元。

同样，将功能失调的镜像神经元作为人类精神疾病的主要原因的证据也缺乏。让我们以功能失调的镜像神经元导致ASD的假设为例。这一假设最初得到了本世纪初两项被大量引用的研究的支持。一项神经成像研究发现自闭症患者大脑中被认为有大量镜像神经元的区域活动减少．另一组使用脑电图来测量被认为是反映镜像神经元的电活动;自闭症谱系障碍患者似乎在这个活动中显示出异常．

然而，每一项研究，多次复制失败. 此外，“破镜假说”的批评者很快就指出没有良好的证据表明，亚本症的个人甚至在理解中有赤字他人的意图。因此，人们发现“破镜假说”是不够的，而其他将精神异常归因于镜像神经元的假说同样需要更多的支持才能成立。

即使只涉及到镜像神经元的基本功能，我们仍在寻找答案。例如，一些研究人员认为镜像神经元与某些事情有关的证据理解行为是不够的。根据这一观点，即使镜像神经元可能与识别基本动作、选择动作等功能有关，但并没有确凿证据表明镜像神经元与一类更高层次的认知活动有关，比如理解他人的行为。这是一个至关重要的一点是镜像神经元帮助我们理解他人的行为的解释是必要的镜像神经元参与行为像同情心和社会互动,确实是大部分的基础对镜像神经元的热情。

因此，尽管镜像神经元因其解释人类各种独特行为和成就的能力而备受赞誉，但似乎我们在解释这些细胞的活动时有点操之过急。在我们能够自信地说出镜像神经元激活对行为的真正意义之前，以及在我们能够确定镜像神经元在人脑中和在猴脑中一样普遍之前，还需要做更多的研究。与所有科学发现一样，在我们的解释中最好保持保守，直到它们成为基于数据的唯一合乎逻辑的解释。

参考（除了上面的链接文本）：

希科克G。猴子和人类行为理解的镜像神经元理论的八个问题。认知神经科学杂志。2009年7月；21（7）：1229-43。内政部：10.1162/jocn.2009.21189。

Kilner JM, Lemon RN。我们目前对镜像神经元的了解。生物医学杂志。2013年12月2日;23(23):R1057-62。doi: 10.1016 / j.cub.2013.10.051。

镜像神经元可能是全球变暖和美国经济困境的原因

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自从20世纪90年代被发现以来，镜像神经元经历了神经科学领域中罕见的轰动。镜像神经元之所以如此命名，是因为当灵长类动物参与一项任务时，以及在观看另一个动物完成同样的任务时，它们都会被激活，从而“镜像”其他动物的行为。这种独特的激活模式使一些人认为，镜像神经元不仅对模仿是不可或缺的，对理解他人也有自己的精神状态也是不可或缺的(心理理论)．由此推论，镜像神经元对语言习得和社会互动是必要的。镜像神经元功能障碍甚至被认为是自闭症的一个可能原因。

因此，它们被视为一种非常特殊的神经元，对大脑功能具有其他类型脑细胞无法比拟的多功能性和重要性。但是，镜像神经元是否值得一些人赋予它们的崇高地位？简言之：可能不会。

镜像神经元似乎在认知中发挥着有趣的作用。灵长类动物的研究发现，镜像神经元被激活与专注于一个特定的目标或运动意图相关。它们也以一种选择性的方式被激活，特定的组对应于一个动作的不同目标，例如抓着移动和抓着吃。更有趣的是，人们发现它们会对与观察到的动作相关的声音做出反应。

功能磁共振成像对人类的研究已经揭示了镜像神经元所在区域的特定活动，例如大脑腹侧前运动(vPM)和前片状在观察和模仿运动期间沟（阿尔卑斯山）。

但是，虽然这些在人类和非人类灵长类动物身上的发现很有趣，但它们并不支持关于镜像神经元在整体认知功能中的作用的猖獗猜测。迄今为止，在猴子身上进行的实验还没有评估它们的模仿能力、感受同理心、展示心智理论或使用语言的能力。当然，这些特性在多大程度上存在于非人类灵长类动物身上，或者如果存在，它们是否可以被研究，都是有争议的。

至于人类，神经影像学实验使科学家们在模仿或观察行动期间确定大脑的哪些区域是活跃的。然而，使用当前的成像技术不能评估使用的特异性神经元以及使它们独特的任何生理特性。

因此，自镜像神经元被发现以来，在过去十年中，对其功能的描述可能过于雄心勃勃。引申而言，暗示他们的缺陷在自闭症中是至关重要的，可能真的操之过急了。

在一个上周的作文本性，安东尼奥·达马西奥(Antonio Damasio)和卡斯帕·迈耶(Kaspar Meyer)讨论了关于镜像神经元的夸张说法，并提出了它们可能如何工作的理性假设。20年前，达马西奥提出了一种被称为“时间锁定多模态激活”的理论来解释复杂记忆的发展。该理论基于一种假设，即在记忆编码过程中，存在一组神经元，它们接收来自多个不同部位的输入。Damasio将这些神经元群称为汇聚-发散区(CDZ)。他认为有两种类型的cdz:局部cdz和非局部cdz，前者从靠近感觉皮层(如视觉皮层)的区域收集信息，后者是大脑的高级结构，来自局部cdz的信息在这里汇聚。

根据这一理论，当记忆形成时，Damasio和Meyer以猴子打开花生壳为例，所有关于事件的信息都集中在非局部CDZ上。然后，如果猴子听到未来打开的花生壳，这将激活局部听觉CDZ，以及非局部CDZ，其中存储与噪声相关的记忆。信号从非本地CDZ发送到参与原始事件体验的所有本地CDZ，激活这些站点，并在某种程度上再现原始事件。

镜像神经元由非局部cdz代表。然而，在这种情况下，镜像神经元并不是生理上唯一的。它们是正常的神经元，参与的网络与“镜像”关系不大，而与整合和同步复杂记忆的各个方面关系更大。这并不会剥夺这一网络的作用和功能，但会稍微削弱个别镜像神经元的强化地位，有利于对大脑整体复杂性的认识。

然而，CDZ假说尚未得到验证，尽管研究确实表明，参与观察和模仿行为的网络扩散到了所谓的镜像神经元区域之外。不管未来的研究是否支持CDZ假说的细节，我认为它代表了一种更明智的镜像神经元方法。认为镜像神经元具有如此重要的功能，比如推断他人心理状态的能力，似乎与迄今为止对神经科学的许多了解相抵触。我们从未发现过语言神经元、爱神经元或恐惧神经元。相反，我们发现了遍布大脑区域的网络，这些网络与体验这些认知方面的能力有关。我想我们很快就会对镜像神经元网络及其在社会互动中的作用说同样的话。

Damasio，A.，Meyer，K。（2008）。看起来玻璃。大自然，454（7201），167-168。DOI：10.1038/454167a

丁斯坦，I.，托马斯，C.，贝尔曼，M.，和希格，D.J.（2008）。自然的一面镜子。现代生物学,18（1），13-17。

人类群集行为与镜像神经元的不稳定过渡

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有时候，我会在一个公共场所，比如机场、体育场或酒吧/俱乐部，我会停下来看看我所在的人海。当我开始做动物学比较观察时，我通常会开始觉得，作为人类，并不像我们倾向于认为的那么重要。在机场或大型活动中，我经常会想，我们就像一群牛，在指示牌或天鹅绒绳子的催促下朝一个或另一个方向移动，而不是牧羊犬(有时甚至是保安像牧羊犬一样朝我们吠叫)。当我在酒吧或俱乐部，我倾向于比较各种动物的求爱表现，如雄孔雀的炫耀，或雄果蝇对配偶的不懈追求。

一组科学家在利兹大学最近发表的一项研究不可避免地导致人们进行类似的比较。它关注的是人类的群居行为。研究人员在一个大厅里进行了他们的实验，参与者的人数各不相同。小组中的一些人被告知了具体的行走路线，其余的人则不知情，只能自己漫步。他们也没有被告知方向已经给任何人了。小组的参与者不允许彼此通过语言或手势进行交流。

研究发现，不知情的人倾向于听从那些得到指示的人，即使他们相对于多数人来说是少数。事实上，研究人员观察到，随着小组人数的增加，信息较少的参与者需要创造追随者。最大的200人或更多的团体只需要大约10个人朝一个特定的方向走，其余的人就会落在他们后面。这些追随者在随后接受采访时，往往没有意识到他们是被领导的。

你可能想知道这和神经科学有什么关系，答案是:没人知道。这是一项行为研究，作者没有对可能涉及的大脑区域进行推测。尽管认为它们参与这种群体行为纯粹是推测，但现在似乎是提出这个主题的最佳时机镜像神经元．

镜像神经元最初是在实验中发现的猕猴．一个Giacomo Rizzolatti领导的研究小组使用电极来测量大脑活动而猴子则从事运动任务，比如捡起食物。他们出乎意料地发现，一些神经元不仅在猴子拿起食物时被激活，而且在它们看到其他人(实验者或另一只猴子)拿起食物时也被激活。在这一发现之后，在人类大脑中发现了可能发挥类似作用的区域。他们包括地区劣质的额叶皮质和顶叶．

自从这一发现以来，镜像神经元的概念就受到了广泛的关注。由于这些神经元似乎在观看另一个人执行目标导向的行动时被特别激活，一些人认为，它们可能是我们理解他人有意图的能力的基础。这可能意味着它们是同理心、模仿和交流的基础。一些研究表明镜子神经元的故障可能有助于自闭症．

事实是(就像大脑通常的情况一样)，镜像神经元并不是那么容易理解的。它们也不会成为一颗灵丹妙药，方便地解释人类行为。它们是一个复杂系统的一部分，我们目前对这个系统的理解非常模糊。我们只能推测它们参与了更大的反应，比如移情和语言。他们似乎在感知意图中发挥了作用吗然而，在理解人类行为方面存在有趣的潜力，因为它的大部分是基于我们被其他故意药剂包围的知识。

所以，回到植绒研究，它与神经科学还没有明确的联系。但是，请记住，如果你在机场站在成百上千的人中间排队，或者被赶过体育场的旋转栅门，或者带着超然的感觉在俱乐部里观察人类的求爱仪式，而这些景象对你身上的比较生物学家来说似乎是超现实的，或者有点不人道，你们开始思考我们和牛或羊有多么相似，你们可能离基地不远，你们并不孤单。