根据国家眼科研究所 (NEI) 资助的一项小型研究，利用视觉有效地步行穿过一个区域需要使用大脑皮层的一个独特区域。该区域称为枕骨区 (OPA)，在其他移动方式(例如爬行)期间无法激活。这一发现可能有助于解释儿童在学习与附近环境互动和驾驭附近环境时的发展里程碑。该研究发表在《大脑皮层》杂志上。NEI 隶属于国立卫生研究院。
在一个物理环境中导航——从一个小房间到一个城市——需要大脑处理几类信息。每一类信息都在自己的大脑皮层区域进行处理，然后协同工作以支持导航行为，例如步行。这些区域中任何一个的丢失都会影响某人如何或是否可以成功导航。
当人们在环境中导航时，大脑皮层的两个主要区域被激活：OPA 和压后复合体 (RSC)。亚特兰大埃默里大学的 Daniel Dilks 博士认为，这些区域中的每一个都支持不同类型的导航。RSC 支持基于地图的导航，这涉及找到我们从特定地点到某个遥远、看不见的地方的路(例如，找到从你家到你最喜欢的餐馆的路)。相比之下，他认为 OPA 支持视觉引导导航，这涉及在附近环境中寻找出路，避开边界和障碍物(例如，在不撞到东西的情况下穿过厨房)。
然而，他的理论一直存在争议，部分原因是 OPA 似乎直到 8 岁左右才支持视觉引导导航。然而，早在那个时候，孩子们就以某种方式设法绕过他们的家和学校——甚至从他们爬行而不是走路的最早年龄开始。
“我们自问，OPA 是不是来得早，只是慢慢成熟?” 迪尔克斯说。“或者爬行使用完全不同的系统?”
虽然大多数成人和年龄较大的儿童主要通过步行在环境中穿行，但我们仍保留了婴儿时期的爬行能力。Dilks 推断，如果 OPA 只是缓慢成熟，那么它应该被两种运动模式激活。因此，他和学生克里斯托弗·琼斯 (Christopher Jones) 和约书亚·拜兰 (Joshua Byland) 着手研究成人爬行时 OPA 是否会激活。
为了测试这一点，科学家们从一个人走过环境的角度录制了视频，然后从一个人爬过同一环境的角度录制了类似的视频。他们还将视频的随机镜头拼凑在一起(加扰)，并从飞越环境的角度拍摄视频，以包括人类无法访问的导航模式。
观看视频时，我们的大脑经常会像在自己进行活动一样激活——一种使 Dilks 的实验成为可能的同情反应。使用功能性磁共振成像 (fMRI)，研究人员能够监测 15 名成人研究参与者在观看每个视频并想象自己在环境中移动时大脑区域的激活情况。
当参与者观看步行视频时，与 OPA 对应的大脑区域被激活。但是当他们观看其他视频——爬行、飞行或爬行时，OPA 没有被激活。相比之下，RSC 在观看所有视频时被激活，这表明只有 OPA 是特定于步行的，而不是其他视觉导航模式。
此外，当参与者观看爬行视频时，其他几个大脑区域也被激活，这表明在生命早期可能参与导航的其他区域。
“这项研究不仅表明在儿童早期和晚期有一个完全不同的大脑系统管理导航，而且它表明导航系统的每一个部分都在不同的发展阶段出现，”Dilks 说。“根据我们的研究，我们认为 OPA 与成熟、高效的步行特别相关。”
该研究由国家眼科研究所 (R01 EY29724) 资助。
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