探索“感知與運動控制”背后的大腦功能

文/上海紐約大學 編輯/清風

2016年，陳靜博士以博士后研究員的身份加入上海紐約大學感知與運動控制虛擬現實實驗室，在神經科學和心理學教授李黎的指導下開展研究工作。陳靜博士對人們感知和控制自身運動、視覺運動控制，以及虛擬現實等領域很感興趣，她研究的群體中有身體健康的成年人，也有患有帕金森病等神經退行性疾病的人群。

Q：您為什么對視覺運動控制、虛擬現實及帕金森病領域很感興趣？三者之間存在何種關聯？

我對人們在日常生活中如何使用視覺信息來控制他們的運動很感興趣，無論是走路、開車還是運動。這種控制自身運動的能力對人們的生存至關重要，也與生活質量息息相關。這種能力的實踐過程通常需要協調體內多個效應系統，才能實現穩定、有效的運動。這其中，視覺運動控制尤為關鍵，因為視覺信息可用來支配眼睛、四肢、軀干或其他效應器的運動。比方說，我們在開車時需要用眼睛追蹤其他車輛或行人的動態，同時還要用手控制方向盤使車輛行駛在道路中間。

在這類能力的研究中，虛擬現實技術（VR）是一個很棒的工具，有助于我們深入探究自身運動控制和視覺運動控制。過去，有關運動控制的研究大多在實驗室環境下用計算機屏幕呈現刺激。這樣的實驗往往令受試者感到情境比較抽象，與現實脫節。虛擬現實技術能夠讓我們在實驗中創建出更加貼近現實的沉浸式環境，這不僅使得研究更加真實有效，還有助于深入探索視覺、前庭系統、本體感知等不同感官線索對自身運動控制的作用，虛擬現實技術能讓我們有選擇地改變或移除這些感官線索，對各個線索的相對重要性展開評估。

為了認識人們視覺運動控制發展的全部過程，我們的研究需主要圍繞三個群體展開——兒童、健康的成年人，以及由于大腦老化而患有神經退行性疾病（如帕金森病）的老年人。兒童研究為探索視覺運動能力的發育過程提供了獨特視角；健康成年人的大腦能夠讓我們了解正常運作的視覺運動功能；研究患有影響視覺運動控制的帕金森病的患者尤其有價值，因為它可以提供有關大腦控制運動的重要見解，幫助我們探索大腦在衰老過程中可能發生的變化。

整體來說，我的研究旨在探討人類如何控制運動，以及年齡、疾病與其他因素對該過程的影響。通過運用虛擬現實技術在不同場景、不同群體中研究自身運動控制和視覺運動控制，我希望可以盡自己所能為這一重要領域做出貢獻。

Q：在上紐大任博士后研究員的體驗如何？

加入上紐大之前，我有幸與李黎教授在香港大學合作研究。在她將虛擬現實實驗室從香港遷至上海后，我也跟隨她來到上紐大繼續我在香港未完成的工作。李教授是感知與運動控制領域公認的專家，她不僅幫助我拓展了學術合作網絡，還全力支持我的研究項目。在李教授的助力下，我剛到上海便能與當地的知名醫院展開合作。這不僅幫助我大幅擴展了研究患者庫，還大大推動了研究進程。

上紐大虛擬現實行走實驗室對我的研究也有很大的促進作用，整個實驗室長12米、寬5.8米，寬闊的空間利于開展行走實驗，提升了實驗中模擬情境的真實性和實驗效果。

目前，我在上紐大任青年副研究員，工作職責也有所增加，除日常研究外，我還負責幫助實驗室申請研究資金、協助指導學生和實驗室管理等工作。這段經歷增強了我的獨立性，也進一步提升了我的研究能力。總而言之，我在上紐大的博士后研究生活非常充實。國際合作是上紐大與生俱來的特征，也是最吸引我的地方。這所大學有著生機勃勃的學術群體和濃厚的研究氛圍，我能夠參與其中很開心。

▲ 陳靜博士（左）在上紐大虛擬現實行走實驗室開展實驗