Nature 上发表了一篇非常有趣的论文，我想介绍一下。
A somato-cognitive action network alternates with effector regions in motor cortex - Nature
简单说明一下..
你知道脑图吗？
就是这样的东西。
这篇论文报告说，现实并不像这张图那样简单，也有一些部分会与其他各种重要的网络协同工作。
本论文对运动皮层是连续的躯体定位小人这一传统观点提出了质疑，提示运动皮层被躯体认知行动网络 (SCAN)——一个用于全身行动规划的系统——所分隔。研究提示，效应器间区域的皮层厚度减小，并且彼此之间以及与对行动和生理控制至关重要的扣带-岛盖网络 (CON) 之间存在功能性连接。
术语说明
什么是躯体认知行动网络 (SCAN)
躯体认知情感网络（Somatic Cognitive Affective Network，SCAN）是大脑的功能性网络之一，参与躯体、认知和情感的处理。该网络由前额叶皮层、扣带皮层、前颞叶皮层、中额叶皮层、背外侧前额叶皮层、颞极等脑区构成。
躯体认知情感网络（Somatic Cognitive Affective Network，SCAN）是大脑的功能性网络之一，参与躯体、认知和情感的处理。该网络由前额叶皮层、扣带皮层、前颞叶皮层、中额叶皮层、背外侧前额叶皮层、颞极等脑区构成。
躯体认知行动网络承担着将情感和身体感觉信息与认知处理相联系的作用，支撑着自我认知、理解他人、社会认知等高级功能。此外，该网络还参与应激反应、自我调控、决策等过程，在心理健康和适应方面发挥着重要作用。
什么是扣带-岛盖网络 (CON)
扣带-岛盖网络（Cingulo-Opercular Network，CON）是大脑的功能性网络之一，参与认知控制和注意调节。该网络由前扣带回、后扣带回、前额叶皮层、前岛叶皮层、额叶眼区等脑区构成。
扣带-岛盖网络在执行认知任务时维持注意、适应任务、检测和纠正错误以及决策过程中发挥着重要作用。此外，该网络还具有将注意力吸引到具有高显著性（salience）刺激上的功能，能够选择性地处理来自外部环境和内部状态的信息。
近年来的神经科学研究表明，扣带-岛盖网络的功能与注意缺陷多动障碍（ADHD）、精神分裂症、抑郁症等精神疾病相关。对该网络的研究有望为理解这些疾病以及开发治疗方法做出贡献。
什么是 functional MRI
功能性磁共振成像（fMRI）是一种用于无创观察脑活动的医学影像诊断技术。该技术使用特殊的磁共振成像设备，通过测量血液中氧浓度的变化来间接观察脑活动。
当大脑活动时，血液会聚集到该部位。此时氧浓度也会发生变化，因此 fMRI 可以通过观察脑内氧浓度的变化来推测脑活动。fMRI 被用于包括精神疾病和神经系统疾病在内的许多疾病的诊断和治疗。
fMRI 通过让受试者执行特定的任务，可以观察脑特定区域的活动。例如，让受试者解答数学题时，可观察到与数学相关区域的活动。此外，给受试者施加视觉刺激时，可观察到处理视觉信息区域的活动。
由于 fMRI 能够无创地观察脑活动，因此在神经科学和神经外科等领域得到了广泛应用。
是如何进行实验的？
本论文中使用的方法包括用于研究人类运动皮层组织的精密功能性磁共振成像（fMRI）。本研究还使用了结构连接性研究、非人灵长类刺激研究以及一系列运动和行为 fMRI 任务来验证研究结果。此外，本研究还利用了三大 fMRI 数据集的数据，以及猕猴和儿童（新生儿、婴儿、儿童）的精密 fMRI 数据集，以分析效应器间系统的跨物种同源结构及发育前体。
得到了什么结果？
本论文的结果提示，将运动皮层视为连续躯体小人的传统观点是不完整的。本研究发现，运动皮层中间断地形成了效应器间区域，这些区域的皮层厚度减小，并且彼此之间以及与扣带-岛盖网络 (CON) 之间表现出强烈的功能性连接。研究提示，这些效应器间区域是全身行动规划系统——躯体认知行动网络 (SCAN) 的一部分。本研究还确认了由效应器特异性（足、手、口）区域和与 CON 相连的效应器间区域所分隔的同心圆状效应器躯体图谱的存在。
什么是效应器躯体图谱？
效应器躯体图谱（effector somatography）是一种记录运动神经元放电模式并将肌肉及其他效应器活动可视化的技术。该技术作为理解脑和神经系统活动的重要手段而被使用。
效应器躯体图谱通过记录运动神经元的电活动，可以观察肌肉的收缩模式。该技术被用于研究肌肉收缩模式、肌电图特性、运动神经元的病理学异常等。
效应器躯体图谱在脑和神经系统疾病的诊断与治疗、运动学习以及运动科学等领域得到了广泛应用。此外，它还被应用于人工效应器的控制，如义肢和机器人的开发。
本研究的局限性是什么？
本论文存在若干局限性，包括本研究仅使用了 fMRI 方法，而没有使用诸如直接皮层刺激等其他技术来研究运动皮层这一事实。此外，本研究没有调查效应器间区域的功能意义及其与扣带-岛盖网络 (CON) 的连接性。最后，本研究没有调查效应器间区域在与运动障碍相关方面的作用。
本研究的未来如何？
本论文提出了若干未来研究方向，例如调查效应器间区域的功能意义、其与扣带-岛盖网络 (CON) 的连接性，以及其在与运动障碍相关方面的作用。本研究还提示，要调查效应器间系统的发育轨迹与运动能力发育之间的关系。最后，本研究提示，要调查效应器间系统与参与行动规划和执行的其他脑网络之间的关系。
感想
每个医学生都见过的脑图。我曾以为初级运动皮层尤其是仅专门负责运动的区域。随着新技术的发展，会不断获得新的认识。虽然这是科学进步的常态，但我感到，不断质疑那些看似已经明了的事物，并将其作为研究课题，确实是极具挑战性，但同时也是令人兴奋的事情。
英文摘要
A somato-cognitive action network alternates with effector regions in motor cortex
Motor cortex(M1) has been thought to form a continuous somatotopic homunculus extending down to the precentral gyrus from foot to face representations, despite evidence for concentric functional zones and maps of complex actions, Here, using precision functional magnetic resonance images (fMRI) methods, we find that the classic homunculus is interrupted by regions with distinct connectivity structure and function, alternating with effector-specific (foot, hand and mouth) area. These inter-effector regions exhibit decreased cortical thickness and strong functional connectivity to each other, as well as to the cingulo-opercular network (CON), critical for action and physiological control, arousal, errors, and pain.This interdigitation of action control-linked and motor effect regions was verified in the three largest fMRI datasets. Macaque and pediatric (newborn, infant and child) precision fMRI suggested cross-species homologues and developmental precursors of the inter-effectors lacked movement specificity and co-activated during action planning (coordination of hands and feet) and axial body movement (such as of the abdomen or eyebrows). These results, together with previous studies demonstrating stimulation-evoked complex actions and connectivity to internal organs such as the adrenal medulla, suggest that M1 is punctuated by a system for whole-body action planning, the somato-cognitive action network (SCAN) In M1, two parallel system intertwine, forming an integrate-isolate pattern: effector-specific regions (foot, hand and mouth) for isolating fine motor control and the SCAN for integrating goals, physiology and body movement.
2.09305556
原著获取方式
A somato-cognitive action network alternates with effector regions in motor cortex - Nature