多个皮质区域参与随意运动控制

人体的随意运动似乎需要按照一定的顺序发生。我们在每天日常生活中很多随意动作都是具有一定时序性的。一个正常人在化妆后不会洗澡，或者一个人不会在蛋糕面粉充分混合前就把它放进烤箱内进行烘烤。这似乎说明大脑发挥的控制功能是按照一定顺序进行的。很多心理学研究表明：大脑控制随意行为过程主要分为3个阶段：第一阶段，通过大脑的感知处理过程把外界物体形成一个感觉，并在大脑中呈现出来；第二阶段，通过认知过程对在大脑中呈现出来的物体做出决策判断；第三阶段，将运动计划传递给运动系统，然后完成动作执行过程（图1-2A）。在动作执行阶段中，其动作似乎是按照一定顺序执行完成的。在人体运动时，大脑将运动转化为各个不同的协调性动作。大脑将一个整体动作逐渐分解为多个精细动作，进而保证能够准确地完成整个动作（图1-2B）。例如，在伸手抓球动作中，个体首先将伸手抓球动作目标转化为运动意图，然后将这个运动意图传递给运动系统，运动系统将严格按照顺序完成这个抓球动作。在顺序完成动作过程中，大脑首先计算这个动作的外部运动学特征（例如，物体所在位置、手移动到目标位置所需要的位移），然后计算内部动力学特征（例如，关节旋转方式和程度），最后计算动作的动力学参数（例如，力量、力矩和肌肉活动）。实际上，在这个过程中，大脑不同皮质区的神经元群将每一个顺序动作进行编码。每一个神经元群变异指定的运动特征参数。例如，手部运动方向、肌肉收缩的模式和力量。不同神经元群细胞之间在时间和空间上密切联系，并且在这种联系链上，只有最后一级的神经元群体细胞投射到脊髓。

图1-2　人类完成随意运动过程中大脑运动皮质区激活顺序