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彩娱乐注册CLY588.VIP Science Robotics最新封面: 外骨骼“外挂”让手指“升起”
发布日期:2023-12-24 04:10    点击次数:111

!“一万小时定律”常被用来解释专科手段的养成彩娱乐注册CLY588.VIP,但关于也曾达到大众水平的东谈主来说,纯正依靠锻真金不怕火时长来进步水平似乎并不老是见效。当手段际遇瓶颈时,还有什么本事不错打破?

▍打破手段天花板的报复

当今,来自日本的究诘团队带来了一个令东谈主修葺一新的谜底。他们勾引了一款有利的手部外骨骼机器东谈主,通过被迫西宾的格局,匡助专科钢琴家打破了手段天花板。这项究诘刚刚登上了机器东谈主范畴顶刊Science Robotics最新一期的封面。

究诘团队制作了一个精密的手部外骨骼系统。这个系统不错精准狂妄手指的迂回和伸展,让钢琴家体验到比他们主动演奏更快速、更复杂的手指行动。系统的要害在于采选了“汉典理会中心”机制,不错在高速访佛理会时保持精准性,同期将手指名义的机械应力降到最低。

究诘者们遐想了一系列深重的实验来考据这个想法。他们招募了118位专科钢琴家参与究诘,这些钢琴家齐是音乐学院的专科演奏者,从8岁前就运行学琴,到20岁时的练琴时候齐超越了一万小时。

在第一个要害实验中,30位钢琴家被条目锻真金不怕火一个本领性很强的任务: 右手食指和无名指同期按下拒绝的琴键(D键和F键),然后右手中指和小指同期按下相邻的琴键(E键和G键)反复瓜代演奏。这种和弦琶音式的演奏在多个闻名钢琴曲目中齐有出现,比如肖邦的锻真金不怕火曲作品25第6首、拉威尔的《水妖》和贝多芬第三钢琴奏鸣曲第一乐章。

▍出东谈主想到的被迫西宾成果

当手段达到瓶颈后,究诘团队将钢琴家们分红了两组,让他们体验判然不同的被迫西宾。一组体验的是复杂的手指行动模式 - 食指和无名指同期迂回时,中指和小指同期伸展,然后反向理会,与钢琴任务类似。另一组则体验浅易的手指行动 - 四个手指同期迂回和伸展,类似抓捏行动。

要害的是,外骨骼机器东谈主带入手指理会的速率达到了每秒4次(4Hz),这比钢琴家们此前能达到的最快速率(平均每秒2.3次)要快得多。

这的确是手指升起的节拍!

究诘东谈主员通过肌电图及时监测,确保统共历程中钢琴家的肌肉齐处于减弱情景,透彻是被迫体验。

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30分钟的被迫西宾后,驱逐令东谈主高亢 - 体验了复杂行动模式的钢琴家们在演奏测试中,按键拒绝时候从西宾前的434.6毫秒裁减到了407.4毫秒,演奏速率昭彰进步。而体验浅易行动模式的组则莫得改善。更令东谈主惊喜的是,这种进步在西宾后30分钟依然保持,致使第二天依然存在!

究诘团队进一步扩大了实验范畴,让60位钢琴家尝试了5种不同的西宾有打算:

快速复杂的被迫西宾(4Hz)

快速浅易的被迫西宾(4Hz)

慢速复杂的被迫西宾(1Hz)

主动锻真金不怕火组(每秒2次按键)

休息对照组

驱逐再次阐发,唯有体验了"快速复杂"行动模式的组别才出现了权贵超越。更意念念的是,他们用未经西宾的左手演奏通常的曲目时,也发达出了类似的进步 - 这讲明西宾成果不错跨手转念。

为了搁置其他可能的解释,究诘东谈主员还测试了钢琴家们的一般理会能力(如手指力量、天真度)和剖解特征(如要道行径范围),这些齐莫得因西宾而转变。这标明被迫西宾带来的超越是针对特定钢琴手段的,而不是因为手部合座功能的进步。

这些发现挑战了咱们敌手段学习的传统知道。频繁合计,要提高某项手段,就必须反复主动锻真金不怕火。但这项究诘标明,即即是被迫体验,只如果之前从未资格过的更快速、更复杂的行动模式,也能匡助打破手段瓶颈。那么,这种奇妙的成果背后的神经机制是什么呢?

▍揭秘大脑的神经可塑性机制

为了探究被迫西宾带来手段进步的神经机制,究诘团队在第三个实验中使用了经颅磁刺激(TMS)本领。他们在28位钢琴家禁受被迫西宾前后,对其大脑理会皮层进行刺激,不雅察诱发的手指理会模式变化。

究诘东谈主员在大脑傍边半球的低级理会皮层区域各中式了25个刺激点,造成一个5×5的网格。每个点齐被刺激10次,同期用特制的数据手套纪录下诱发的手指要旨趣会。通过张量理解的数学本事,他们从这些复杂的理会数据中索要出了5种基本的理会模式。

这些理会模式约莫不错分为两类:

1.同步理会模式:类似抓捏行动,多个手指同期迂回或伸展

2.独处理会模式:不同手指的独处理会,比如食指和中指的反向理会

意念念的是,禁受了复杂行动西宾的钢琴家,彩娱乐官网在西宾后其独处理会模式的比重昭彰增多。而禁受浅易行动西宾的组,则主要发达为同步理会模式的减少。这种变化仅出当今禁受西宾的右手,而未西宾的左手则莫得这种转变。

这一发现揭示了一个进军的神经可塑性机制:被迫体验新的复杂行动模式,不错重塑大脑皮层中编码的手指理会模式,增强手指独处狂妄的身分。究诘东谈主员合计,这可能是通过嗅觉理会区域之间的功能衔接终了的 - 先前的究诘也曾阐发,刺激体感神经元好像激活理会皮层的神经元。

另一个意念念的发现来自肌电图分析。究诘者发现,复杂行动西宾后,钢琴家们的肌肉互助模式也发生了变化:肌肉行径的时候提前,幅度减小,流露出更灵验的神经肌肉狂妄。这种转变可能响应了嗅觉理会筹商的更新 - 被迫体验匡助大脑建立了新的"嗅觉方针",指令更快速的理会发达。

相配值得属看法是,未经西宾的左手固然也发达出了性能进步,但其理会皮层中的理会模式并未转变。这领导除了已发现的机制外,可能还有其他脑区(如赞成理会区)参与了这种跨手转念效应。

这项究诘不仅在执行层面提供了打破手段瓶颈的新本事,也为咱们理会神经系统的可塑性提供了新的视角。它标明,即使是高度熟谙的行动手段,也不错通过体验前所未有的嗅觉素质获得进步。这一发现可能对音乐讲明注解、理会西宾,致使神经康复齐具有进军的启发意念念。

明天,这种外骨骼赞成西宾系统可能在多个范畴阐述作用:它不仅不错匡助音乐家进步本事,也可能用于康复西宾,致使终了从教师到学生的触觉手段传递。

天然,这项究诘也忽视了新的问题:为什么传统的主动锻真金不怕火无法达到类似的成果?这种被迫西宾的最好频率和不竭时候是若干?这些齐需要明天的究诘连续探索。

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