人类对飞行的渴望刻在基因里。北京大学的认知神经科学家毕彦超从小就梦想能独自飞翔——"整个世界都会变得不同",她这样描述那种想象。2023年春天,一杯咖啡的闲聊让这份私人心愿变成了正经的科学研究。
当时她与北京大学运动控制实验室负责人魏坤琳聊到这个念头。魏的实验室长期用虚拟现实研究人类运动感知,两人随即抛出一连串问题:人能在VR里学会用翅膀飞行吗?大脑会因此改变吗?
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神经科学家蔡怡扬设计了一套为期一周的飞行训练,核心机制模仿鸟类飞行。25名参与者戴上VR头显和动作捕捉设备,在虚拟镜子中看到自己化身鸟形生物——背后展开一对巨大的锈红色羽翼。转动手腕、挥动手臂,翅膀随之扇动。
训练任务层层递进:扇动翅膀击落空中的球、在陡峭悬崖上空保持悬停、穿越空中的圆环。北京师范大学的神经科学家熊子逸观察到明显的学习曲线:"有人第一次就飞起来了,有人需要三四节课,但进步清晰可见。"
训练结束后,研究团队扫描了参与者的大脑。视觉皮层——通常对人体部位图像产生反应的区域——对翅膀图片的反应明显增强,且反应模式开始接近对上肢的反应。毕彦超解释:"参与者开始把翅膀视为自己身体的一部分。"
英国安格利亚鲁斯金大学的认知神经科学家简·阿斯佩尔评价:"这是一项引人入胜的研究,漂亮地展示了大脑的可塑性。"她进一步指出:"如果大脑能整合翅膀这种非人类部位,或许也能整合许多其他类型的肢体增强装置。"
实验的深层价值不止于大脑图谱的变化。魏坤凌强调,亲身体验以抽象知识无法替代的方式重塑了参与者对飞行的理解。这种机制可能适用于其他技术与人工感官——让人们"体验"而非仅仅"知道"。
研究团队5月7日在《Cell Reports》发表成果。从个人遐想到实验设计,从行为数据到神经影像,这项研究用虚拟翅膀试探了一个古老问题的现代答案:大脑的边界,或许比我们以为的更富有弹性。
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