流言:“邱少云事迹,违背生理学常识,根本不可能发生!”某军校学员对邱少云英雄事迹的质疑,在网络世界引发轩然大波。从纯粹医学科学的角度来审视,邱少云在烈火中保持一动不动直至被烧死,这可能吗?
真相:人类意识和意志力对于由脊髓反射完成的运动是完全不存在任何调控影响,因此,邱少云在被火烧的瞬间,以及过程中不断加重的刺激引发的运动是不可能通过意志来抑制而保持完全的“一动不动”。当然,邱少云也可能像关公一样凭借坚强的意志来最大限度抑制身体的运动。
邱少云剧照
运动控制
动物之所以称为动物是因为他们能自发地、独立地运动。
所有动物都是异养生物,需要摄取其他生物或者能量物质作为营养,获取食物同时避免被猎杀是生存本能,需要相应运动能力。
运动同时又是对外界环境因素的反应,以人为例,我们通过视觉、听觉、躯体感觉和其他感官感知外界刺激,神经系统对这些刺激做出直接的、或通过分析后做出综合 性的反应,这些反应主要体现为运动行为。比如,感知到危险和伤害的逃避,寻找庇护所以避免淋雨,感觉到饥饿时寻找食物,通过嘴巴和声带的运动来与他人沟通 交流等。
然而,通常我们的行为是大脑对于所有输入信息分析后发出一组指令的自觉的有意识行为;这时我们的行为决策不仅需要感觉的输入,还需要其他认知,甚至感觉和行 为之间不断的反馈和协调。比如,要从一个不知道温度的炉内拿出一盘菜,我们就需要不断试探,然后做出是否行动的决策并付诸实施。
所有这一些都称为运动控制。
邱少云
运动控制的要件
由于我们日常可以轻松完成各种动作,因此人们普遍认为运动是“so easy”。事实上,正相反,运动控制是非常复杂和精准的。几十年来,世界上无数顶尖工程师经过不断努力,机器人模拟出来的运动在人类看来是如此的笨拙,就可以证明这一点。
如此复杂和精细的运动控制需要多个部分协调完成,包括:
1)意志,多数行为是自主意识运动,有时面临困难和挑战,因此需要大脑意识和决策系统的意志。
2)多肌肉群信号协调,哪怕一个简单的动作都需要多个肌肉群协同完成,这就需要各组肌肉信号之间有很好的协调,这通常涉及神经系统的各个层级和系列反射来完成。
3)本体感觉,是运动系统存在的感知位置、肌肉所承受力量的大小、方向等信息的感受器。本体感觉的不断输入和反馈为运动导航提供信息指导。
4)姿势调整,运动系统只有不断进行躯体各个部位姿势的调整才能维持运动中的身体协调和平衡。
5)感官反馈,依据已经输入的感觉信息发出的运动所产生的效应信息需要不断回馈,神经中枢才能对运动做出调整和维持。
邱少云
6)无意识自动处理,很多运动需要某些程序不经高位中枢的控制的自主无意识进行来完成。道理很简单,试想如果每条肌肉纤维,每块肌肉和肌群的动作都需要大脑意 识来发出各自发出指令控制,那我们将难以完成任何一个动作。很多动作其实已经形成了一种一体化本能反射,快速打字就是一个很好的例子。
7)适应性,运动系统必须适应不断变化的情况。比如,乒乓球、足球用球的改变,即便这种改变是细微的,运动员如果没有足够适应性训练,成绩都会大打折扣,足见运动适应的重要性。
运动控制的层次性
依据运动神经元树突接收的传入信号来源的水平,运动控制大致可以分为两个层级,脊髓反射和高位中枢下行运动通路调控。