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手臂翅膀?在虚拟游戏用翅膀飞行后,实验者的大脑发生了奇怪变化

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想象一下:戴上VR头盔,你的背后突然长出一对巨大的翅膀,轻轻挥动手臂,翅膀随之有力地扇动,于是我们飞了起来。



这个时候有一个有趣的问题:我们的大脑会把这对从未在人类进化中出现过的翅膀,当成自己身体的一部分吗?

北京师范大学与北京大学的联合研究团队给出了惊人的答案。

他们让25名志愿者完成了7天内4次的虚拟飞行训练,结果发现:人类大脑不仅能快速适应这种进化外的身体体验,还会主动将虚拟翅膀整合进自己的身体表征系统。

这项突破性研究于2026年5月发表在《细胞报告》上,为我们揭示了大脑超乎想象的可塑性。



研究团队设计了一套严谨的沉浸式训练方案。

每位志愿者佩戴VR头盔和手臂运动追踪器,现实中肘部和手腕的每一个动作,都会精准转化为虚拟翅膀的扇动。

每次训练约30分钟:前5分钟,志愿者会对着虚拟镜子模仿翅膀的各种姿态,并用翅膀拍打空中的彩球来熟悉操控感(此时能看到翅膀);接下来的25分钟核心飞行训练中,志愿者完全看不到自己的翅膀,只能通过周围景物的飞速后退,来感知翅膀的运动效果。



他们需要学习真正的飞行技巧:向下扇动时完全展开翅膀获得最大升力,向上收回时折叠翅膀减少阻力,还要精准控制高度穿过一个个悬浮的圆环。

这个看不见翅膀的设计是整个实验的关键,它彻底排除了只是看熟了翅膀样子的简单解释,让研究人员能真正观察到大脑对功能而非视觉的反应。

训练前后,研究人员用功能性磁共振成像扫描了志愿者的大脑,他们重点关注了枕颞皮层——这个区域的外侧部分包含专门识别身体部位的外纹状体身体区(EBA),平时我们看到胳膊、腿这些自己的身体部分,这里就会变得异常活跃。



扫描结果揭示了三个确凿的神经变化:

首先,当志愿者看到翅膀的图片时,双侧枕颞皮层的活跃度比训练前明显增强了。

更神奇的是,这种增强不是只针对训练中用过的那对虚拟翅膀,就连从未见过的鸟类翅膀,也能引发同样强烈的反应。

这说明大脑学会的不是某一个具体的翅膀形象,而是可用于飞行的翅膀这个整体功能概念。

其次,在右侧枕颞皮层,大脑对翅膀的神经活动模式变得和对上肢的模式越来越像。

就像每个人的指纹都独一无二,大脑处理不同物体时也会产生独特的神经指纹,训练前,翅膀的指纹和椅子、斧头这些外部普通物体更接近;但训练后,它却明显向胳膊、手这些身体部位的指纹靠拢了。

最后,当看到翅膀时,右侧枕颞皮层和大脑中负责运动计划、身体感觉的高级联合区域之间的通讯线路变得更加通畅了。

这意味着大脑已经开始建立这样的联系:看到翅膀就等于准备好移动它。



不过有趣的是,这种连接并没有延伸到直接控制肌肉的初级运动区,说明大脑还保留着一丝“清醒”,知道这不是真正长在身上的肢体。

这一发现颠覆了我们之前对大脑身体表征的认知。

过去的研究发现,长期使用工具或假肢会让大脑把它们和身体区分得更清楚,形成独立的神经表征。

但这次的VR训练却走了相反的方向,大脑主动把翅膀拉进了自己的身体圈子。



研究人员认为,这是因为VR打破了传统的视觉-运动对应关系:当你看不到自己的手臂时,大脑就会直接把手臂的动作和翅膀的功能绑定在一起,用抽象的功能方式重新定义了身体。

当然,我们也不能过度解读这个结果。

研究人员特别强调,这并不意味着经过一周训练,大脑就真的把翅膀当成了自己的胳膊。

事实上,翅膀引发的大脑反应强度,仍然比不上真正的上肢。

但它确实证明了:身体的边界并不是天生固定的,只要某个东西能被我们控制、能实现特定的功能,大脑就愿意把它接纳为自己人。

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