• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

工具使用与广义运动程序:我们都是天生的多面手。

Tool Use and Generalized Motor Programs: We All Are Natural Born Poly-Dexters.

机构信息

Laboratoire d'Etude des Mécanismes Cognitifs, Université de Lyon, 5, avenue Pierre Mendès-France, 69676, Bron Cedex, France.

Institut Universitaire de France, 103, Boulevard Saint-Michel, 75005, Paris, France.

出版信息

Sci Rep. 2018 Jul 11;8(1):10429. doi: 10.1038/s41598-018-28759-2.

DOI:10.1038/s41598-018-28759-2
PMID:29993002
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6041280/
Abstract

For most people, human tool use is inextricably entwined with manual dexterity. This folk belief is widespread among scientists too. In this line, human tool use is based on motor programs about how the hand interacts with tools, implying that the use of end-effectors other than the hand should generate motor control difficulties (e.g., inability to reproduce a specific tool-use action over time), because these so-called programs characterize the spatiotemporal parameters of hand movements, but not of other end-effectors. To test this, we asked participants to perform three tool-use actions (e.g., pounding a nail) with four end-effectors (i.e., right foot, right elbow, left hand, right hand). We show that participants not only spontaneously performed the tool-use actions effectively, but also crucially kept tools' spatiotemporal parameters constant among the end-effectors. This phenomenon, which we call poly-dexterity, is at odds with the view that the human brain stores hand-centered motor programs for tool use. Poly-dexterity is instead consistent with the idea that, once the tool-use action is formed mentally, general motor programs can be applied to a variety of end-effectors. Reversing the usual evolutionary perspective, our findings support that, in the course of evolution, manual dexterity has come after tool-use skills.

摘要

对于大多数人来说,人类工具的使用与手的灵巧性是密不可分的。这种民间信念在科学家当中也很普遍。在这种观点中,人类工具的使用是基于手部与工具相互作用的运动程序,这意味着使用手以外的末端效应器应该会产生运动控制困难(例如,无法随着时间的推移再现特定的工具使用动作),因为这些所谓的程序特征化了手部运动的时空参数,但不是其他末端效应器的。为了验证这一点,我们要求参与者使用四个末端效应器(即右脚、右肘、左手和右手)执行三个工具使用动作(例如,钉钉子)。我们表明,参与者不仅自发有效地执行了工具使用动作,而且关键是在末端效应器之间保持了工具的时空参数不变。这种现象我们称之为多灵巧性,与认为大脑为工具使用存储以手为中心的运动程序的观点相悖。多灵巧性与这样一种观点是一致的,即一旦形成了心理上的工具使用动作,通用的运动程序就可以应用于各种末端效应器。与通常的进化观点相反,我们的发现支持了这样一种观点,即在进化过程中,手的灵巧性是在工具使用技能之后出现的。

相似文献

1
Tool Use and Generalized Motor Programs: We All Are Natural Born Poly-Dexters.工具使用与广义运动程序:我们都是天生的多面手。
Sci Rep. 2018 Jul 11;8(1):10429. doi: 10.1038/s41598-018-28759-2.
2
High-definition transcranial direct current stimulation to both primary motor cortices improves unimanual and bimanual dexterity.对双侧初级运动皮层进行高清经颅直流电刺激可改善单手和双手的灵活性。
Neurosci Lett. 2017 Mar 16;643:84-88. doi: 10.1016/j.neulet.2017.02.033. Epub 2017 Feb 14.
3
Grasping with the Press of a Button: Grasp-selective Responses in the Human Anterior Intraparietal Sulcus Depend on Nonarbitrary Causal Relationships between Hand Movements and End-effector Actions.只需按下按钮即可抓取:人类前内顶叶皮层中的抓取选择性反应取决于手部运动和末端效应器动作之间的非任意因果关系。
J Cogn Neurosci. 2015 Jun;27(6):1146-60. doi: 10.1162/jocn_a_00766. Epub 2014 Dec 1.
4
Encoding Manual Dexterity through Modulation of Intrinsic α Band Connectivity.通过调制内在α 波段连通性来编码手动灵巧性。
J Neurosci. 2024 May 15;44(20):e1766232024. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1766-23.2024.
5
Unusual hand postures but not familiar tools show motor equivalence with precision grasping.异常的手姿但非熟悉的工具表现出与精准抓握的运动等同性。
Cognition. 2016 Jun;151:28-36. doi: 10.1016/j.cognition.2016.02.013. Epub 2016 Mar 3.
6
An investigation of finger and manual dexterity.手指及手部灵巧性研究。
Percept Mot Skills. 2000 Apr;90(2):537-42. doi: 10.2466/pms.2000.90.2.537.
7
Human anterior intraparietal and ventral premotor cortices support representations of grasping with the hand or a novel tool.人类的前顶内沟和腹侧前运动皮质支持手或新型工具抓握的表示。
J Cogn Neurosci. 2010 Nov;22(11):2594-608. doi: 10.1162/jocn.2009.21372.
8
Manual dexterity and the making of tools - an introduction from an evolutionary perspective.手部灵巧性与工具制造——从进化角度的介绍
Exp Brain Res. 1999 Sep;128(1-2):1-5. doi: 10.1007/s002210050810.
9
The manual dexterity of nursing students and factors that affect it.护生的手灵巧度及其影响因素。
Int J Occup Saf Ergon. 2020 Mar;26(1):9-14. doi: 10.1080/10803548.2018.1442909. Epub 2018 Apr 5.
10
Assessing manual dexterity: Comparing the WorkAbility Rate of Manipulation Test with the Minnesota Manual Dexterity Test.评估手灵巧度:比较操作能力率测试与明尼苏达手灵巧度测试。
J Hand Ther. 2018 Jul-Sep;31(3):339-347. doi: 10.1016/j.jht.2017.03.009. Epub 2017 May 10.

引用本文的文献

1
Complex tools and motor-to-mechanical transformations.复杂工具和运动到机械的转换。
Sci Rep. 2022 May 16;12(1):8041. doi: 10.1038/s41598-022-12142-3.
2
Are reaching and grasping effector-independent? Similarities and differences in reaching and grasping kinematics between the hand and foot.伸手和抓握是否与效应器无关?手和脚在伸手和抓握运动学上的异同。
Exp Brain Res. 2022 Jun;240(6):1833-1848. doi: 10.1007/s00221-022-06359-x. Epub 2022 Apr 15.
3
Action Observation and Effector Independency.动作观察与效应器独立性

本文引用的文献

1
On the neurocognitive origins of human tool use : A critical review of neuroimaging data.人类工具使用的神经认知起源:神经影像学数据的批判性回顾。
Neurosci Biobehav Rev. 2016 May;64:421-37. doi: 10.1016/j.neubiorev.2016.03.009. Epub 2016 Mar 11.
2
Tool use and affordance: Manipulation-based versus reasoning-based approaches.工具使用与可供使用性:基于操作的方法与基于推理的方法。
Psychol Rev. 2016 Oct;123(5):534-68. doi: 10.1037/rev0000027. Epub 2016 Feb 15.
3
Beyond Power Calculations: Assessing Type S (Sign) and Type M (Magnitude) Errors.
Front Hum Neurosci. 2019 Nov 26;13:416. doi: 10.3389/fnhum.2019.00416. eCollection 2019.
超越功效计算:评估 S 型(信号)和 M 型(幅度)误差。
Perspect Psychol Sci. 2014 Nov;9(6):641-51. doi: 10.1177/1745691614551642.
4
The left inferior parietal lobe represents stored hand-postures for object use and action prediction.左下方顶叶代表储存的用于物体使用和动作预测的手姿势。
Front Psychol. 2014 Apr 23;5:333. doi: 10.3389/fpsyg.2014.00333. eCollection 2014.
5
The neural basis of human tool use.人类工具使用的神经基础。
Front Psychol. 2014 Apr 9;5:310. doi: 10.3389/fpsyg.2014.00310. eCollection 2014.
6
What neuropsychology tells us about human tool use? The four constraints theory (4CT): mechanics, space, time, and effort.神经心理学告诉了我们关于人类工具使用的什么?四项约束理论(4CT):力学、空间、时间和努力。
Neuropsychol Rev. 2014 Jun;24(2):88-115. doi: 10.1007/s11065-014-9260-y. Epub 2014 Apr 11.
7
Action semantics: A unifying conceptual framework for the selective use of multimodal and modality-specific object knowledge.动作语义学:一种用于选择性使用多模态和模态特定物体知识的统一概念框架。
Phys Life Rev. 2014 Jun;11(2):220-50. doi: 10.1016/j.plrev.2013.11.005. Epub 2013 Dec 1.
8
Controversies over the mechanisms underlying the crucial role of the left fronto-parietal areas in the representation of tools.关于左额顶叶区域在工具表征中关键作用的潜在机制的争议。
Front Psychol. 2013 Oct 10;4:727. doi: 10.3389/fpsyg.2013.00727.
9
Functional properties of the left parietal tool use region.左顶叶工具使用区域的功能特性。
Neuroimage. 2013 Sep;78:83-93. doi: 10.1016/j.neuroimage.2013.04.023. Epub 2013 Apr 13.
10
Tool use without a tool: kinematic characteristics of pantomiming as compared to actual use and the effect of brain damage.无工具使用:与实际使用相比,模仿的运动学特征以及脑损伤的影响。
Exp Brain Res. 2012 Apr;218(2):201-14. doi: 10.1007/s00221-012-3021-z. Epub 2012 Feb 16.