Нейронные корреляты ошибок при выполнении движений достижения

Ошибки при выполнении движений достижения можно в широком смысле разделить на ошибки, возникающие вследствие непредсказуемых изменений положения цели, называемые ошибками цели, и ошибки, возникающие вследствие неправильной калибровки внутренних моделей (например, когда призмы изменяют зрительную обратную связь или силовое поле изменяет динамику конечности), называемые ошибками выполнения. Ошибки выполнения могут быть обусловлены неправильной калибровкой динамики (например, когда силовое поле изменяет динамику конечности) или неправильной калибровкой кинематики (например, когда призмы изменяют зрительную обратную связь). Хотя все типы ошибок приводят к сходным коррекциям движения в реальном времени, мы обнаружили, что двигательная система демонстрировала выраженную адаптацию от пробы к пробе в ответ на случайные ошибки выполнения, но не в ответ на случайные ошибки цели. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии и совместимого с ней робота мы исследовали области мозга, участвующие в обработке каждого типа ошибок. И кинематические, и динамические ошибки выполнения активировали области вдоль центральной и постцентральной борозд, а также дольки V, VI и VIII мозжечка, что позволяет рассматривать эти области как возможные участки пластических изменений внутренних моделей, лежащих в основе выполнения движений достижения. Только активность, связанная с кинематическими ошибками, распространялась в теменную область 5. Эти результаты не согласуются с представлением о том, что кинематика и динамика движений достижения вычисляются в раздельных нейронных структурах. Напротив, только ошибки цели вызывали повышение активности в полосатом теле и задней части верхней теменной дольки. Мозжечок и моторная кора активировались столь же сильно, как и при ошибках выполнения. Эти результаты указывают на нейронную и поведенческую диссоциацию между ошибками, приводящими к переключению поведенческих целей, и ошибками, приводящими к адаптации внутренних моделей динамики и кинематики конечности.