据物理学家组织网报道，美国加利福尼亚大学圣芭芭拉分校（UCSB）的研究人员利用核磁共振成像（MRI）技术，对18名受试者的大脑进行了研究，绘制了400个不同手臂动作到达目标时的MRI图像。他们发现，大脑在计划动作时，存在两种明显不同的定位类型：视觉地图和身体地图。该研究发表在《神经》杂志上。

例如，芭蕾舞演员在双人舞中抓住同伴的手，或在黑夜里抚摸受伤的小腿时，要想让手臂到达正确的位置，大脑需要使用不同的“地图”来定位。最新研究表明，抓住对方的手依赖于空间视觉地图，而抚摸小腿则依赖于头脑中的身体地图。

以往的观点认为，所有定位运动，包括导向视觉目标或导向自身的运动，都使用视觉地图来计划。论文第一作者皮埃尔-迈克尔·波尼指出：“我们发现，如果目标是视觉的，后顶叶皮层就会被激活，使用视觉地图来编码运动；而在黑暗中完成动作时，目标是非视觉的，同样的大脑区域会使用完全不同的身体地图来计划这一动作。”

在观察大脑核磁共振图像时，研究人员检测了血氧水平依赖信号（BOLD），这是一种能在毫米尺度观察大脑活动的间接方法。此外，他们还采用了一套称为“复制压力”的全新方法。该方法的工作原理是：当一个脑区与两个相似的连续动作相关时，它在第二次循环中会表现出更少的活性。通过区分在重复相似的手臂定位活动中脑区发生响应的位置，研究小组能够确定大脑使用了身体地图还是视觉地图。

UCSB大脑图像中心主管、心理学教授斯科特·格莱弗顿解释说，大脑致力于制作世界的地图。一个地图通过视觉系统提供，另一个是身体在空间中的位置，这一地图基于皮肤、肌肉和关节的本体感受来定位身体各部位。这两种地图截然不同。但新发现表明，无论视觉地图和身体地图是固定的还是可变的，大脑都能在这些地图之间灵活切换。正是这种灵活性，支持着我们与世界相互作用的能力，帮助我们在千变万化中完成各种动作。

研究结果在两个方面具有重要应用：一是机器人技术，二是脑机接口领域。例如，开发帮助截瘫患者的机械装置，关键在于理解与运动相关的信息如何在大脑中表现。