近日,来自加拿大皇后大学和英国剑桥大学的研究人员发现,大脑在做出最终动作反应之前,准备了多种预备方案。相关的研究结果于1月11日在线发表在Nature Neuroscience上。
目前, 越来越多的神经学家和心理学家已经了解到, 大脑开展行动计划的整个过程。然而,可以用来解释神经生理学数据的,更具有说服力的行为学证据却是缺失的。本文的研究有助于解释,大脑最初是如何运作的,以及最终是如何从几种相互竞争的行动中作出选择的。
触及行为是依靠反射反应的,在行动的过程中,不断的反射反应可以随时进行纠错,以保最终接触到目标。例如,我们想拿到一个物体,我们的眼睛可以看到我们手的行动,然后,"视觉动力"反射就会产生出不同的行动要求,不断地校正行动的方向,最终拿到物品。在此过程中,如果物体的体积越小越精细,那么,对大脑纠错的能力就要求更加严格。
研究者们还发现,如果请测试者们去拿两件物品,一大一小,且相互重叠。不论测试者去拿那一件物品,大脑作出的视觉动力反射是两者的平均值。也就是说, 当目标物品不是十分明确的时候,大脑产生了同时拿大小两种物品的行动计划。
大脑同时产生多种行为计划,可能有助于快速启动其中一种计划。大脑最初是如何运作,以及最终是如何根据环境作出决定的这些问题,都是关于决策和行为控制神经科学中的最根本的问题。
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本文以某制药产线的灌装机设备为研究对象,采用计算流体动力学(CFD)仿真技术对充氮装置的充氮性能进行分析,并结合分析结果对氮幕结构进行了优化设计。随后,针对优化方案进行性能仿真验证,结果显示优化后的顶空残氧量降低至0.252%。为了进一步验证优化方案的实际效果,将优化方案应用于实际产线进行性能测试,测得的顶空残氧量为0.68%,这一结果满足了小于1%的要求,表明其充氮保护性能已达到国际先进水平。
作者:王志刚、刘依宽、刘佳鑫
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