中国科学院自动化研究所牵头的联合研究团队，通过记录猕猴执行自然抓取任务时的神经活动，发现在大脑的运动皮层中存在类似GPS的神经编码机制，能够在抓取过程中实时表征手在空间中的位置。这为理解大脑如何控制运动提供了全新视角，并为脑机接口的设计和机器人运动控制带来了重要启发。
人类以及猕猴等灵长类动物的手臂可以灵巧地执行各种抓取任务。大脑如何规划和执行这些任务是神经科学的核心问题之一。此前的研究表明，大脑海马体中的“位置细胞”能够为身体导航提供空间信息，帮助动物构建认知地图。然而，手等身体部位的运动是否存在类似的导航框架是未解之谜。
该研究通过在4只猕猴的大脑背侧前运动皮层植入微电极阵列，记录它们在自然抓取任务中的神经活动，并通过多个摄像头记录猕猴手部的运动轨迹，分析了大脑背侧前运动皮层神经元在抓取任务中的活动模式。
研究显示，约22%的大脑背侧前运动皮层神经元在手部处于特定空间位置时活动增强，形成“位置野”。这些神经元能够实时、高效地表征运动中的手位置，仅使用50个最活跃的位置神经元，就能以80%的准确率解码手部运动轨迹。这表明，手位置信息在大脑背侧前运动皮层中以“位置野”编码的形式存在，类似于海马体中用于导航的位置细胞。
进一步，研究发现，手位置信息与手的运动方向、速度和抓取目标的位置等信息在同一个大脑背侧前运动皮层神经元群体中共同编码。这种混合编码方式使得大脑能够同时考虑空间信息和运动信息，从而实现了高效的运动规划和执行。这一混合编码方式正是海马体在空间导航任务采用的方式，提示大脑利用相似的神经计算框架实现不同尺度上的空间导航。
上述研究为脑机接口和机器人的发展提供了新思路。通过解码这些位置神经元的活动，有望实现更精准高效的神经假肢控制，同时可以基于大脑的运动导航原理来设计更加灵巧的机械臂控制算法。
近日，相关成果发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。该研究由自动化所、解放军第九医学中心、吉林大学第一医院等合作完成。
论文链接
猕猴自然抓取范式以及大脑背侧前运动皮层神经元的“位置野”活动模式
复旦大学公共卫生学院教授余宏杰联合英国牛津大学教授Moritz Kraemer、比利时鲁汶大学教授Philippe Lemey、英国皇家兽 据《广州日报》消息，11月10日，广东实验中学举行建校100周年教育发展大会。广东省委教育工委书记、省教育厅党组书记林如鹏 近日，在瑞典斯德哥尔摩召开的第62届国际先进材料大会波罗的海系列会议上，国际先进材料协会（IAAM）为中国科学院大学长聘教授 本报讯（记者 郑翅）近日，教育部印发通知部署开展“24365校园招聘服务”全国教育系统2025届高校毕业生招聘活动，积极为高校毕业生与用人单位搭建人才供需精准对接平台，引导更多高校毕业生到教育 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 焦以璇）近日，“以改革精神和严的标准加强纪检监察学科建设”——第二届纪检监察学科建设高端论坛暨中国自主的纪检监察学知识体系联盟成立大会在中国人民大学 ◎摘 要 创新是引领发展的第一动力，在我国现代化建设全局中居于核心地位。高水平研究型大学作为国家创新体系中的重要主体和国家战略科技力量的组成部分，要深刻把握党的二十届三中全会对“构 。本文链接：研究揭示猕猴大脑如何“导航”手部运动http://www.sushuapos.com/show-12-1053-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 科学家发现猴痘病毒关键抑制剂