我成功解碼手部運動“神經地圖”

记者23日从中国科学院自动化研究所获悉，该所科研人员主导的研究团队成功解码手部运动的「神经地图」。他们透过观察猕猴抓东西时的脑部活动，首次发现猕猴大脑运动皮质中存在类似定位系统的神经编码机制，能在抓取过程中即时追踪手部

在三维空间中的位置，就像手机导航显示移动轨迹一样。相关研究成果发表于《自然·通讯》杂志。

人类以及猕猴等灵长类动物的手臂都能灵活完成各种抓取动作，但大脑究竟怎么操控这些动作始终是个谜。「科学家早就发现，我们大脑里有种叫『位置细胞』的定位器，能帮动物认路。」论文通讯作者、中国科学院自动化所研究员余山说，手部动作是否也有类似的“实时定位系统”，这个问题困扰了科学界很多年。

在这项研究中，研究团队透过在4只猕猴的大脑前运动皮质中植入微电极阵列，记录了它们在自然抓取物品时的神经活动，并透过多个摄影机记录猕猴手部的运动轨迹，最终破解猕猴大脑指挥手部动作的「密码」。

研究发现，当猕猴伸

手抓东西时，其大脑前运动皮质约1/5的神经元活动会在手伸到特定位置时显著增强。这些神经元能够即时、有效率地「反映」运动中手的位置，仅50个最活跃的神经元就能精准还原手部移动路线，准确度高达80%。新型神经定位系统的工作方式与海马体中用于导航的位置细胞，有异曲同工之妙。

余山表示，这项发现为理解大脑如何控制运动提供了全新的视角，并为脑机介面设计和机器人运动控制带来重要启发。透过解码这些位置神经元的活动，未来可能实现更精准高效的神经义肢控制，同时，可以基于大脑的运动导航原理，设计更灵巧的机械手臂控制演算法。