【大脑运动皮层“GPS编码”机制,给予脑机接口与机器人技术关键突破】
大脑运动皮层中的“GPS编码”机制,为脑机接口与机器人技术领域带来了关键的进展。
中国科学报披露,由中国科学院自动化研究所主导的科研协作组,在探究大脑如何引导手部动作的领域实现了关键性突破。
据悉,通过在猕猴的脑部背侧前运动皮层(PMd)部位植入微电极阵列,研究者们记录了猴子在进行抓取任务时的神经活动及其手部运动轨迹,这一研究首次揭示了PMd区域内存在着与GPS类似的神经编码系统。
研究结果表明,大约有22%的PMd神经元在手部占据特定区域时会出现明显的激活,这种现象被称作“位置野”。通过分析这10%(即50个)最为活跃的位置神经元开元棋官方正版下载,可以以高达80%的准确性解读出手部运动路径。这一发现揭示了手部位置信息是以类似于海马体中的“位置细胞”的编码方式存在的。
深入探究发现,手部位置信息与动作的朝向、速率以及抓取目标的具体位置kaiyun全站app登录入口,在同一个PMd神经元群体内部实现了综合编码。这一编码方式与海马体在空间定位过程中的策略相吻合,暗示大脑运用了类似的神经计算模型来执行不同空间尺度的导航任务。这一发现为揭示大脑的运动控制机制开辟了新的研究方向kaiyun官方网站登录入口,相关成果已近期在《自然·通讯》期刊上发表。
这一成果对于脑机接口以及机器人技术的进步具有显著的启示价值。研究团队提出,借助对位置神经元的解码,我们有望达到对神经假肢更为精确的控制;同时,依据大脑的运动导航机制,我们能够开发出更为高效的机械臂控制策略,进而助力人形机器人在诸如“灵巧的手”等关键技术领域的突破。
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