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为脑机接口、机器人发展提供新思路

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2025-05-07 03:11:24

本报讯（记者于忠宁）近日，记者从中国科学院自动化研究所获悉，该所科研人员牵头的研究团队成功解码手部运动的“神经地图”，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。研究团队通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层中存在一种类似定位系统的神经编码机制，能在抓取过程中实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。

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。

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