中 / EN
2026-06-10 00:00 加拿大美国 论文发表 基础与方法 原文语言 EN

研究发现顺应大脑活动内在结构可加速非侵入式脑机接口学习

内容概述 人能不能学会用“想”去操控一个设备,可能取决于这套操控方式是否顺应大脑本来的活动规律。研究人员让受试者躺在磁共振扫描仪里,通过调节负责空间导航的脑区活动,实时控制电子游戏中的虚拟角色。随后,研究人员改变脑活动与角色动作之间的对应关系。当新的对应关系落在大脑活动本身变化较大的方向上,即所谓“内在流形”,受试者能重新调整脑活动,学会控制角色;当对应关系偏离这一结构,受试者始终学不会。研究人员认为,这一规律可用于设计更容易上手的脑机接口。
推荐理由 脑机接口推广的一大障碍是用户学得慢、因人而异。这项研究在人身上检验了此前主要在动物皮层内记录中观察到的规律:操控映射顺应脑活动的内在结构才学得会。不过实验用的是实时功能磁共振,设备庞大,摘要也未报告受试者人数。

脑机百科消息(bciwiki.com),用户能否学会操控脑机接口,取决于操控映射是否顺应大脑活动的内在几何结构。来自耶鲁大学、蒙特利尔大学和魁北克人工智能研究所Mila的研究人员,将这一结果发表于2026年6月10日的《Nature Neuroscience》(PMID 42265352,DOI 10.1038/s41593-026-02311-2)。

研究人员指出,脑机接口有望恢复和增强人的能力,但用户学习速度慢、个体差异大,限制了其推广。研究团队采用数据扩散方法,从大脑活动中提取其自然形成的几何结构,即“内在流形”,可以理解为大脑活动通常沿着哪些方向变化。

实验中,受试者接受实时功能磁共振成像训练,通过自我调节支持空间导航的脑区活动,控制电子游戏中的虚拟角色。随后,研究人员人为改变脑活动与角色移动之间的映射关系,以检验神经流形如何约束人类学习脑机接口。

结果显示,当新映射依赖内在流形上方差显著的方向时,受试者能够沿这些方向重新调整脑活动,从而获得控制;当新映射不沿内在流形时,受试者无法学会控制虚拟角色。研究人员认为,这表明高级脑区中的流形几何结构会引导人类学习复杂认知任务,并为改进未来神经技术提供了一条原则。

本文由 BCIwiki 根据公开信息撰写

关联信源 · 1

相关机构动态

2026-09 Université de Montréal 自适应解码器改变运动皮层神经表征,任务信息集中到更少神经元
阅读原文 ↗
指正 修订记录 · 无 中 / EN
© 2026 BCIwiki.com 产业简报 主题索引 提交线索 订阅本站 修订记录 关于我们