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2026-09-21 00:00 论文发表 基础与方法 原文语言 EN

脑机接口用户观看动作时,运动皮层活动随对象越像人而增强

内容概述 人在看别人做动作时,负责运动的大脑皮层也会跟着活跃。那么,瘫痪患者看着自己用脑控制的机械手或虚拟手时会怎样?研究人员在植入皮层内脑机接口的用户观看人手、机器人手和类手圆点等虚拟对象做抓握动作时,记录了运动皮层单个神经元的放电。结果显示,被观看的对象越像人,运动皮层的活动越强,这一规律在整体神经元群和单个神经元上都能看到,参与者自己对“像不像人”的主观感受也与神经活动相关。不过,当用户自己尝试做手部动作时,运动皮层活动基本不受所看对象外观的影响,提示脑控外部设备的直观性可能不会因设备是否像人而明显受损。
推荐理由 脑控机械臂和假肢未必长得像人手,这项研究在人类运动皮层单神经元层面检验了外观的影响:观看时越像人反应越强,但用户主动尝试动作时活动基本不变。它为设备外形设计提供了直接的人体数据,但摘要未给出受试者人数。

脑机百科消息(bciwiki.com),植入皮层内脑机接口的用户在观看不同虚拟对象做抓握动作时,运动皮层的神经活动会随对象的类人程度逐步增强。这项研究发表于2026年9月21日的《Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America》(PNAS),据PubMed收录的论文摘要,研究团队来自布朗大学(Brown University)、Mass General Brigham、Veterans Affairs Providence Healthcare System和哈佛医学院(Harvard Medical School)等机构。

以往研究已知,运动皮层神经元不仅在执行动作时活跃,在观看人类或猴子等拟人化个体做动作时也会被调动。但对于皮层内脑机接口用户所控制的各类辅助或假体设备,观看这些设备运动时运动皮层如何反应,此前并不清楚。

研究人员在用户观看一系列虚拟效应器执行类似抓握的动作时,记录了中央前回的单神经元活动。这些效应器从人手、机器人手到类手形状的圆点刺激,类人程度各不相同。结果显示,神经调制程度与效应器的拟人化程度相关,这一关系在整个神经元群体和单个神经元层面均存在,作者据此认为,人类运动皮层活动会随被观看对象的类人程度逐级增加。参与者被询问时的反馈以及自发的评论也表明,神经活动与其对拟人化程度的主观判断相关,作者认为这说明情境对观察诱发的运动皮层活动有显著影响。

另一方面,当用户在观看不同效应器的同时尝试做手部动作,运动皮层活动保持相近。作者据此提出,通过皮层内脑机接口直观地控制外部设备,可能不会明显受到效应器拟人化程度的影响。论文摘要未说明参与者人数及所用植入设备的具体型号。

本文由 BCIwiki 根据公开信息撰写

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