Nicholas G. Hatsopoulos博士，芝加哥大学有机生物学和解剖学教授，长期以来一直对太空感兴趣。具体来说，就是大脑占据的物理空间。
“在我们的脑海里，大脑都被弄皱了。如果你把人类的皮层压平成一张2D纸，它将覆盖两平方英尺的空间——大约是四张纸的大小。你可能会认为大脑在组织活动模式时会利用所有这些空间，但除了知道大脑的一个部分控制手臂和另一个控制腿之外，我们大多忽略了大脑如何使用这种空间组织。
现在，在1月16日发表在《美国国家科学院院刊》上的一项新研究中，哈索普洛斯和他的团队发现了证据表明，大脑确实在运动过程中使用了高频传播神经元活动波的空间组织。
神经元活动传播波的存在已经得到很好的证实，但它们传统上与动物的一般行为状态(如清醒或睡眠)有关。这项研究是第一个证据，证明跨运动皮层的神经元活动的空间组织募集可以为计划运动的细节提供信息。
该团队希望这项工作将有助于告知研究人员和工程师如何解码运动信息，以构建更好的脑机接口。
为了进行这项研究，研究人员记录了植入猕猴初级运动皮层的多电极阵列的活动，而猴子做了一项需要它们移动操纵杆的任务。然后，他们寻找波状的活动模式，特别是那些高振幅的活动模式。
“我们专注于高频带信号，因为它具有丰富的信息，理想的空间范围以及在每个电极中获取信号的便利性，”该研究的第一作者，Hatsopoulos实验室的研究生Wei Liang说。
他们发现，这些传播波由数百个神经元的活动组成，根据猴子推动操纵杆的方向，在皮质表面上以不同的方向传播。
“这就像一系列多米诺骨牌倒下，”哈索普洛斯说。“我们过去看到的所有波浪模式都没有告诉我们动物在做什么，它只会发生。这是非常令人兴奋的，因为现在我们正在研究这种传播波模式，并表明波的方向告诉你一些关于动物将要做什么的信息。
这些结果提供了一种观察皮质功能的新方法。“这表明空间确实很重要，”哈索普洛斯说。“我们不只是关注神经元群体做什么和关心什么，而是看到存在携带信息的空间组织模式。这是一种非常不同的思考方式。
这项研究具有挑战性，因为他们正在研究单个运动的活动模式，而不是在重复试验中平均记录，这可能会非常嘈杂。该团队能够开发一种计算方法来清理数据，以在不丢失重要信息的情况下清晰地记录所记录的信号。
“如果你在试验中平均，你就会错过信息，”Hatsopoulos说。“如果我们想将这个系统实现为脑机接口的一部分，我们就不能平均试验——你的解码器必须在运动发生时即时完成，系统才能有效地工作。
知道这些波包含有关运动的信息为理解大脑如何移动身体打开了一扇新维度的大门，这反过来可以为驱动未来脑机接口的计算系统提供额外的信息。
“到目前为止，空间维度大多被忽视，但这是我们可以用来理解皮质功能的新角度，”Hatsopoulos说。“当我们试图理解皮层正在做的计算时，我们应该考虑神经元在空间上的布局。
未来的研究将检查在更复杂的运动中是否可以看到类似的波模式，例如顺序运动而不是简单的点对点到达，以及大脑的波状电刺激是否可以偏向猴子的运动。
该研究的标题是“在猕猴运动皮层上传播时空活动模式携带运动学信息”。
智能推荐
-
深圳公司招募捐便人，据说捐粪可以月入6000元?收来的粪便有何用2023-07-18 说到粪便或许馈送是否是很多人都惊呆了呢，是否是很多人都没有想过自个拉的屎也或许赢利呢？当看到这则讯息的时刻，横竖我是处于不相信的一种形态，然而在看了一篇报道之后，
-
《生化危机4重制版》专家模式城堡哪里可以捡垃圾？2023-07-21 生化危急4：重制版（ResidentEvil4）中的人人难度的城堡内里是有许多值钱的渣滓的，而可以捡渣滓的地点却不算多，譬如碍事利溜骑士那处，能够分出15分钟把渣
-
小米健康运动app怎么关闭振动模式 小米运动健康取消震动提示方法2023-09-19 开启小米运动健全，尔后进来设备页面。接着向下滑动，点击惊动模式。进来轰动模式页面中，关上相对的APP讯息示意便可。
-
咕咚运动怎么退出运动模式 咕咚结束运动方法2023-07-26 咕咚何如闭幕运动?网友若何在咕咚平台闭幕运动?咕咚闭幕运动的操作?咕咚是一个2亿网友都在使用的健身软件
-
神经网络可以帮助预测破坏性2023-08-04 据RIKEN研究人员称，人工神经网络已经迈出了预测未来破坏性的时间和规模的第一步。他们的论文发表在《自然通讯》杂志上
-
躲春可以健身做运动吗2023-09-05 躲春是生活中比较常见的一个风俗，也是比较重要的习性之一，许多人都会在春节或立春的时刻躲春。在躲春的时刻也会有许多的注意事项和忌讳，平常只能一个人悄悄待着，不行见其
-
深度学习可以在不到一秒的时间内预测海啸影响2023-08-05 关于即将来临的海啸将如何影响东北海岸线的详细预测可以在几分之一秒内做出，而不是半小时左右——为人们采取适当行动争取宝贵的时间
-
动视证实《使命召唤20：现代战争3》包含丧尸模式 游戏揭幕式即将开启2023-09-02 动视在《使命召唤》官网发布的一篇文章中证明，《使命召唤：现代战争3》将包括丧尸模式，并默示将是“迄今为止最大的丧尸产物”
-
光怎么速度那么快，哪里来的动力（物质运动）2023-09-05 光速是六合中最快也是最神秘的速率。自从光速的界说被提议从此，对光速的研究从未放胆过。乃至有人提议，假如我们人类不妨加快到领先光速，我们就能够告竣所谓的时空腾跃
-
这些运动传感器可以遏制不良呼叫并在练习期间帮助球员2023-08-06 如果你看过最近的超级碗，你就会知道裁判对比赛结果的呼吁的重要性。慢动作回放和近距离观察会有所帮助，但一种新的传感器技术有朝一日可能会成为官员更可靠的工具
-
微信7.0.10内测版将支持深色模式 仅安卓用户可体验此功能(图文)2023-07-18 微信7..1内测版支持深色模式，安装完毕后，若系统已开启深色模式，微信也将自动适配，但不是全部页面都支持深色模式，如游戏中心、搜一搜等暂未支持
-
BTА√天堂中文在线官网安卓版即将升级最新版本：拥有快速一键点播功能2023-08-12 BTА√天堂中文在线官网安卓版即将升级最新版本：拥有快速一键点播功能。这款功能非常强大的在线免费看剧软件，很多小伙伴都经常使用