俄勒岡大學(xué)的一項(xiàng)新研究表明，即使是像按下按鈕這樣的簡(jiǎn)單動(dòng)作也會(huì)在跨越大腦的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生活動(dòng)漣漪。
這一發(fā)現(xiàn)凸顯了人腦的復(fù)雜性，挑戰(zhàn)了專用于特定功能 的不同大腦區(qū)域的簡(jiǎn)化教科書(shū)圖片。
“眾所周知，初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層控制運(yùn)動(dòng)輸出，”人類生理學(xué)教授 Nicki Swann 實(shí)驗(yàn)室的研究生 Alex Rockhill 說(shuō)。“但是除了這個(gè)大腦區(qū)域之外，運(yùn)動(dòng)還有很多。”
Rockhill 是該實(shí)驗(yàn)室一篇新論文的第一作者，該論文于 12 月發(fā)表在《神經(jīng)工程雜志》上。
由于與俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)的醫(yī)生和研究人員合作，Swann 和她的團(tuán)隊(duì)正在研究人類的大腦網(wǎng)絡(luò)。OHSU 團(tuán)隊(duì)正在使用一種稱為顱內(nèi)腦電圖的技術(shù)來(lái)確定難治性癲癇患者的癲癇發(fā)作可能從哪里開(kāi)始。他們通過(guò)外科手術(shù)將一系列電極植入患者的大腦，以準(zhǔn)確查明癲癇發(fā)作的時(shí)間和地點(diǎn)，并有可能切除受影響的大腦區(qū)域。
顱內(nèi)腦電圖也可以提供對(duì)其他大腦活動(dòng)的寶貴見(jiàn)解。這是一種“黃金標(biāo)準(zhǔn)”技術(shù)，Swann 說(shuō)。但這是一個(gè)研究人員很少接觸到的地方，因?yàn)橹踩腚姌O是一個(gè)非常密集的過(guò)程。Swann 研究的參與者已經(jīng)同意讓她的團(tuán)隊(duì)研究他們的大腦，同時(shí)他們已經(jīng)連接到用于癲癇研究的電極。
Swann 和她的同事給研究參與者一項(xiàng)簡(jiǎn)單的與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的任務(wù)：按下按鈕。當(dāng)參與者完成任務(wù)時(shí)，他們記錄了整個(gè)大腦中數(shù)千個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng)。然后，他們測(cè)試了他們是否可以訓(xùn)練計(jì)算機(jī)識(shí)別參與者在休息或移動(dòng)時(shí)是否捕獲了特定的大腦活動(dòng)模式。
在大腦的某些區(qū)域，信號(hào)很明顯。這些區(qū)域以前與運(yùn)動(dòng)有關(guān)，其中大部分神經(jīng)元可能都集中在該行為上。但研究人員還發(fā)現(xiàn)大腦信號(hào)可以預(yù)測(cè)整個(gè)大腦的運(yùn)動(dòng)，包括在沒(méi)有專門(mén)用于它的區(qū)域。
在大腦的許多部分，“我們可以更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)該數(shù)據(jù)是否來(lái)自運(yùn)動(dòng)期間，”Swann 說(shuō)。
Rockhill 補(bǔ)充說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)有一系列大腦區(qū)域，從可以在 100% 的時(shí)間內(nèi)解碼該人正在移動(dòng)的主要運(yùn)動(dòng)區(qū)域，到可以在 75% 的時(shí)間內(nèi)解碼的其他區(qū)域。”
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