人体后壁状神经元中的效应器特异性和在虚拟现实和在线大脑控制中运动期间的局部场势
Boris Revechkis, Tyson Ns Aflalo1, Nader Pouratian2
1Forest Neurotech, 811 Traction Ave Suite 3C, Los Angeles, CA 90013, United States of America.
Journal of neural engineering
|March 21, 2025
概括
使用后壁皮层 (PPC) 信号的神经假肢显示神经元对现实虚拟手臂的反应得到增强. 这种调整没有影响大脑控制的虚拟现实性能.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 人与计算机的交互
背景情况:
- 神经假肢提供对外部设备的控制和虚拟现实交互.
- 后壁皮质 (PPC) 是解码运动意图的关键区域,集成视觉和运动信息.
- PPC信号与工具使用和身体图形联系在一起,表明其在效应器表示中的作用.
研究的目的:
- 调查现实的虚拟现实运动效应器是否会在PPC中引起更强烈的神经信号.
- 确定3D虚拟手臂的尝试运动是否与抽象或独立的效应器相比产生了不同的神经反应.
- 评估神经调节对效应器对大脑与计算机接口 (BCI) 性能的影响.
主要方法:
- 在一个四肢患者的PPC中植入多电极阵列.
- 在3D虚拟环境中尝试运动时记录的神经和局部场势.
- 在第一人称运动生成任务和闭环控制过程中检查了不同运动效应器 (现实的3D手臂,独立的2D手臂,抽象效应器) 的神经调整.
主要成果:
- 在PPC中,单个神经元和场潜能对试图移动真实",附着"的3D虚拟手臂表现出增强的反应.
- 这些增强的反应甚至在运动功能丧失多年后也被观察到.
- 在虚拟现实任务中,对效应器的神经调节没有影响闭环大脑控制性能.
结论:
- 人类PPC活动优先响应虚拟现实中现实效应器的尝试移动.
- 这种神经对现实效应器的偏好并不一定转化为更好的闭环BCI控制性能.
- 研究结果表明,通过利用现实的效应器表示,有可能实现更直观的神经假肢.
