通过S1-M1通信设计的皮层内触觉反来无训练调节抓取

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
• 康复工程 康复工程 康复工程

背景情况:

• 触觉反对于神经假体中有效控制握力至关重要.
• 当前的人工反通常需要广泛的培训,因为缺乏直观的感觉运动集成.
• 了解皮质感官运动协调是开发更自然的大脑机器接口的关键.

研究的目的:

• 研究主要感觉皮层 (S1) 和主要运动皮层 (M1) 之间的感觉运动通信通路.
• 探索S1→M1通路在掌握过程中触觉信息传输中的作用.
• 通过S1刺激验证调节握力潜力的潜力,没有事先的训练.

主要方法:

• 在中记录了S1和M1的神经活动,这些神经活动是在不同质地和负载的抓取任务中记录的.
• 向S1进行皮质内微刺激,以探测传感运动通信.
• 分析了M1中感觉和运动信息的神经解码,并将其与握力相关联.

主要成果:

• 确定了一条直接的功能通路 (S1→M1),用于触觉信息传输,由自然和人工神经信号共享.
• 证明S1刺激,由S1→M1通路引导,调节M1神经活动和握力.
• 表明这种调制发生在不需要先前培训的情况下,表明直观的反集成.

结论:

• S1→M1通路是将触觉信息整合到运动控制中的关键生物基质.
• 这一途径提供了一个仿生策略,用于在脑机界面中设计直观的触觉反.
• 利用S1→M1路径可以导致更有效和更易于使用的神经假肢设备.