灵长类动物大脑中，只需为数不多的一群神经细胞参与工作，便足以还原手部在三维空间里的完整运动路径。中国科学院自动化研究所科研团队完成的这项灵长类动物实验，为打造性能更强的新一代脑机接口奠定了神经科学基础。
长期以来，运动皮层领域的动物实验大多把猕猴手部活动约束在少数几个固定点位之内。在这种受限条件下，神经元究竟以何种方式传递运动信息，研究人员一直难以辨析清楚。
为攻克这一难题，该团队另辟蹊径，搭建了一套不受约束的三维抓取实验范式，同时将微电极阵列植入猕猴大脑左侧的初级运动皮层与前运动皮层两个区域。借助对猕猴在三维空间活动时神经细胞放电频率的统计分析，研究人员观察到，负责规划动作的前运动皮层与下达执行指令的初级运动皮层内部，均存在一部分神经元会实时标记手部所处位置，由此勾勒出手在空间中的运动轨迹。
实验数据进一步表明，上述两个脑区各自只要拥有一小群对位置敏感的细胞，就能重建三维运动路径，大脑信息编码的高效特性由此得到充分体现。
中国科学院自动化研究所研究员余山认为，对大脑工作机制认识得越深入，脑机接口所能发挥的效能就越高。假如脑机接口可以直接读取大脑中的运动轨迹，行动方案的执行将更加高效，外部设备的操控体验也会更为顺滑。
据介绍，这项研究的论文已刊登于国际学术期刊《神经科学杂志》。
