芝加哥大学生物生物学和解剖学教授 Nicholas G. Hatsopoulos 博士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。
“在我们的脑袋里，大脑都是皱巴巴的。如果你把人类大脑皮层压平成一张二维纸，它会覆盖两平方英尺半的空间——大约有四张纸那么大。你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区域控制手臂而另一个区域控制腿之外，我们大多忽略了大脑如何使用该空间组织。”
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，Hatsopoulos 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神经元活动的高频传播波的空间组织。
神经元活动传播波的存在已得到公认，但传统上它们与动物的一般行为状态(如清醒或睡眠)相关联。这项研究是第一个证据，表明在运动皮层中空间组织的神经元活动募集可以告知计划运动的细节。
该团队希望这项工作将有助于了解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，而猴子则完成了一项要求它们移动操纵杆的任务。然后，他们寻找波浪状的活动模式，特别是那些高振幅的活动模式。
“我们专注于高频段信号，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轻松获取信号的能力，”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，在皮层表面向不同方向传播。
“这就像一连串的多米诺骨牌倒下，”Hatsopoulos 说。“我们过去看到的所有波浪图案都没有告诉我们动物在做什么，它只会发生。这非常令人兴奋，因为现在我们正在研究这种传播的波浪图案并表明方向wave goes 告诉你一些关于动物将要做什么的事情。”
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