位于G?ttingen的德国灵长类动物中心-莱布尼茨灵长类动物研究所的研究人员在对恒河猴的研究中开发了一种新的脑机接口训练方案。这种方法可以仅使用大脑信号来精确控制假手。

　　研究人员首次能够证明，大脑中控制不同手部姿势的神经信号对这种控制至关重要，而不是像之前假设的那样，控制动作速度的信号。

　　发表在《神经元》杂志上的研究结果，对于改善神经假肢的精细控制至关重要，它可以让瘫痪患者恢复部分或全部的活动能力。

　　拎着购物袋，把线插进针眼——动力和精密的握把是我们日常生活的一部分。只有当我们不能再使用我们的手时，我们才意识到我们的手是多么重要（和伟大），例如，由于截瘫或ALS等疾病，导致进行性肌肉麻痹。

　　为了帮助病人，科学家们几十年来一直在研究神经假肢。这些假肢、手臂或腿可以让残疾人恢复行动能力。受损的神经连接通过脑机接口连接起来，解码来自大脑的信号，将其转化为动作，从而可以控制假肢。

　　然而，到目前为止，假肢尤其缺乏在日常生活中使用所必需的精细运动技能。

　　德国灵长类动物中心神经生物学实验室的科学家、该研究的第一作者安德烈斯·阿古德洛-托罗说：“假肢的工作效果主要取决于控制它的计算机界面读取的神经数据。”

　　“之前对手臂和手部运动的研究主要集中在控制抓取运动速度的信号上。我们想知道代表手势的神经信号是否更适合控制神经假肢。”

　　在这项研究中，研究人员使用了恒河猴（Macaca mulatta）。像人类一样，它们有高度发达的神经和视觉系统，以及明显的精细运动技能。这使得它们特别适合研究抓取动作。

　　为了准备主要实验，科学家们训练两只恒河猴移动屏幕上的虚拟手。在这个训练阶段，猴子用自己的手做手部动作，同时在屏幕上看到虚拟手的相应动作。猴子在任务中戴着一个带有磁性传感器的数据手套，记录动物的手部运动。

　　一旦猴子学会了这项任务，他们就会被训练通过“想象”握力来控制下一步的虚拟手。研究人员测量了大脑皮层区域中专门负责控制手部运动的神经元群的活动。

　　研究人员专注于代表不同手和手指姿势的信号，并采用脑机接口的算法，将神经数据转换为相应协议中的运动。

　　agudello - toro解释说：“与经典协议不同，我们对算法进行了调整，这样不仅运动的目的地很重要，而且如何到达那里也很重要，即执行路径。”“这最终导致了最准确的结果。”

　　然后，研究人员将虚拟手的动作与他们之前记录的真实手的数据进行了比较，并能够证明这些动作的执行精度相当。

　　神经生物学实验室负责人、该研究的资深作者Hansj?rg Scherberger说：“在我们的研究中，我们能够证明控制手的姿势的信号对控制神经假肢特别重要。”

　　“这些结果现在可以用来改善未来脑机接口的功能，从而也可以提高神经假肢的精细运动技能。”

　　更多信息：Andres Agudelo-Toro等人，通过灵长类动物抓取回路中姿势相关活动的手部假体的精确神经控制，Neuron（2024）。期刊信息：Neuron由德国灵长类中心提供引文：用思想的力量更精确地控制假手（2024,10月17日）检索自https://medicalxpress.com/news/2024-10-prosthetic-precisely-power-thought.html。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。