感觉运动皮层神经元活动的新发现

　　

               

运动皮层第五层的神经元被荧光染料染色。

 

 

弗莱堡大学的一个跨学科研究小组发现了关于感觉运动皮层功能的重要线索。这一大脑区域神经元活动的新发现可能有助于神经假肢的进一步开发和使用。它们与神经系统有一个接口，旨在帮助补偿神经元功能障碍。

来自弗莱堡大学生物学院的神经生物学家教授Ilka Diester博士说:“我们的研究结果将有助于神经假肢方法的改进，同时缩短假肢患者的训练周期。”研究结果刚刚发表在《Nature Communications》杂志上。

在更自然的条件下理解大脑

该研究项目还包括来自弗莱堡大学的计算机科学家Thomas Brox教授和来自曼海姆中央心理健康研究所的神经科学家Daniel Durstewitz教授。研究小组在自由运动的大鼠的感觉运动皮层中发现了神经元活动的保守结构的证据。整个双侧感觉运动皮层的电生理记录允许关于运动前区、运动区和感觉区各自的贡献的结论。特别地，研究人员发现了对侧偏倚的明显梯度，即身体另一侧的运动，从前区域到后区域。

以前关于感觉运动皮层的发现大多是基于实验室环境中高度受限的刻板运动。目前的工作使用3D跟踪自由运动的受试者的记录，并解决了从约束行为到自由运动状态的神经控制知识的可转移性问题，这是理解更自然条件下的大脑的先决条件，也是进一步发展神经假体设备的前提。

跨个体的行为分类

该团队使用了降维和神经数据校准方法。这样，高维神经元模式通过与其他模式的相似性被简化为低维表示，从而形成视觉表示中的几何结构。然后，这些几何图案就会自动对齐，类似于把一块磁铁放在一堆钉子上的图像。然后它们会按照特定的方向排列。

基于这种对齐的几何结构，研究人员能够解读不同记录时段甚至不同个体的行为类别，并找到神经活动保守结构的相应证据。