大脑如何改善运动控制

大脑如何改善运动控制
电机皮层检测错误并发出目标对齐的命令。学分:大阪大学

适应到达的适应性 - 响应于扰动的电动机控制的逐渐改善 - 是运动神经科学中的一个核心问题。但是,即使是驱动适应性的误差的皮质起源也仍然难以捉摸。在发表的新论文中神经元,Inoue,Uchimura和Kitazawa表明,Motory Cortical神经元编码的误差信号驱动到达时。

  • 前者和初选皮质在达到时编码视觉误差。
  • 对运动皮层的刺激会导致逐试误差增加。
  • 误差与每个位置的误差方向相反。
  • 刺激的后效应逐渐消退,如普通适应。

运动学习和适应性的神经机制在基本和临床神经科学中都是一个核心问题。但是,令人惊讶的是,关于运动学习和自愿的改编。例如,驱动适应到达的皮质误差信号的起源仍然是一个未解决的问题。一个主要理论(反馈错误学习)由Kawato和Gomi(1992)提出,假设误差信号由包括运动皮质电路在内的前电路提供。但是,迄今为止的神经影像学研究尚未表明运动皮层是否编码误差信号。在人类成像研究之前,一致牵涉到顶部区域,例如2、5和7区域,代表了达到误差。

在当前的研究中,Inoue及其同事首次成功地通过人工电刺激对前电刺激(PM)或原发性运动皮层(M1)引起自愿运动的试验“适应”。当刺激终止时,正如典型适应后观察到的那样,误差(后效应)并非一次减少,而是通过实践恢复。误差增加的方向与刺激位点记录的神经元的“首选”误差方向相反。结果清楚地表明,如反馈错误学习方案所预测的那样,电机皮层提交了驱动自愿运动的误差信号。

通过少量刺激来人为地“提高”运动技能的新技术适用于运动员的性能以及恢复神经系统患者的运动控制。


进一步探索

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更多信息:Masato Inoue等人,电动机皮层中的错误信号驱动器适应到达,神经元(2016)。doi:10.1016/j.neuron.2016.04.029
期刊信息: 神经元

由...提供大阪大学
引用:大脑如何改善电动机控制(2016年7月21日)2022年5月25日从//www.puressens.com/news/2016-07-brain-motor.html检索
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