上肢运动轨迹的皮层脑电图编码

基于皮层脑电图 (ECoG) 的脑机接口 (BCI) 有望控制上肢假肢，以恢复瘫痪患者的独立功能。然而，目前的研究主要局限于手指或二维手臂运动轨迹的离线解码，且结果有限。本研究旨在增进对 underlying 上肢运动的 ECoG 信号特征的基本理解，以指导更好的 BCI 设计。接受 ECoG 电极植入的受试者以间歇性屈伸方式执行了一系列基本上肢运动。研究发现，运动速度$\dot\theta$与屈曲（伸展）期间 ECoG 高$\gamma$频段（80-160 Hz）的瞬时功率呈高度正（负）相关。此外，在静止时段相关性较低。对 ECoG 高$\gamma$频段的目视检查显示，在屈曲/伸展事件期间存在功率爆发，其波形与$\dot\theta$上观察到的相应屈曲/伸展事件高度相似。这些高$\gamma$爆发存在于所有基本运动中，并以躯体拓扑方式空间分布。因此，可以得出结论，ECoG 的高$\gamma$功率强烈编码运动轨迹，并可作为未来 BCI 的输入特征。