肌内微电极阵列实现对手部运动的高精度神经解码
神经元与认知
2025-09-16 v2 人机交互
机器人学
信号处理
摘要
解码神经系统活动是神经科学和神经接口领域的关键挑战。本研究提出了一种神经肌肉记录系统，利用嵌入前臂肌肉中的100多个通道的微电极阵列，实现对肌肉活动的大规模采样。这些阵列捕获的肌内高密度信号被解码为脊髓运动神经元激活模式。在两名健康受试者中，我们记录了在单指和多指收缩期间的高密度肌内活动，揭示了特定于每项任务的运动神经元招募模式。基于这些模式，我们实现了对12项单指和多指任务的100%分类准确率，对最多16项任务的准确率超过96%，显著优于当前最先进的EMG分类方法。这种肌内高密度系统和分类方法代表了神经接口的一项进步，具有提高人机交互和控制辅助技术的潜力，尤其是用于取代或恢复受损运动功能。
引用
@article{arxiv.2410.11016,
title = {Intramuscular microelectrode arrays enable highly-accurate neural decoding of hand movements},
author = {Agnese Grison and Jaime Ibanez Pereda and Silvia Muceli and Aritra Kundu and Farah Baracat and Giacomo Indiveri and Elisa Donati and Dario Farina},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.11016},
year = {2025}
}