非侵入式 BCI 驱动下，自发空间认知在 egocentric 视频观看中涌现

人类拥有强大的空间认知能力，使其即使在陌生或不熟悉环境中也能实现自我定位。虽然已广泛记录海马区编码位置和姿态的神经元，但支持空间表征的大规模神经动力学——尤其是在自然且被动的体验中——仍鲜为人知。本文首次展示，非侵入式脑机接口（BCI）基于脑电图（EEG）可解码被动观看 egocentric 视频时的自发、细粒度的 6D 位姿（包括三维位置和姿态）。尽管 EEG 空间分辨率有限且信号噪声大，我们发现空间一致的视觉输入（即连续且结构化的运动）可可靠诱发可解码的空间表征，与受试者主观的空间参与感相吻合。解码性能在视觉输入以 100ms/帧的帧率呈现时进一步提升，表明其与内在神经时序动力学相吻合。通过基于梯度的反向传播置于神经解码模型中，我们识别出贡献位置——以及姿态专门组成部分的不同 EEG 通道，揭示了一种分布式且互补的神经编码方案。这些发现表明，脑的空间系统即使在被动条件下也能自发且持续地运作，挑战了传统的主动与被动空间认知二分法。我们的结果为自动构建 egocentric 空间地图提供了非侵入式窗口，并拓宽了人类大脑如何将日常感官体验转化为结构化内部表征的理解。