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运动皮层活动支持手动灵活性的时空组织

神经元与认知 2025-08-07 v2

摘要

运动皮层(M1)是控制自愿运动(如举杯取咖啡的到达和抓取)的关键脑区。M1 按体表位置进行组织,使得驱动不同身体部位运动的 M1 输出沿皮层表面排列。在灵长动物中,手臂和手的代表是分离的但重叠的。从 M1 前肢代表区域记录的单位活动与到达和/或抓取相关的参数相互作用。本论文的总体目标是理解产生到达-抓取运动的 M1 活动的时空动力学。为此,我们沿着前额叶沟向两种猴子施加微电刺激(ICMS),以定义 M1 运动图。随后,在执行指令到达-抓取任务期间,使用内在信号光学成像(ISOI)记录来自 M1 前肢代表区域的皮层活动。影像实验的结果产生了空间图,定义在到达-抓取运动期间活动增加的皮层领域。随后,我们使用多层电极记录来自 M1 前肢代表区域的单位活动,猴子完成相同的到达-抓取任务。记录位置在不同会话之间不同,以全面采样 M1 前肢代表区域内的单位响应。影像实验表明,支持到达-抓取运动的活动集中在不占 M1 前肢代表区域一半以下的区域。电生理记录表明,与抓取相关的活动在 M1 中与与到达相关的活动具有不同的空间组织。结果支持 M1 活动中固有空间组织原则的观点,这些原则支持到达-抓取运动。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.21738,
  title  = {The Spatiotemporal Organization of Motor Cortex Activity Supporting Manual Dexterity},
  author = {Nicholas Chehade},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.21738},
  year   = {2025}
}

备注

PhD thesis, 202 pages, 19 figures