从fMRI数据中解码分级握力强度揭示了执行前从抽象表征到效应器和运动特异性编码的转变

运动规划涉及神经表征的逐步转换——从抽象的运动目标，即表征独立于任何特定效应器（即执行动作的身体部位）的预期动作结果，转变为效应器特异性的运动计划。功能性磁共振成像（fMRI）研究表明，顶叶活动模式的参数变化反映了效应器特异性脑区中对预期施力强度的编码，甚至发生在详细运动参数尚未确定之前。然而，这些预期施力强度最初如何以抽象的、效应器无关的格式表征，并随后如何转换为效应器和运动特异性的计划，仍不清楚。为此，人类参与者在fMRI扫描期间完成了一项延迟握力任务。他们首先准备四种可能施力强度中的两种，随后接收一个提示，指示应由哪只手施加哪种力量，最后同时执行双手握力。通过结合时间分辨支持向量回归（SVR）与搜索光方法，我们识别出在两个6秒延迟阶段中以参数方式编码握力强度的脑区。在第一个延迟阶段，楔前叶（PCu）中观察到高于随机水平的解码；而在第二个延迟阶段，这种解码出现在效应器特异性脑区，包括对侧顶内沟（pIPS/aIPS）、初级躯体感觉皮层（S1）、背侧前运动皮层（PMd）和辅助运动区（SMA）。交叉解码证实了PCu中的效应器无关编码，而跨时间泛化分析揭示了从第二个延迟阶段直至动作执行期间，对侧IPS和PMd中稳定的表征。总体而言，这些发现表明，预期施力强度的表征会经历从PCu中的抽象表征到IPS和PMd中效应器及运动特异性计划的逐步转换。

运动计划涉及神经表征的渐进式转换——从抽象的运动目标（即表征预期动作结果、独立于任何特定效应器［即执行动作的身体部位］）到效应器特异性的运动计划。功能性磁共振成像（fMRI）研究表明，顶叶活动模式的参数变化反映了效应器特异性区域中对预期用力强度的编码，甚至发生在详细运动参数尚未被明确之前。然而，这些预期用力强度最初如何以抽象的、效应器无关的形式被表征，并随后如何转换为效应器特异性和运动特异性的计划，仍不清楚。为此，人类参与者在fMRI扫描过程中执行了一项延迟握力任务。他们首先准备四种可能用力强度中的两种，随后接收提示，指示哪只手应施加哪种力量，最后同时执行双手握力。通过结合时间分辨支持向量回归（SVR）与搜索光方法，我们识别出在两个6秒延迟阶段中对握力强度进行参数化编码的脑区。在第一延迟阶段，楔前叶（PCu）中观察到高于随机水平的解码；而在第二延迟阶段，这种解码出现在效应器特异性区域，包括对侧顶内沟（pIPS/aIPS）、初级躯体感觉皮层（S1）、背侧前运动皮层（PMd）和辅助运动区（SMA）。交叉解码证实了PCu中的效应器无关编码，而跨时间泛化分析显示，从第二延迟阶段直至执行期间，对侧IPS和PMd中存在稳定表征。综上，这些发现表明，预期用力强度的表征经历了从PCu中的抽象表征到IPS和PMd中效应器特异性及运动特异性计划的渐进式转换。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.28.728406v1?rss=1

🏷️ fMRI解码 运动规划 握力强度 效应器无关表征 顶叶皮层 前运动皮层