皮层-小脑β频段动态预测灵活的运动时序

灵活的运动控制要求动作能够适应不断变化的时间情境。在本研究中，我们检验了灵活的时间控制是否由皮质—小脑回路中的情境依赖性编码所驱动，以及这些回路内的神经动力学如何实现准确的行为表现。为克服传统脑电图和脑磁图在信噪比方面的局限，我们采用光泵磁力计阵列（OPM-MEG）记录全头神经动力学。参与者学习完成一项情境依赖性任务，分别在800 ms（T1）和1,600 ms（T2）的时间间隔执行手动按键，以避免眼周气流刺激；该刺激与隐性条件性眨眼相关。我们发现，对侧于执行动作手的运动皮层以及双侧小脑VI叶通过β频段（13–30 Hz）事件相关去同步化（ERD）动态编码这两个时间间隔，且ERD的变化幅度与T1和T2精确对应。小脑β频段ERD的逐试次潜伏期能够预测显性手动动作的时间。最后，部分定向相干性分析显示，网络中基线状态下双向的β频段耦合在手指动作执行期间出现短暂减弱，具体表现为同侧小脑至对侧运动皮层的耦合减弱。我们的研究结果表明，皮质—小脑耦合发挥着门控机制的作用，并提示小脑回路能够调节皮层运动活动，从而实现灵活且准确的运动时间控制。

灵活的运动控制要求动作能够适应不断变化的时间情境。在本研究中，我们检验了灵活的时序控制是否由皮质—小脑回路中的情境依赖性编码所驱动，以及这些回路内的神经动力学如何实现准确的行为表现。为克服传统脑电图和脑磁图在信噪比方面的局限，我们采用光泵磁力计阵列（OPM-MEG）记录了全头部神经动力学。参与者学习完成一项情境依赖性任务：分别以800 ms（T1）和1,600 ms（T2）的时间间隔执行手动按键，以避免眼周气流刺激；该气流刺激与隐性条件性眨眼反应相关。我们发现，与动作手同侧相对的运动皮层以及双侧小脑VI叶，通过β频段（13–30 Hz）事件相关去同步化（ERD）动态编码这两个时间间隔，且ERD的变化与T1和T2精确对应。小脑β频段ERD的试次间潜伏期能够预测显性手动动作的时序。最后，部分定向相干分析显示，网络中基线状态下的双向β频段耦合，在手指运动执行期间从同侧小脑至对侧运动皮层的方向上出现短暂减弱。我们的研究结果表明，皮质—小脑耦合发挥着门控机制的作用，并提示小脑回路能够调节皮层运动活动，从而实现灵活且准确的运动时序控制。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.03.748373v1?rss=1

🏷️ 皮质-小脑回路 β频段神经动力学 运动时序控制 光泵磁力计脑磁图 事件相关去同步化 定向相干性