手动物体交互任务中猕猴额顶叶皮层的多区域同步记录

灵巧手控制对于日常活动至关重要，也是四肢瘫痪患者恢复功能的首要目标之一。然而，适用于研究和解码自然情境下手部行为的神经生理学数据集仍然十分稀缺。现有的大多数记录将运动限制在少数几个自由度内，或仅涵盖单一的、刻板的抓握—保持动作结构。此外，既往脑机接口（BCI）研究主要依赖于单一皮层区域的信号，尽管灵巧手控制是由相互连接的额顶叶网络协同实现的。为解决这些局限，我们设计了一种范式，可在40种不同的手—物体交互条件下诱发丰富的手部运动。我们记录了一只执行这些动作的恒河猴的额顶叶同步神经活动和手部运动学数据。神经活动通过覆盖1,920个通道的微电极阵列进行记录，记录区域包括初级运动皮层、前部顶内沟区和腹侧前运动皮层；与此同时，多摄像机无标记动作捕捉系统采集视频，并据此离线提取运动学信息。该数据集包含20次实验的数据，包括处理后的神经特征、同步的手部和肘部关键点三维坐标，以及试次级元数据（包括任务条件和事件时序）。我们还提供了技术验证，包括采用多种算法对连续关键点协调运动进行重建的神经解码基准测试。我们发现，跨日期和跨任务的解码性能因算法而异。通道可用性的变化会导致不同算法呈现出不同的性能下降曲线。该任务丰富的数据集为研究灵巧手控制的神经机制以及提升运动脑机接口的性能提供了宝贵资源。

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doi： https://doi.org/10.64898/2026.09.29.754877

Kai Liu 1 中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心、神经科学研究所；临港实验室； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者

Shuran Guan 1 中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心、神经科学研究所；临港实验室； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者

Sizheng Luo 2 临港实验室； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者

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Lei Wu 2 临港实验室； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者

Ruoyu Li 2 临港实验室； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者

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Yang Xie 3 上海交通大学；临港实验室； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者

Yanan Sui 4 清华大学 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者

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tianmeng.he{at}lglab.ac.cn

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灵巧的手部控制对于日常活动至关重要，也是四肢瘫痪患者功能恢复的首要目标之一。然而，适用于研究和解码自然手部行为的神经生理学数据集仍然十分稀缺。现有的大多数记录将运动限制在少数几个自由度内，或仅涵盖单一的、刻板化的抓握—保持动作结构。此外，既往脑机接口（BCI）研究主要依赖来自单个皮层区域的信号，尽管灵巧的手部控制分布于相互连接的额顶叶网络之中。为克服这些局限，我们设计了一种范式，可在40种不同的手—物体交互条件下诱发丰富的手部运动。我们记录了一只执行这些动作的恒河猴的额顶叶同步活动及手部运动学数据。神经活动通过覆盖1920个通道的微电极阵列，从初级运动皮层、前部顶内沟区和腹侧前运动皮层记录；与此同时，多摄像机无标记运动捕捉系统采集视频，并从中离线提取运动学数据。该数据集包括20个实验阶段的数据，涵盖处理后的神经特征、同步的手部与肘部关键点三维坐标，以及包括任务条件和事件时间在内的试次级元数据。我们进一步提供了技术验证，包括采用多种算法进行连续关键点协调重建的神经解码基准测试。我们发现，不同算法在跨天和跨任务解码中的表现存在差异。通道可用性的变化会导致不同算法呈现出不同的性能下降曲线。该任务丰富的数据集为研究灵巧手部控制的神经机制以及提升运动脑机接口的性能提供了宝贵资源。

利益冲突声明

已声明的资助信息

临港实验室 ，LGL-7209 ，LG-GG-202402-06

版权

本预印本的。

该预印本依据 CC-BY 4.0 国际许可协议公开发布。

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发布于2026年10月5日。

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bioRxiv 2026.09.29.754877； doi： https://doi.org/10.64898/2026.09.29.754877

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bioRxiv 2026.09.29.754877； doi： https://doi.org/10.64898/2026.09.29.754877

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.29.754877v1?rss=1

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