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许多伸手运动研究将抓握视为伸手动作的终点,但抓握往往是一系列动作的起点,而这一系列动作最终以放置物体结束。抓握和放置均需要针对特定物体进行编码,但当需要对齐时,动作意图、感觉反馈以及对空间误差的容忍度使放置具有不同的计算需求。近期神经影像学研究表明,物体放置与抓握涉及相似的皮质–小脑网络,但放置时的网络分离程度和小脑活动略有增加。本研究探讨,抓握与放置是否能够通过行为和头皮记录脑电活动中的时空动态特征得到更好的区分。我们采用高密度脑电记录和运动追踪技术,让31名参与者交替执行抓握与放置动作,将一个三维物体从具有特定朝向的目标位置/模板上抓起,或朝该目标位置/模板放置。与抓握相比,放置动作启动更快,但执行更慢,且终点朝向精度更高,表明两者采用了不同的控制策略。事件相关电位(ERP)和微状态分析显示,抓握与放置在运动前后均呈现共同的极性转换,即从准备阶段的后部负电位/额部正电位转变为执行阶段的后部正电位/额部负电位。这一共同模式在放置准备阶段有所增强,并在放置执行阶段持续更久,同时,准备阶段的内侧额叶/小脑微状态动态和执行相关的后部/小脑微状态动态表现更强。最后,支持向量机(SVM)解码表明,任务特异性信息主要编码于低频脑电活动(低于6 Hz)中。这些结果证实,抓握与放置调用了相似的皮质–小脑机制,但采用不同的时空动态来支持这两类行为各自不同的计算需求。
许多伸手运动研究将抓握视为伸手动作的终点,但抓握往往是一系列动作的起点,这一系列动作最终以物体放置结束。抓握和放置均需要针对物体特征进行编码,但在需要对齐时,放置动作的意图、感觉反馈以及对空间误差的容忍度使其具有不同的计算需求。近期神经影像学研究表明,物体放置与抓握涉及相似的皮质—小脑网络,但放置时的网络分离程度和小脑活动略有增加。在本研究中,我们探讨能否通过行为和头皮脑电活动的时空动态特征,更好地区分抓握与放置。我们采用高密度脑电和运动追踪技术,记录了31名参与者交替执行抓握与放置动作的过程,即从具有特定朝向的目标/模板处抓取三维物体,或将其放置到该目标/模板处。与抓握相比,放置动作的启动更快,但执行更慢,且终点朝向精度更高,表明两者采用了不同的控制策略。事件相关电位(ERP)和微状态分析表明,抓握与放置均在运动前后呈现相同的极性转换:从准备阶段的后部负电位/额部正电位,转变为执行阶段的后部正电位/额部负电位。这一共同模式在放置准备阶段有所增强,并在放置执行阶段持续更久,同时,准备阶段的内侧额叶/小脑微状态动态以及执行相关的后部/小脑微状态动态表现更强。最后,支持向量机(SVM)解码表明,任务特异性信息主要编码于低频脑电活动(低于6 Hz)中。这些结果证实,抓握与放置调用了相似的皮质—小脑机制,但采用了不同的时空动态模式,以支持这些动作各自不同的计算需求
行为。
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关键词:运动计划 · 抓握与放置 · 皮质-小脑网络 · 高密度脑电 · 事件相关电位 · 脑电微状态
原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.14.759130v1?rss=1