• 蒙納士大學(xué)（Monash University）的一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種新方法，可以分析大腦中的信號(hào)，以評(píng)估我們?nèi)绾慰刂迫粘Ｐ袨椤?/em>

• PSID算法可以釋放解碼大腦信號(hào)的潛力，并使患者能夠用自己的思想控制治療設(shè)備。

• 神經(jīng)動(dòng)力學(xué)分析探討了諸如移動(dòng)手臂、抓取物品、言語(yǔ)和語(yǔ)言等行為與大腦內(nèi)部運(yùn)作的聯(lián)系。

蒙納士大學(xué)的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了一種新的方法——可以分析大腦中的信號(hào)來(lái)評(píng)估我們?nèi)绾慰刂谱约旱娜粘Ｐ袨椤?/span>

一個(gè)國(guó)際研究小組發(fā)現(xiàn)了一種新方法，可以分析大腦中的信號(hào)，以評(píng)估我們?nèi)绾慰刂迫粘Ｐ袨椤?/strong>

來(lái)自蒙納士大學(xué)、南加州大學(xué)和紐約大學(xué)的研究人員創(chuàng)建了一種新的“優(yōu)先子空間識(shí)別”（PSID）算法，該算法可以通過(guò)學(xué)習(xí)大腦信號(hào)與觀察到的行為之間的關(guān)系，從大腦信號(hào)中提取與行為相關(guān)的動(dòng)態(tài)。

要理解大腦是如何工作的，一個(gè)主要的挑戰(zhàn)是找到我們大腦活動(dòng)的動(dòng)態(tài)和它控制的行為之間的聯(lián)系，比如移動(dòng)你的手臂和用手指抓東西。

蒙納士大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程系和蒙納士生物醫(yī)藥發(fā)現(xiàn)研究所的研究合著者王彥博士說(shuō)，未來(lái)，這種算法將釋放解碼大腦信號(hào)的潛力，讓患者用大腦控制治療設(shè)備。

由南加州大學(xué)的助理教授Maryam Shanechi領(lǐng)導(dǎo)的這項(xiàng)研究近日發(fā)表在《自然神經(jīng)科學(xué)》上。

“模擬神經(jīng)動(dòng)力學(xué)對(duì)于研究或解碼行為上可測(cè)量的大腦功能是必不可少的，例如運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、啟動(dòng)和執(zhí)行、言語(yǔ)和語(yǔ)言、情緒、決策，以及像運(yùn)動(dòng)震顫這樣的神經(jīng)功能障礙。我們也可以用它來(lái)測(cè)量大腦的內(nèi)部狀態(tài)，比如口渴或饑餓?！蓖醪┦空f(shuō)。

例如，將來(lái)我們可以使用此算法來(lái)幫助提高針對(duì)四肢癱瘓者的腦機(jī)接口的性能。

“如果我們能更好地理解大腦是如何表現(xiàn)復(fù)雜行為的，比如伸手，那么我們就可以建立更好的算法，從大腦中提取信息?！?/span>

研究小組將PSID應(yīng)用于兩名進(jìn)行3D伸展和抓握的受試者的神經(jīng)活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)動(dòng)力學(xué)的新特征。

研究結(jié)果顯示，PSID顯示行為相關(guān)的動(dòng)力學(xué)比其他暗示的要低得多，該算法還發(fā)現(xiàn)了更能預(yù)測(cè)行為的不同旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)，并且更準(zhǔn)確地學(xué)習(xí)了每個(gè)關(guān)節(jié)和記錄通道的行為相關(guān)動(dòng)力學(xué)。

王博士認(rèn)為，這些發(fā)現(xiàn)為監(jiān)測(cè)和評(píng)估四肢癱瘓和神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者的大腦模式帶來(lái)了希望，預(yù)示著神經(jīng)科學(xué)的臨床進(jìn)展。

“與神經(jīng)動(dòng)力學(xué)建模（NDM）不同，我們的方法結(jié)合了神經(jīng)活動(dòng)和行為，通過(guò)學(xué)習(xí)來(lái)識(shí)別兩者和項(xiàng)目之間的子空間，并通過(guò)學(xué)習(xí)，預(yù)測(cè)可能的行為結(jié)果的程度?！蓖醪┦空f(shuō)。

“與NDM相比，我們發(fā)現(xiàn)PSID在近27個(gè)手臂和手指關(guān)節(jié)角度、3D端點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)以及幾乎所有跨區(qū)域記錄的單獨(dú)通道中，更地學(xué)習(xí)行為相關(guān)的神經(jīng)動(dòng)力學(xué)?！?/span>

助理教授Maryam Shanechi（南加州大學(xué)）在Yan Wong博士（紐約大學(xué)、蒙納士大學(xué)）、Omid Sani和Hamidreza Abbaspourazad（南加州大學(xué)）的支持下領(lǐng)導(dǎo)了研究團(tuán)隊(duì)。

欲下載題為“通過(guò)優(yōu)先子空間識(shí)別（PSID）建立行為相關(guān)神經(jīng)動(dòng)力學(xué)模型”的研究論文副本，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)www.doi.org/10.1038/s41593-020-00733-0。