脑电刺激绕过感觉，指示运动

大脑复杂的神经元网络使我们能够解释、轻松导航并与周围的世界互动。但当这些连接因受伤或中风而受损时，知觉和运动等关键任务就会中断。新的研究正在帮助科学家们弄清楚如何利用大脑的可塑性来重新连接这些失去的连接，这一进展可能会加速神经修复术的发展。

罗切斯特大学医学中心神经内科和德尔蒙特神经科学研究所的医学博士Marc Schieber和博士Kevin Mazurek的一项新研究发表在今天的杂志上神经元表明，直接向负责电动机功能的大脑的区域提供的非常低的电刺激可以指示适当的响应或动作，基本上更换我们通常从大脑的部件接收的信号来处理我们听到的，看和感觉。

这个类比是当我们接近红灯，“Schieber说。”光本身不会让我们踩到制动器，而是我们的大脑已经接受过培训来处理这个问题视觉提示并向控制运动的大脑另一部分发送信号。在这项研究中，我们所描述的类似于用电刺激代替红灯，大脑已经学会了将采取行动阻止汽车的需要联系起来。”

该研究结果可能对脑 - 计算机接口和神经假肢的发展产生重大影响，这将使一个人通过分离脑的电活动来控制假肢装置。

为了有效，这些技术不仅必须从大脑接收输出，还必须提供输入。例如，机械臂可以告诉用户他们所掌握的物体热或冷吗？但是，将此信息提供给负责处理的大脑的部分感觉输入如果大脑的那部分受伤或它与电机皮质之间的连接丢失，则不起作用。在这些情况下，需要生成某种形式的输入，以取代与电机控制的感觉感知和大脑相结合的信号，并且大脑需要“学习”这些新信号的意思。

“研究人员最感兴趣的是刺激初级感觉皮层，将信息输入大脑，”希伯说。“我们在这项研究中所表明的是，你不一定非要待在一个感知接收区域，才能让受试者有他们能识别的经历。”

耳蜗植入也采用了类似的方法，可以将声音翻译成听力损失电气刺激内耳，随着时间的推移，大脑会学会将这些输入解释为声音。

在新的研究中，研究人员详细介绍了一组实验，其中猴子训练，因为当用不同的灯提示时呈现出现的视觉提示时，训练猴子以执行任务。虽然这一点，动物同时接受称呼皮层的不同区域的微刺激的非常温和的电刺激 - 引发运动的大脑的一部分 - 取决于任务和光组合。

研究人员随后重复了这个实验，但这一次忽略了灯光的视觉提示，而只传递了微刺激。这些动物能够成功地识别并执行它们已经学会的与不同的电子输入相关联的任务。当微刺激与特定动作的配对重新组合时，动物能够进行调整，这表明刺激与特定动作之间的关联是习得的，而不是固定的。

马祖雷克说:“大多数研究大脑输入用于脑-机接口的工作主要集中在大脑的感觉区域。”“在这项研究中，我们证明了你可以扩展神经区域，以便进行治疗。这对于那些因中风、受伤或其他疾病而失去大脑功能的人来说非常重要。我们可以绕过大脑中已经失去连接的受损部分将信息传递到完整的部分脑。"

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