找到了!我国科学家发觉大脑里藏着一只“GPS”

发布时间:2025-12-11 15:35

  家喻户晓,汽车有GPS,能够告诉我们现正在正在哪,该往哪走。我们的大脑里也有一个雷同的“总GPS”,它位于一个叫做“海马体”的区域,帮帮我们正在城市里找、正在房间里行走,建立起我们对整个空间的认知地图。

  统一个神经细胞,正在演讲“手现正在正在这里!”的同时,还会趁便演讲“手正朝阿谁标的目的挪动,速度是这么快,并且它的方针是桌上的那颗花生!”。

  对于残障人士来说,通过解码这些神经元的勾当,无望实现更精准高效的神经假肢节制。此外,科学家也能够自创大脑这套精妙的算法,来设想机械人的节制系统,让机械臂也能具有像人手一样的和操控能力,去完成那些更精细、更复杂的使命。

  简单来说,就是科研人员通过记实猕猴施行天然抓取使命时的神经勾当,发觉正在大脑的活动皮层中存正在雷同GPS的神经编码机制,可以或许正在抓取过程中及时表征手正在空间中的。

  科学家们正在猕猴大脑中一个叫做“前活动皮层”的区域(你能够把它想象成“活动规划核心”)植入了很是细小的传感器,用来“偷听”大脑神经细胞正在猕猴伸手抓工具时的“对话”。同时,他们用好几个摄像头,精准记实下猕猴手部活动的每一个霎时。

  但问题来了,对于像手如许身体上一个“小零件”的精细活动,大脑能否也有一个特地的“迷你GPS”呢?这个问题一曲搅扰着神经科学家。

  为了找到谜底,研究团队找来了几位“特约研究员”——猕猴。它们和人类一样,具有一双极其工致的手。

  比来,中国科学院从动化研究所牵头的科研团队,揭开了这个奥秘的一角。他们发觉,正在猕猴大脑中担任打算活动的区域,竟然存正在一个雷同“GPS”的系统,特地担任为手进行及时定位!

  猕猴天然抓取范式以及大脑背侧前活动皮层神经元的“野”勾当模式(图片来历:中国科学院网坐)。

  这些神经细胞各自傲责一块特定的空间区域,科学家把这些区域称为“野”。当手正在空间中活动时,这些“野”就像一个个像素点,被顺次点亮,从而正在大脑中及时描画出了手的活动轨迹。

  这个新发觉的“手部GPS”有多厉害呢?研究显示,它很是高效!科学家们仅仅了大约50个最活跃的“细胞”(只占总记实细胞的10%),就能以高达80%的精确率,完满“翻译”出手的整个活动径。

  当科学家们对比猕猴的手部和大脑信号时,他们发觉了一个风趣的现象:大脑里有那么一群特殊的神经细胞,它们很是“”。好比,A细胞只正在猕猴的手挪动到A点附近时才会兴奋地“亮起来”;而当手挪动到B点时,则是B细胞起头活跃。

  风趣的是,这种高效的工做体例,取大脑里阿谁担任的“总GPS”(海马体)所利用的方式千篇一律。这暗示着,大脑可能采用了一套通用的“空间”,来处置从“走遍世界”到“伸手取物”等分歧标准的活动。

  这项“手部GPS”的发觉为理解大脑若何节制活动供给了全新视角,并为脑机接口的设想和机械人活动节制带来了主要。

  你有没有想过,当你想伸手拿桌上的水杯时,大脑是若何切确批示你的手,让它不偏不倚、不快不慢地完成这个动做的?这个我们每天做无数次的“小事”,背后其实躲藏着大脑极其复杂的计较。

  这种将、标的目的、速度、方针等多种消息“打包”正在一路处置的“夹杂编码”体例,就像一个超等智能的软件,不只告诉你当前,还同时显示了车速、让大脑可以或许极其高效地规划和施行抓取动做。