研究发现即使是简单的动作也会在大脑中产生涟漪

这一发现突显了人类大脑的复杂程度，挑战了简化的教科书中专门用于特定功能的不同大脑区域的图片。

“众所周知，初级运动皮层控制运动输出，”人类生理学教授Nicki Swann实验室的研究生Alex Rockhill说。“但运动比这一个大脑区域要多得多。

Rockhill是该实验室发表在《神经工程杂志》上的一篇新论文的第一作者。

斯旺和她的团队正在研究人脑网络，这要归功于与俄勒冈健康与科学大学的医生和研究人员的合作。

OHSU团队使用颅内脑电图技术来确定难治性癫痫患者的癫痫发作可能开始的位置。他们通过手术将一系列电极植入患者的大脑中，以精确定位癫痫发作发生的时间和地点，并可能切除受影响的大脑区域。

颅内脑电图也可以提供对其他大脑活动的宝贵见解。这是一种“黄金标准”技术，斯旺说。但这是研究人员很少能接触到的，因为植入电极是一个如此密集的过程。Swann研究的参与者同意让她的团队在他们已经连接到癫痫研究的电极时研究他们的大脑。

斯旺和她的同事给研究参与者一个简单的运动相关任务：按下按钮。他们记录了参与者在执行任务时整个大脑中数千个神经元的活动。然后，他们测试了他们是否可以训练计算机来识别参与者在休息或移动时是否捕获了特定的大脑活动模式。

在大脑的某些区域，信号很明显。这些是以前与运动相关的区域，其中大多数神经元可能专注于这种行为。但研究人员还发现，大脑信号可以预测整个大脑的运动，包括那些不是专门针对它的区域。

在大脑的许多部位，“我们可以以高于偶然的准确性预测这些数据是否来自运动期间，”斯旺说。

“我们发现有一系列的大脑区域，从主要的运动区域，你可以解码这个人100%的时间移动，到其他可以解码75%时间的区域，”Rockhill补充道。

在一些不专门研究运动的领域，“一些神经元可能正在放电，但它们可能会被与运动无关的神经元所淹没，”他说。

他们的研究结果补充了2019年发表在《自然》杂志上的一项研究，其中其他研究人员展示了与小鼠运动相关的类似深远的大脑网络。

“那篇论文表明，运动在大脑中无处不在，我们的论文表明人类也是如此，”斯旺说。

这种现象可能也不仅限于运动。其他系统，如视觉和触觉，也可能比以前想象的更多地延伸到大脑。

现在，该团队正在努力开发涉及不同类型运动的新任务，以了解这些运动如何在大脑中出现。他们计划继续扩大与OHSU的合作，让更多的研究人员参与该项目，并更深入地了解大脑的复杂性。

“现在我们有很多机会，我们有这种新的合作，”斯旺说。“我们真的很幸运能够有机会通过与OHSU团队及其令人难以置信的患者合作来收集如此令人兴奋的数据。