将运动皮质区的电活动进行运动相关信息的译码对于脑-机接口研究越来越重要,同时对于有严重运动功能障碍的患者进行遥控设备的控制也具有重要的意义,例如,通过大脑的神经活动控制轮椅和机器假肢等。
8. 手和手指的运动直接受运动皮质控制
对于神经肌肉控制来说,控制上肢远端肌肉、手部和手指肌肉主要是单突触投射方式。在这种投射方式中,初级运动皮质的运动神经元发出神经轴突直接投射到脊髓运动神经元。与脊髓环路反射方式控制肌肉活动相比,这种单突触连接方式可以允许初级运动皮质直接控制肌肉的活动。这也给灵长类动物和人类提供了更广的手部和手指的个体化控制。初级运动皮质区大面积损伤会损坏这种运动控制能力。
尽管猴子和人类能产生拇指和其他四指的独立运动,但是大部分手、手指的动作涉及固定不变的手部和手指运动组合还包括腕关节与手指的协调运动。这让我们形成一种假设,即独立的皮质环路可能选择性地控制这些运动模式固定不变的手部动作,并且初级运动皮质区将这些信号转换成更为具体的运动命令。