手抓握时大脑皮层与上肢肌肉间信息传输的研究

大脑皮层通过脊髓和周围神经控制肌肉组织，使得肢体可以完成一定的运动功能，大脑皮层与肌肉间信息的传输通道和耦合方式还不完全清楚。课题以手抓握物体这一基本功能为例，建立大脑皮层与肌肉间的信息传输网络模型。研究网络的节点组成，即大脑皮层、脊髓、上肢肌肉的目标区域；同步检测动物手抓握时大脑皮层电信号、脊髓局部场电位和肌电信号，利用多个时间序列的相干性分析，从空间、时间、频率和相位等角度研究在运动命令执行中，皮层-肌肉、脊髓-肌肉和皮层-脊髓-肌肉间的相互作用，确定网络的连接关系；利用因果性分析确定网络节点间的信息传输方向；通过阻滞实验揭示感觉输入通道对运动信息传输的影响；对不同生理、病理状态下，信息传输网络的功能连接特性进行分析。皮层与肌肉间的功能耦合是反映运动障碍的重要指标，课题研究有助于理解运动产生和传导的方式，为研究运动损伤和康复治疗提供新途径。