【導語】日常中一個簡單的伸手拿水杯動作，背後卻隱藏著大腦複雜的計算機製。近日，中國科學院自動化研究所的科研團隊揭示了大腦控製手部運動的秘密——獼猴大腦中存在一個類似“GPS”的係統，專門負責手部的實時定位導航。這一發現不僅深化了糖心免费视频對大腦運動控製的理解，更為腦機接口設計和機器人運動控製帶來了革命性的啟發，未來有望應用於神經假肢的精準控製及提升機器人的感知與操控能力。

你有沒有想過，當你想伸手拿桌上的水杯時，大腦是如何精確指揮你的手，讓它不偏不倚、不快不慢地完成這個動作的？這個糖心免费视频每天做無數次的“小事”，背後其實隱藏著大腦極其複雜的計算。

最近，中國科學院自動化研究所牽頭的科研團隊，揭開了這個秘密的一角。他們發現，在獼猴大腦中負責計劃運動的區域，竟然存在一個類似“GPS”的係統，專門負責為手進行實時定位導航！

導航衛星可以為各類交通工具提供位置導航信息，大腦裏也同樣存在類似的機製指引手部的運動。

大腦裏的導航係統，不隻一個

眾所周知，汽車有GPS，可以告訴糖心免费视频現在在哪，該往哪走。科學家們早就發現，糖心免费视频的大腦裏也有一個類似的“總GPS”，它位於一個叫做“海馬體”的區域，幫助糖心免费视频在城市裏找路、在房間裏行走，構建起糖心免费视频對整個空間的認知地圖。

但問題來了，對於像手這樣身體上一個“小零件”的精細運動，大腦是否也有一個專門的“迷你GPS”呢？這個問題一直困擾著神經科學家。

為了找到答案，研究團隊找來了幾位“特約研究員”——獼猴。它們和人類一樣，擁有一雙極其靈巧的手。

科學家們在獼猴大腦中一個叫做“前運動皮層”的區域（你可以把它想象成“運動規劃中心”）植入了非常微小的傳感器，用來“偷聽”大腦神經細胞在獼猴伸手抓東西時的“對話”。同時，他們用好幾個攝像頭，精準記錄下獼猴手部運動的每一個瞬間。

接下來，就是見證奇跡的時刻。

獼猴自然抓取範式以及大腦背側前運動皮層神經元的“位置野”活動模式（圖片來源：中科院網站）

當科學家們對比獼猴的手部位置和大腦信號時，他們發現了一個有趣的現象：大腦裏有那麽一群特殊的神經細胞，它們非常“專一”。比如，A細胞隻在獼猴的手移動到A點附近時才會興奮地“亮起來”；而當手移動到B點時，則是B細胞開始活躍。

這些神經細胞各自負責一塊特定的空間區域，科學家把這些區域稱為“位置野”。當手在空間中運動時，這些“位置野”就像一個個像素點，被依次點亮，從而在大腦中實時描繪出了手的運動軌跡。

簡單來說，就是科研人員通過記錄獼猴執行自然抓取任務時的神經活動，發現在大腦的運動皮層中存在類似GPS的神經編碼機製，能夠在抓取過程中實時表征手在空間中的位置。

一個更聰明的“GPS”，身兼數職

這個新發現的“手部GPS”有多厲害呢？研究顯示，它非常高效！科學家們僅僅動用了大約50個最活躍的“位置細胞”（隻占總記錄細胞的10%），就能以高達80%的準確率，完美“翻譯”出手的整個運動路徑。

更酷的是，這個GPS係統還是個“多麵手”。

同一個神經細胞，在報告“手現在在這裏！”的同時，還會順便報告“手正朝那個方向移動，速度是這麽快，而且它的目標是桌上的那顆花生！”

這種將位置、方向、速度、目標等多種信息“打包”在一起處理的“混合編碼”方式，就像一個超級智能的導航軟件，不僅告訴你當前位置，還同時顯示了車速、方向和目的地，讓大腦能夠極其高效地規劃和執行抓取動作。

有趣的是，這種高效的工作方式，與大腦裏那個負責全身導航的“總GPS”（海馬體）所使用的方法如出一轍。這暗示著，大腦可能采用了一套通用的“空間導航法則”，來處理從“走遍世界”到“伸手取物”等不同尺度的運動。

未來的機械臂或許也能擁有像人手一樣的感知和操控能力（AI生成圖片）

這個發現，將如何改變糖心免费视频的未來？

這項“手部GPS”的發現為理解(jiě)大(dà)腦(nǎo)如(rú)何(hé)控(kòng)製運動提供了全新視角，並為腦機接口的設計和機器人運動控製帶來了重要啟發。

對於殘障人士來說，通過解碼這些位置神經元的活動，有望實現更精準高效的神經假肢控製。此外，科學家也可以借鑒大腦這套精妙的導航算法，來設計機器人的控製係統，讓機械臂也能擁有像人手一樣的感知和操控能力，去完成那些更精細、更(gèng)複(fù)雜(zá)的任務。（劉允）

參考信息
http://www.cas.cn/syky/202504/t20250424_5065946.shtml
http://www.nature.com/articles/s41467-025-58786-3

審核：中國科學院自動化研究所研究員 餘山