Como o córtex motor humano encontra uma caligrafia complexa, uma nova visão sobre isso

Comparados a outras espécies animais, os humanos podem planejar e executar funções motoras altamente sofisticadas, incluindo a capacidade de escrever personagens complexos usando suas mãos. Embora muitos estudos anteriores tenham tentado entender melhor a base nervosa da manuscrita e outras habilidades motoras humanas complexas, elas ainda não se tornaram completamente claras.

Estudos anteriores mostraram que o córtex motor desempenha um papel importante na tradução de intenções na capacidade humana. No entanto, os processos pelos quais permite a execução de movimentos precisos e seqüenciais, como as pessoas associadas à caligrafia, são pouco conhecidas.

Pesquisadores da Universidade de Zhejiang na China conduziram um estudo com o objetivo de descobrir o papel de um córtex motor humano na recodificação de manuscritas complexas, como caracteres chineses. Suas conclusões, Publicado Em Natureza comportamento humanoSugira que essa codificação apareça através da sequência de estados nervosos estáveis.

“Quando iniciamos o projeto em 2022, inicialmente pretendemos construir um sistema de interface cerebral (BCI) de interface cerebral (BCI) em caligrafia”, disse o primeiro autor do artigo, U Qui, ao Medical Express. “Embora nosso sistema BCI possa decodificar bem a velocidade do movimento para o controle do cursor, a reconstrução da caligrafia chinesa estava longe da satisfação.

“Ficamos decepcionados na época, porque percebemos que a caligrafia é um movimento habilidoso e sofisticado, especialmente para caracteres chineses (3.500 caracteres consecutivos compostos por> 32 tipos de golpes), portanto, pode ser mais difícil do que o controle do cursor”.

Apesar dos resultados decepcionantes em seu início, o QI e seus colegas continuaram trabalhando em seu BCI de caligrafia, descobrindo processos através dos quais o cérebro, especialmente o córtex motor, encontra a caligrafia complexa. Finalmente, seus esforços obtiveram uma nova visão interessante, permitindo que ele melhorasse sua interface manual de masminar-masina.

Como parte de seu estudo recente, ele realizou uma série de experimentos nos quais um participante humano foi convidado a escrever 306 caracteres chineses diferentes. Enquanto o participante estava concluindo o trabalho, os pesquisadores registraram atividades em seu córtex motor, de modo que os processos envolvidos na codificação dos personagens e nos processos envolvidos na execução do trabalho de manuscrito.

“O trabalho do experimento foi simples”, explicou Qui. “Pedimos ao nosso participante que escrevesse caracteres chineses, um por um, com a orientação de um vídeo, como um jogo de karaokê para escrever. Gravamos um MC de unidade única. Atividade nervosa Com duas matrizes de microeletrod de seu córtex motor (MC) porque ele realizou o trabalho de caligrafia. , Assim,

A gravação de atividade cerebral coletada pelos pesquisadores forneceu novas idéias interessantes com base na caligrafia, sugerindo que Córtex motor Pequenos movimentos encontram caligrafia complexa, quebrando -a em uma variedade de segmentos ou estados. Em seu artigo, Qi e seus colegas imaginaram que esses movimentos estaduais são unidades primitivas de codificação.

Qui disse: “O movimento que codifica no MC mostrou uma propriedade dependente do estado que a função de codificação permanece estável dentro de cada estado, enquanto varia em estados em larga escala”, disse Qi. “Os decodificadores nervosos tradicionais não consideraram essa propriedade nervosa dependente do estado, que não decodificou a trajetória da caligrafia.

“Essas descobertas nos inspiraram a propor o desenvolvimento de ferramentas computacionais, como decodificador dependente de TFC e Raja, bem como um modelo de codificação e decodificação dependente do estado, que permitiu o açúcar online Caligrafia Decodificação. , Assim,

Este trabalho recente de Qi e seus colegas enriquece o entendimento atual de como o cérebro humano executa mais Função motora Isso requer alto nível de precisão. No futuro, suas descobertas podem informar o desenvolvimento do novo BCI que permite que os usuários escrevam no computador através de seus sinais cerebrais.

“Agora estamos nos concentrando nos modelos de codificação e decodificação de movimentos finos mais sofisticados, e nosso próximo objetivo é construir a BCI, capaz de controlar diversos movimentos finos e sofisticados”, disse Qui.

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