皮肤传入神经电刺激诱导运动错觉:揭示触觉反馈在运动感知中的双重编码机制

【字体: 时间:2025年09月16日 来源:Experimental Brain Research 1.6

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  来自国际研究团队的最新成果:为探究皮肤感受器在运动感知(kinesthesia)中的作用,研究人员创新性地采用腕部桡神经浅支双电极电刺激技术,通过调制刺激频率和电流参数,成功在74%受试者中诱导出手指运动错觉。研究发现频率调制(rate coding)和电流调制(population coding)均可独立引发显著错觉,但联合调制未产生叠加效应,证实皮肤反馈在运动感知中具有双重编码机制。该技术为假肢感觉反馈和沉浸式技术研发提供了新思路。

  

这项突破性研究巧妙利用电刺激技术揭开了皮肤感受器在运动感知中的神秘面纱。科研人员选择手腕桡神经浅支(superficial branch of radial nerve)作为靶点,仅用两个电极便构建出精妙的刺激系统。通过三种调制模式——频率调制、电流调制及其组合,与对照组(unmodulated)形成鲜明对比,最终在34名受试者中有25人报告了生动的运动错觉(kinesthetic illusions)。

有趣的是,当刺激频率如交响乐般起伏变化时,大脑会误判为手指正在移动;而调整电流强度则像调节"音量"般改变神经元群体的激活范围。但令人意外的是,双重调制并未产生1+1>2的效果,这暗示神经系统可能采用并行处理机制:既通过放电频率(rate coding)传递运动速度信息,又依赖激活神经元数量(population coding)编码运动幅度。

该研究不仅为"皮肤是运动第六感"的理论提供了直接证据,其简捷的刺激方案更具备临床转化潜力。想象未来假肢患者通过类似装置感受"幻指"运动,或VR玩家获得真实的触觉反馈,这项技术的应用前景令人振奋。这些发现如同打开了一扇新窗,让我们得以窥见大脑如何整合多模态感觉信息来构建运动感知的复杂图景。

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