科英布拉大学(UC)在发给卢萨通讯社的一份声明中解释说:"根据这项研究,这种组装发生在大脑靠近左耳的区域,那里是处理物体的'指挥中心'。

科英布拉大学在发给卢萨通讯社的声明中解释说,这一数据可能 "对机器人技术、脑机接口和脑损伤导致的行动障碍具有重要意义"。

研究表明,"就像语言的单词可以由字母表中的字母重组而成一样,人类的全部手动动作也可以由少量基本元素构建而成"。

研究人员利用 "功能性磁共振成像数据的计算建模证明,位于左侧顶叶下部、因其在规划物体定向动作中的作用而闻名的大脑区域--边际上回(SMG)--可以从手指、手掌、手腕和手臂的一组有限的协调运动模式的重组中构建复杂动作的表征"。

研究人员将这些运动模式称为运动协同。

"使用剪刀时的手部姿势与使用钳子时的姿势相似,尽管剪刀和钳子的功能截然不同。相反,尽管剪刀和美工刀的用途相同,但它们的握持方式却截然不同,"UC 举例说。

通过这种方式,研究人员能够理解 "SMG 的活动对涉及类似手部姿势的物体呈现出非常相似的表征"。

"当我们用手抓取物体时,我们不需要考虑从基本部分构建动作,就像母语使用者不需要考虑如何发音一样。由上边缘回介导的过程总是在我们有意识的注意力焦点之外的背景中自动进行"。

该研究的主要作者莱拉-卡格拉尔(Leyla Caglar)在卡内基梅隆大学科英布拉大学担任博士后研究员期间领导了这项研究,她表示,正如负责语言的大脑区域将声音或音素结合起来形成单词一样,大脑也将运动协同作用结合起来,形成针对物体的复杂动作。

莱拉-卡格拉尔认为,从这套封闭的基本要素出发,大脑构建了人类手部可以完成的全部动作。

"目前在美国西奈山医疗中心工作的研究人员强调说:"这些结果支持了这样一种观点,即边际上回发挥着组装中心的功能,将基本的动作元素组合成更加复杂和功能性更强的序列。

这项研究的合著者、科英布拉大学神经科学家豪尔赫-阿尔梅达指出,如果 "直接从神经活动 "绘制出这些协同作用的图谱,就有可能 "建立更高效的脑机接口,让用户以更自然、更精确和更灵活的方式控制假肢"。

"豪尔赫-阿尔梅达强调说:"这也使我们更接近于创造出能够以与人类相媲美的敏捷性、效率和智能采取行动的人工系统。

这项研究的发现还为治疗失语症等疾病开辟了新的视角,失语症是一种神经系统疾病,患者尽管能够识别物体,但却丧失了正确使用物体的能力。