摘要
一项新研究显示，经过一小时的高强度体育锻炼，人们发现脑-机接口对大脑物质有结构性影响。跨学科研究考察了两种不同类型的BCI对……的影响。
一项新研究显示，经过一小时的高强度体育锻炼，人们发现脑-机接口对大脑物质有结构性影响。
这项跨学科研究考察了两种不同类型的BCI对没有使用过这种技术的受试者大脑的影响。第一组被要求想象他们正在移动手臂或脚，换句话说，这项任务需要使用大脑的运动系统。第二组的任务是通过要求他们识别和选择屏幕上的字母来定位大脑的视觉中心。
经验表明，测试对象从一开始就在视觉任务中取得了良好的结果，进一步的训练并不能改善这些结果，而处理大脑的运动系统要复杂得多，需要练习。
为了记录潜在的变化，在每次BCI实验之前和之后，使用一种特殊的可视化过程——MRT(磁共振成像仪)来检查受试者的大脑。
“我们知道，高强度的体育锻炼会影响大脑的可塑性，”马克斯·普朗克人类认知和脑科学研究所的蒂尔·尼尔豪斯博士说。可塑性指的是大脑根据使用方式改变的能力。科学家在这里区分了功能可塑性和结构可塑性。功能可塑性指的是单个突触之间信号强度的变化。
结构可塑性是指神经细胞的变化，甚至是新神经细胞的形成。“我们问自己，这些对大脑可塑性的影响是否也会发生在纯脑力的BCI实验任务中，换句话说，如果测试对象只想到一个任务，而没有实际执行，”纳瓦拉公立大学的研究人员卡门·维达尔博士说。
结果确实显示了大脑中那些特别需要执行任务的区域发生了可测量的变化。换句话说，接受视觉任务的受试者大脑视觉区域的变化，以及练习想象移动身体某一部分的受试者大脑运动区域的变化。
特别值得注意的是，变化发生在非常短的时间内(一小时)使用BCI，而不是像体能训练那样需要几周。Nierhaus博士指出:“目前还不清楚，如果测试对象没有通过BCI系统得到反馈，他们的大脑信号能否被成功读取，这些变化是否也会发生。”
人类认知与脑科学MPI神经科主任Arno Villringer教授解释说:“BCI所产生的影响的空间特异性可以被用来定位那些受中风影响的大脑区域。”“机器学习过程用于解码或将BCI活动转换为控制信号，”机器学习教授克劳斯-罗伯特穆勒(Klaus-Robert Muller)补充道。
“这是在没有长时间训练的情况下，将单个BCI活动转换为控制信号的唯一方法。”对BCI的这种定制化解读将决定该技术是否可以用于未来的康复系统。”
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