運動與動作學神經義肢

腦機介面技能學習與皮質可塑性

腦機介面技能學習指的是迴路中使用者的一方:在解碼器固定不變的情況下,大腦能將控制此介面學成一項真正的運動技能,隨會期進步並為該任務形成穩定的神經表徵。將解碼器連續數日固定的研究顯示,神經元對 BCI 任務發展出一致且可重現的調諧,效能像習得的技能般鞏固並跨日保留,且此映射能與天生的運動技能庫共存。這是皮質將人工效應器視為身體可控延伸的直接證據。

技能學習是解碼器自適應的互補面。當解碼器不斷改變(CLDA),使用者面對的是移動的標的,無法完全鞏固一套策略;當解碼器固定,使用者能學習,卻受限於該解碼器所容許的品質。要理解哪些改變應歸於機器、哪些應歸於大腦——以及兩個學習者各自應以何種時間尺度移動——是共適應 BCI 設計背後的核心科學問題。約束亦有影響:使用者在既有神經流形內能輕易學習,卻難以產生偏離該流形的活動樣式,這界定了固定解碼器所能教會的範圍。

將所有 BCI 進步都歸功於演算法是一種常見的誤解。在長期研究中,許多增益來自使用者的學習;要將機器自適應與神經可塑性區分開來,必須刻意凍結其中一方,同時量測另一方。

又稱
neuroprosthetic skill learninguser learningBCI 技能習得皮質可塑性