感覺編碼、微刺激與雙向 BCI

神經元件活化(稀疏分散徵召)

關於微電極實際激發哪些細胞的生物物理說明。細胞外刺激的活化函數取決於電位沿纖維的二階空間導數,而軸突與軸突末梢的閾值低於細胞本體,因此 ICMS 優先徵召通過與終止的纖維,而非電極尖端最近的胞體。其結果是刺激並不填滿一個緊密球體:它點亮的是一群稀疏、空間上分散、與未活化者交錯排列的神經元,且延伸到遠超出電極鄰近範圍之處。

被徵召的密度確實隨電流增加而隨場擴散上升,但樣式仍呈斑塊狀,並包含其軸突恰好經過附近的遠端神經元。這推翻了將 ICMS 想像成寫入單一焦點像素的直覺,也約束了刺激樣式能被多精確地雕琢成知覺;同時意味著兩個相鄰電極可能活化部分重疊、彼此不相鄰的神經元群體。

此稀疏分散圖像(源自 ICMS 的鈣影像研究)是理解「更高電流並不單純等於更大更乾淨知覺」的核心。

又称
what ICMS excitessparse distributed activation軸突優先活化稀疏分散活化