科學家已經確定，我們的大腦在想像運動時的活動與在實際行動時的活動是如何不同的。事實證明，在這兩種情況下，先前的訊號都發生在大腦皮層，但在想像的運動中，它與特定的半球沒有明確的聯繫。

獲得的數據可以潛在地用於醫療實踐中，以創建神經訓練器和控制中風後患者神經網路的恢復。研究結果發表在《Cerebral Cortex》雜誌。

在我們拿起筆或放下杯子之前，大腦已經形成了這個動作的完整畫面。這種視覺運動轉換確保了我們動作的準確性。了解這些機制有助於患者在中風後恢復運動活動。但我們並不總是完成我們開始的運動。在這種情況下，視覺訊息進入負責運動的皮質的運動區域，但反應的開始在某一點上被阻止，精神努力並沒有隨著真正的肌肉激活而結束。

在一個明確的動作之前的大腦活動與在一個想像的動作之前的大腦活動有什麼不同，目前還不清楚。這正是研究人員決定要找出的，因為從大腦層面了解我們的運動將改善中風後的運動復健技術。

來自Skoltech和莫斯科國立大學的科學家比較了真實運動和想像運動中的視覺運動轉換。為此，研究人員對17名平均年齡23歲的志願者進行了一項實驗。

受試者將他們的手放在一個有兩個按鈕的面板上，這些按鈕會週期性地發光，而參與者只需要遵循兩個按鈕中的一個。一旦按鈕被點亮，演員就必須按下它，或者想像他們是如何做到的，這取決於科學家的要求。在實驗過程中，研究人員記錄了志願者的腦電圖。然後，神經科學家評估了與運動準備相關的皮質區域的訊號，以及運動過程中手部感覺的出現。

在想像和真實的運動中，按鈕的發光引起感覺運動皮質的活動，但只有在真實的運動中，這種活動主要在一個半球被觀察到。作者認為，在運動開始之前，大腦中出現的一個訊號(所謂的前訊號)顯示視覺刺激轉化為運動。

結果表明，前一種訊號在活動肢體對面半球的額中央區域最為強烈。也就是說，當一個人用右手按下按鈕時，左腦半球被激活，反之亦然。同時，如果一個人對按鈕的光反應較慢，並延遲按下按鈕，那麼前一個訊號的持續時間就會增加。

前面與想像運動相關的訊號與大腦的特定半球無關。在運動之前，感覺運動皮質的不同區域會累積喚醒，這表明在想像和實際行動中形成心理圖像的方式不同。

作者還檢查了當參與者沒有集中註意力的按鈕被點亮時，志願者的大腦中是否出現了任何信號。結果表明，在對非目標刺激做出反應時，志願者也有一個預先信號，儘管它比目標弱得多，持續時間也短得多。

這種非目標訊號的存在表明，當大腦做出決定時，首先評估視覺訊息，然後做出阻止運動的決定。同時，非目標訊號也表明，在對刺激進行評估時，皮質的運動區域並沒有保持不活動狀態，只有先前訊號的存在並不一定會導致立即的運動反應。

「中風會破壞大腦皮質中抑制和覺醒之間的平衡，也會破壞大腦半球間的相互作用，以及運動皮質與視覺區域的相互作用。

「我們建議使用運動相關的皮質訊號來評估中風患者負責將視覺訊號轉化為行動的大腦網路的狀態。它們也可以用來分析復原的成功程度。這種方法將是高度敏感的，因為它將允許記錄大腦運動系統狀態的改善，甚至在它們在運動中表現出來之前，」Skoltech的高級研究科學家、該計畫的參與者之一Nikolay Syrov說。