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D029 科学最前沿 | 运动、决策领域 20 篇最新预印本工作速览

来源：公众号 PSY-Brain_Frontier ｜发布：2026-06-06 ｜原文链接

▶ 本期20篇代表性预印本

自由选择如何落到动作上：从抽象目标到运动输出的神经电路模型
握力强度在执行前如何从抽象计划变成具体手部动作代码
纹状体两条通路如何随轨迹和速度动态失衡，支撑学会的运动路线
灵活积累证据不只靠决策区：感觉适应和瞳孔唤醒共同调节知觉决策
老年人的公平决策行为相似，但脑网络连接已经换了策略
只刺激少数运动皮层神经元，也能触发学会的动作
β振荡不只是相关信号：它可能维持知觉-动作绑定
灵活眼动不是另起炉灶：它写在额叶皮层的空间拓扑里
TMS 诱发运动反应为何波动：脑状态分辨的皮质脊髓兴奋性测量
让头固定小鼠也能做熟练前肢抓取：一个可复制的运动范式
远程教钢琴不只靠声音和画面：共享目光能传递高精度动作技能
动态场景里还能用瞳孔追踪努力吗：亮度校正让生理指标更可靠
短暂 beta 爆发能否解码人类分级用力
不用贴电极，也能估计运动单位数量吗
室旁丘脑如何给海马的奖赏与威胁记忆“加权”
纹状体胆碱能中间神经元如何编码厌恶并驱动回避
快学习和慢学习不是同一个误差信号：小脑爬行纤维的双时间尺度机制
记忆引导导航中，海马和前额叶在不同任务阶段各管一段
从胚胎到成年：多巴胺神经元如何维持果蝇一生的运动能力
人类皮层不是同时响起：MEG 揭示感觉运动到联合皮层的时间层级

本期20篇代表性预印本

bioRxiv · 2026-06-02

A neural circuit mechanism for abstract free choice

自由选择如何落到动作上：从抽象目标到运动输出的神经电路模型

Jake Gavenas, Tian Lan, Aaron Schurger, Uri Maoz

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.29.728548v1

背景：人在没有明确外部指令时如何形成抽象自由选择，并把这种选择转换为后续运动反应。

方法：作者使用延迟反应范式，将颜色目标选择与后续运动映射分离，并结合行为实验、EEG 表征解码和层级吸引子网络模型。

结果：作者报告，自由选择目标相比指令目标反应更慢、目标转换成本更低；模型显示对称破缺吸引子动力学可生成自由目标选择，EEG 依次编码目标、联合表征和反应表征。

价值：它把自由意志/自由选择问题落到可测的目标选择、运动映射和神经动力学层面，是连接决策和动作控制的代表性新稿。

bioRxiv · 2026-06-01

Decoding Graded Grip-Force Intensity from fMRI Data Reveals a Transformation from Abstract to Effector- and Movement-Specific Codes prior to Execution

握力强度在执行前如何从抽象计划变成具体手部动作代码

Guido Caccialupi, Timo Torsten Schmidt, Felix Blankenburg

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.28.728406v1

背景：人在实际发力前，大脑如何表示不同等级的握力强度，这些表征是否会从抽象运动计划转化为效应器和动作特异代码。

方法：作者使用延迟握力任务和 fMRI 多变量解码，比较不同手部、不同延迟阶段和执行阶段中握力强度信息的可解码性。

结果：作者报告，握力强度信息可在运动执行前被解码，并呈现从较抽象的计划相关区域向效应器和运动特异区域转化的时间过程。

价值：它把“力量大小”这种连续运动参数纳入动作准备的神经表征分析，对理解人类运动计划和精细动作控制很有价值。

bioRxiv · 2026-05-28

Dynamic imbalances in cell-type-specific striatal ensembles reflect learned coupling between trajectory representations and locomotor dynamics

纹状体两条通路如何随轨迹和速度动态失衡，支撑学会的运动路线

Yang Tong, Benjamin Fearey, Zixuan Xie, Alicia Alexander, Soumaya Bouabid, Brendan Graham, Mark Howe

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.29.620847v3

背景：直接通路和间接通路纹状体输出的相对失衡如何在真实行为中表现，并如何与已学习的运动轨迹和运动动力学相联系。

方法：作者在小鼠视觉引导运动任务中同步成像已识别的直接通路和间接通路纹状体神经元群体活动，并分析位置表征、速度和通路间活动失衡。

结果：作者报告，细胞类型特异性纹状体集合的动态失衡反映了轨迹表征与运动动力学之间学会的耦合关系。

价值：它把经典基底节直接/间接通路框架推进到自然运动中的群体动力学层面，对动作选择和运动控制模型都有参考价值。

bioRxiv · 2026-05-28

Sensory adaptation and pupil-linked arousal support flexible evidence accumulation during perceptual decision making

灵活积累证据不只靠决策区：感觉适应和瞳孔唤醒共同调节知觉决策

Kara D. McGaughey, Joshua I. Gold

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.02.03.703553v2

背景：动态环境中的知觉决策如何灵活调整证据积累，相关机制是否只发生在下游累积器，还是也发生在感觉编码和唤醒系统中。

方法：作者让猴完成随机点运动方向判断任务，同时记录 MT 单神经元活动和瞳孔反应，并将神经、瞳孔和行为模型联系起来。

结果：作者报告，猴能根据时间上下文稳定性调整证据积累；MT 感觉适应和任务诱发瞳孔反应分别提供行为相关信息，且二者贡献相互独立。

价值：它把知觉决策的灵活性从“决策累积器参数”扩展到感觉皮层编码和唤醒调节，为运动-知觉决策提供了分布式机制解释。

bioRxiv · 2026-05-28

Older Adults Show Altered Network Connectivity during Fairness Decisions with Similar and Dissimilar Partners

老年人的公平决策行为相似，但脑网络连接已经换了策略

Yi Yang, Rita M. Ludwig, James B. Wyngaarden, Derrick Dwamena, Katherine Hackett, Tania Giovannetti, Dominic S. Fareri…

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.08.13.670194v2

背景：老年人在面对相似或不相似社会伙伴时，公平相关经济决策的神经网络机制是否与年轻人不同。

方法：年轻和老年参与者在 fMRI 中完成最后通牒博弈，作者建模选择行为，并分析默认网络和执行控制网络的功能连接。

结果：作者报告，选择行为未显示明显年龄或伙伴相似性差异，但神经连接表现出年龄、伙伴相似性和个体公平敏感性的交互效应。

价值：它提示相似行为结果可能由不同神经策略支持，适合关注社会决策、老化和脑网络补偿机制的读者。

bioRxiv · 2026-05-28

Targeted stimulation of motor cortex neural ensembles drives learned movements

只刺激少数运动皮层神经元，也能触发学会的动作

Qiyu Chen, An Wu, Bin Yu, Soyoung Chae, Zijing Tan, Assaf Ramot, Jonathan Aljadeff, Takaki Komiyama

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.01.06.631504v2

背景：初级运动皮层中的已学习活动模式是否只是被动反映动作，还是能够主动生成并驱动已学运动。

方法：作者在小鼠熟练杠杆按压任务中结合双光子钙成像和全息光遗传刺激，靶向刺激 M1 L2/3 中与运动相关的神经元集合。

结果：作者报告，同步刺激约 20 个运动前活跃神经元可诱发类似已学动作的运动，并在非靶神经元中产生接近自发已学动作的群体活动模式。

价值：它给出了“运动皮层群体模式能否因果驱动技能动作”的直接操作证据，是运动控制和运动学习方向的核心条目。

bioRxiv · 2026-05-28

The causal role of β-oscillations in maintaining perception-action representations

β振荡不只是相关信号：它可能维持知觉-动作绑定

Bernhard Pastötter, Paul M. A. Giebel, Philipp P. Schummers, Christian Frings, Florian H. Kasten

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.28.725394v1

背景：目标导向行为中的知觉和动作特征如何绑定成事件文件，β 频段振荡是否对维持这种共同表征有因果作用。

方法：作者基于知觉-动作绑定任务，使用脑刺激/振荡调控思路检验 β 振荡对事件文件维持的因果贡献。

结果：作者报告，β 振荡与知觉-动作表征维持之间不仅存在相关关系，还支持对这些共同表征的因果性维持作用。

价值：它把动作控制中的“事件文件”理论与可干预的神经振荡机制相连，对理解动作计划、刺激-反应绑定和认知控制有启发。

bioRxiv · 2026-05-28

Visuomotor flexibility is embedded in the topography of frontal cortex

灵活眼动不是另起炉灶：它写在额叶皮层的空间拓扑里

Nicholas M. Dotson, John H. Reynolds

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.25.727601v1

背景：视觉选择和眼动目标并非总是绑定在同一位置，额叶眼动相关皮层如何支持刺激位置与眼动目标之间的灵活转换。

方法：作者研究额叶眼动皮层中视觉和运动空间图谱的关系，分析视觉输入与眼动目标如何在同一拓扑组织内协调。

结果：作者报告，视觉运动灵活性嵌入额叶皮层拓扑结构中，说明灵活转换并非完全依赖独立模块，而是利用已有空间图谱。

价值：这篇把眼动决策、空间注意和额叶运动图谱联系起来，有助于理解“看哪里”和“动向哪里”如何分离又重合。

bioRxiv · 2026-05-28

Brain-State-Resolved Consistency of Corticospinal Responses with EEG-TMS

TMS 诱发运动反应为何波动：脑状态分辨的皮质脊髓兴奋性测量

Thomas van Hattem, Justin R. Hougland, Olli Ahola, Stefan M. Goetz, Dania Humaidan, Andreas Jooss, Ulf Ziemann

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.25.727597v1

背景：M1 TMS 诱发的运动诱发电位可作为皮质脊髓兴奋性指标，但其试次间变异是否可由刺激时刻的 EEG 脑状态解释。

方法：作者结合 EEG 和 TMS，分析刺激前脑振荡相位/功率等状态与皮质脊髓反应一致性之间的关系。

结果：作者报告，按脑状态分辨后，皮质脊髓反应的一致性可被更好解释，提示 TMS 效应与瞬时脑状态密切相关。

价值：它对运动皮层兴奋性测量、闭环 TMS 和个体化神经调控都很实用。

bioRxiv · 2026-05-28

A paradigm for skilled forelimb reaching by head-restrained mice

让头固定小鼠也能做熟练前肢抓取：一个可复制的运动范式

Annabel Chang, Adithya Madduri, Janet Berrios Wallace, Junzheng Wang, Kimberly Reinhold

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.25.727681v1

背景：小鼠颗粒抓取任务适合研究精细运动控制，但头固定条件下稳定、自动化地训练和分析熟练前肢抓取仍有技术难点。

方法：作者开发面向头固定小鼠的颗粒呈现装置、训练流程和视频分析管线，用于检测 reach、颗粒可用性、咀嚼和抓取结果。

结果：作者报告，该范式可支持头固定小鼠进行熟练前肢抓取，并提供相关硬件设计和分析资源。

价值：它是运动控制实验工具型论文，可直接服务于钙成像、光遗传和头固定行为记录中的精细前肢运动研究。

bioRxiv · 2026-05-29

Gaze information enhances remote skill transfer of piano performance

远程教钢琴不只靠声音和画面：共享目光能传递高精度动作技能

Takanori Oku, Yuki Makimoto, Momoko Shioki, Hideki Koike, Shinichi Furuya

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.27.728118v1

背景：远程教学复杂感觉运动技能时，普通音视频是否缺少专家指导中关键的视线和注意线索。

方法：作者让音乐学院水平钢琴家进行远程教学，比较实时双向显示师生凝视位置与普通音视频教学，并记录眼动和高分辨率琴键运动。

结果：作者报告，实时共享凝视提高了学生与教师的注视模式相似性，并降低了右手跨越后落键瞬间键速的变异。

价值：它把眼动、联合注意和高技能动作学习结合起来，也说明运动技能传递中“看哪里”本身可能是教学信号。

bioRxiv · 2026-05-31

Luminance-corrected Pupillometry for Reliable Effort-tracking in Dynamic Environments

动态场景里还能用瞳孔追踪努力吗：亮度校正让生理指标更可靠

Yuqing Cai, Marnix Naber, Stefan Van der Stigchel, Christoph Strauch

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.29.728653v2

背景：瞳孔大小可反映努力和唤醒，但动态视觉输入中的亮度变化会强烈污染瞳孔信号，限制其在真实场景中的使用。

方法：作者让参与者在恒定视觉输入或动态驾驶影片中完成不同难度的听觉 n-back 任务，并用 Open-DPSM 校正整体和瞬时亮度对瞳孔的影响。

结果：作者报告，未校正瞳孔可区分努力但在动态视觉输入下效果下降；亮度校正显著改善了总体和时间分辨层面的努力区分能力。

价值：它为动态环境中的认知努力、驾驶注意和自然任务研究提供了更稳健的瞳孔分析方案。

bioRxiv · 2026-05-29

Investigating sensorimotor beta burst dynamics as a robust biomarker for graded force modulation in humans

短暂 beta 爆发能否解码人类分级用力

Md Shaheen Perwez, James J. Bonaiuto, Bhivraj Suthar, Vignesh Muralidharan

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.07.723396v3

背景：脑机接口常用的 mu/beta ERD 是否足以表示连续用力，短暂感觉运动 beta burst 是否能更细致地追踪力量调节。

方法：人类参与者完成多个力量等级的运动执行和运动想象任务，同时记录 EEG，并分析 beta burst 的振幅、频宽、时宽和波形。

结果：作者报告，运动执行和想象在 beta burst 特征上不同；执行条件下用力等级与 burst 振幅和频宽变化有关。

价值：它将连续力量输出与单试次 beta burst 联系起来，对精细运动 BCI 和神经假体控制有直接方法价值。

bioRxiv · 2026-05-28

Motor Unit Number Estimation in Magnetomyography

不用贴电极，也能估计运动单位数量吗

Burak Senay, Nima Noury, Markus Siegel, Oliver Röhrle, Thomas Klotz, Justus Marquetand

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.25.727665v1

背景：运动单位数量估计是评估神经肌肉系统完整性的关键指标，磁肌图能否以非接触方式完成类似 EMG 的估计。

方法：作者在 3 名健康参与者中同时记录 OPM-MMG 和表面 EMG，通过尺神经电刺激诱发小指展肌反应，并比较两种模态的 MUNE、信噪比和运动单位反应幅度。

结果：作者报告，MMG 可以非接触估计运动单位数量；MMG 估计值低于 EMG，但在信噪比匹配后两者估计更接近。

价值：它提供了运动系统无接触测量的新技术路线，对神经肌肉疾病监测、运动控制研究和未来可穿戴神经技术都有方法价值。

bioRxiv · 2026-05-31

Paraventricular thalamus gates hippocampal coding of salient experiences.

室旁丘脑如何给海马的奖赏与威胁记忆“加权”

Mark M. Gergues, Gregory I. Telian, Kelsey R. Logas, Mona Li, Arsine Kolanjian, Jeremy Biane, Shazreh Hassan, Jasmine T…

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.29.728856v1

背景：海马腹侧下托编码回避和奖赏相关信息，但上游丘脑输入如何塑造显著经验的表征仍不清楚。

方法：作者研究前部室旁丘脑到腹侧下托通路，结合威胁/安全环境、联想学习、神经记录和通路层面操控分析。

结果：作者报告，该通路携带厌恶状态信号，并使腹侧下托表征更偏向威胁相关信息；在联想学习中，它促进威胁线索和厌恶结果反应，同时限制奖励刺激表征。

价值：它把显著性、奖赏-厌恶评估和 approach-avoidance 行为联系到丘脑-海马环路，是决策和动机方向的重要补充。

bioRxiv · 2026-05-28

Striatal Cholinergic Interneurons Signal Aversion and Drive Avoidance

纹状体胆碱能中间神经元如何编码厌恶并驱动回避

Yue Zhou, Hua-an Tseng, Jing Xie, Erika San Antonio, Amy Ly, Areeba Malik, Christopher Fiorillo, Xue Han

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.27.728172v1

背景：大脑如何学习厌恶价值并生成回避行为，纹状体胆碱能中间神经元在其中是否发挥因果作用。

方法：作者围绕纹状体胆碱能中间神经元开展记录和操控，研究其在厌恶学习、惩罚相关信号和回避行为中的作用。

结果：作者报告，纹状体胆碱能中间神经元携带厌恶相关信号，并能驱动回避行为。

价值：它把纹状体从奖励和动作习惯扩展到厌恶价值与主动回避，对理解基底节中的价值-动作转换很重要。

bioRxiv · 2026-05-31

Fast and slow learning mediated by distinct climbing fiber signals

快学习和慢学习不是同一个误差信号：小脑爬行纤维的双时间尺度机制

Dimitar Kostadinov, Brian Clark, Michael Hausser

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2025.12.19.695643v2

背景：适应动态环境需要快慢不同时间尺度的学习，这些学习是否由同一类小脑爬行纤维信号实现。

方法：作者研究小脑爬行纤维活动与不同时间尺度学习之间的关系，区分快学习和慢学习相关信号。

结果：作者报告，快学习和慢学习由不同爬行纤维信号介导，提示小脑误差信号并非单一形式。

价值：小脑是运动学习核心结构，这篇将误差信号按学习时间尺度拆分，有助于解释适应、校准和技能更新。

bioRxiv · 2026-05-31

Hippocampal and prefrontal contributions to memory-guided navigation depend on task epoch

记忆引导导航中，海马和前额叶在不同任务阶段各管一段

Takuma Dohi, Lindsey Anderson, György Buzsáki, Ila Zutshi

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.29.728861v1

背景：海马和内侧前额叶在延迟工作记忆导航任务中何时必要，是全程参与还是依赖具体任务阶段。

方法：作者训练小鼠完成延迟线索引导的 T 迷宫导航任务，并在不同任务阶段进行瞬时失活，评估海马和前额叶贡献。

结果：作者报告，海马和前额叶对记忆引导导航的贡献取决于任务阶段，说明空间决策不是由单一区域全程均匀控制。

价值：导航本身是运动决策，它把记忆、路径选择和执行阶段拆开，有助于理解认知地图如何进入行动。

bioRxiv · 2026-05-31

Embryonic dopaminergic neuron activity sustains lifelong locomotion in Drosophila

从胚胎到成年：多巴胺神经元如何维持果蝇一生的运动能力

Aishwarya Padmanabhan, Daniel Rahman, Ruibao Zhu, Salah Khorbtli, Sarugan Sathianathan, Bastien Le Flohic, Lauren Assan…

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2025.11.28.691140v2

背景：动物经历发育和神经系统重塑后，早期形成的运动能力如何在整个生命周期中保持稳定。

方法：作者使用果蝇开展阶段特异性行为测定、光遗传操控、体内脑成像、神经元追踪和转录组分析，追踪胚胎期多巴胺神经元对运动的贡献。

结果：作者报告，胚胎期已活跃的一部分多巴胺神经元在多个发育阶段和成年期持续调节运动，且维持发育转录因子表达对成年运动功能很重要。

价值：它把运动能力的终生稳定性与早期神经元身份维持联系起来，对运动发育、神经可塑性和多巴胺调控都有启发。

bioRxiv · 2026-05-29

Electrophysiological lag threads reveal a temporal hierarchy of the human cortex

人类皮层不是同时响起：MEG 揭示感觉运动到联合皮层的时间层级

Markus Siegel, Janet Giehl, Paul Hege

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.27.728161v1

背景：人类大脑有空间功能梯度，但不同皮层区域在时间上如何先后组织，尤其在感觉运动到高级认知区域之间仍不清楚。

方法：作者提出 lag-specific orthogonalization，用大规模静息态 MEG 估计非零时滞的振幅包络相关，并比较电生理 lag threads 与 fMRI lag 结构。

结果：作者报告，alpha 和 beta 频段中存在可重复的电生理 lag threads，活动从枕叶和感觉运动区域组织到额叶、颞叶联合区；这些时间结构与年龄、利手性和认知任务状态相关。

价值：它提供了连接感觉运动皮层、联合皮层和任务状态的时间组织框架，可为理解动作准备、决策展开和认知控制的时序基础提供工具。

审核：PsyBrain 脑心前沿编辑部

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