2025年1月，课题组郑杨副教授（一作/第一通讯）的论文" Corticomuscular Coherence Existed at the Single Motor Unit Level"被本领域权威期刊 NeuroImage接收。该研究针对现有脑肌功能耦合估计方法只能反映皮层活动与运动单元（肌肉收缩的最小功能单元，包含一个α运动神经元及其控制的所有肌纤维）复合放电活动间耦合状态，而无法反映皮层和各运动单元独立耦合作用的问题，利用可代表各运动单元独立活动的运动单元放电序列，以及代表皮层活动的头皮电流密度信号，提出了基于运动单元放电序列与头皮电流密度信号的脑-运动单元功能耦合估计方法。

图1 脑肌耦合和脑-运动单元功能耦合估计方法

实验研究结果表明，脑和各个运动单元间存在独立交互作用，其交互作用规律与现有脑肌功能耦合作用规律具有一致性，但也呈现出一定特殊性。脑-运动单元耦合不仅出现在常见的β和γ频带，还扩展到了θ和α频带。而现有的脑肌功能耦合通常只观察到β和γ频带的耦合作用。通过深入分析，研究团队发现，在没有显著脑肌功能耦合的情况下，某些运动单元依然可能表现出与运动皮层的显著交互作用。表明所提脑-运动单元功能耦合作用研究可比现有脑肌功能耦合反映更多脑-外周神经信息传递状态细节，可为进一步深入研究生理及病理条件下肌肉的神经控制机制提供有力工具。

图2单个运动单元的研究结果 （A）运动单元放电事件序列及放电率 （B）运动单元动作电位 （C）不同电极位置的脑肌功能耦合和脑-运动单元功能耦合谱图 （D）不同频带的脑肌功能耦合和脑-运动单元功能耦合拓扑图

图3 脑-运动单元功能耦合的平均结果，CohMUs为与运动皮层存在显著交互作用的运动单元nCohMUs为无显著交互的运动单元

研究成果由西安交通大学机械工程学院、第一附属医院和生命学院，深圳技术大学以及康复大学的研究人员共同完成。课题组成员郑博芳博士为第一学生作者，康复大学Henry Shin为共同通讯作者。