在傳統(tǒng)運動科學和神經(jīng)科學研究中，研究者通常會根據(jù)研究目標選擇不同的生理信號進行分析。例如，關注大腦活動時使用腦電（EEG），關注肌肉活動時使用表面肌電（EMG）。

這種研究方式為許多問題的探索提供了重要依據(jù)，但隨著研究不斷深入，越來越多課題組開始發(fā)現(xiàn)，僅觀察大腦或僅觀察肌肉，有時難以完整解釋人體運動控制過程中的復雜現(xiàn)象。

許多發(fā)生在肌肉層面的變化，其背后往往與中樞神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)控密切相關；而大腦產(chǎn)生的運動指令，也需要通過肌肉執(zhí)行才能最終轉(zhuǎn)化為動作。

正因如此，腦—肌協(xié)同研究逐漸成為近年來神經(jīng)科學、運動科學以及人機交互等領域的重要研究方向之一。

一、從大腦到動作，本來就是一個連續(xù)過程

當一個人完成抬手、行走或跳躍等動作時，背后其實經(jīng)歷著完整的神經(jīng)肌肉協(xié)同過程。

大腦產(chǎn)生運動意圖后，通過神經(jīng)通路向目標肌群發(fā)送指令；肌肉接收神經(jīng)沖動后產(chǎn)生收縮，最終形成動作。

從這個角度來看，大腦負責運動控制與調(diào)節(jié)，肌肉負責動作執(zhí)行與反饋。

如果只觀察肌肉活動，我們更多看到的是動作結果；如果只觀察腦電活動，則更多反映運動準備和神經(jīng)調(diào)控過程。而腦—肌協(xié)同研究希望同時觀察這兩個環(huán)節(jié)，從而更加全面地理解人體運動控制機制。

二、為什么單一信號越來越不夠用了？

以運動疲勞研究為例。傳統(tǒng)研究往往通過肌電信號分析疲勞狀態(tài)，例如觀察肌肉激活模式或頻譜特征變化。但疲勞并不僅僅發(fā)生在肌肉層面，還可能涉及神經(jīng)驅(qū)動能力和運動控制策略的調(diào)整。

因此，如果僅觀察肌肉活動，研究者可能只能看到疲勞的表現(xiàn)；而同步記錄腦電與肌電，則有機會從中樞神經(jīng)系統(tǒng)和外周執(zhí)行系統(tǒng)兩個層面分析疲勞形成過程。

類似的情況也出現(xiàn)在運動學習、動作控制以及神經(jīng)功能重建等研究方向中。隨著研究問題不斷深入，越來越多課題組開始采用腦電與肌電同步采集方案，希望獲得更加完整的研究視角。

三、從腦—肌協(xié)同到多模態(tài)研究

腦—肌協(xié)同研究的發(fā)展，也反映了神經(jīng)生理研究領域的一種變化趨勢。過去，研究往往聚焦于某一個系統(tǒng)；如今，越來越多研究開始關注多個系統(tǒng)之間的相互作用。

除了腦電與肌電之外，許多研究還會進一步引入心電、皮膚電、呼吸以及運動學數(shù)據(jù)，從多個維度觀察人體狀態(tài)變化。對于研究者而言，這不僅意味著獲得更多數(shù)據(jù)，更意味著能夠從更加完整的視角理解人體復雜的生理活動。

四、總結

從運動意圖的產(chǎn)生到動作的最終執(zhí)行，大腦與肌肉始終處于緊密協(xié)同的工作狀態(tài)。

隨著研究目標從單一系統(tǒng)分析逐步轉(zhuǎn)向整體功能機制探索，腦—肌協(xié)同研究正在受到越來越多科研團隊的關注。通過同步觀察神經(jīng)活動與肌肉響應，研究者有機會更加全面地理解人體運動控制、運動學習以及神經(jīng)適應過程。

而腦—肌協(xié)同研究的發(fā)展，也正在推動神經(jīng)肌肉研究進一步邁向多模態(tài)時代。

五、相關設備推薦

隨著腦—肌協(xié)同研究的發(fā)展，越來越多課題組開始關注腦電與肌電的同步采集與聯(lián)合分析。針對腦—肌協(xié)同、運動控制、運動學習、人機交互等研究場景，上海左體右智科技有限公司推出了腦電與高密度表面肌電系列產(chǎn)品，可支持多模態(tài)生理信號同步采集與綜合分析。

1、無線腦電采集系統(tǒng)

左體右智無線腦電采集系統(tǒng)集腦電信號采集、同步控制、數(shù)據(jù)分析與實時可視化于一體，支持 8–256 導聯(lián)配置、24 bit 高精度采集以及 TTL 事件同步，可用于腦科學研究、認知神經(jīng)科學實驗、腦機接口及多模態(tài)同步研究等場景。系統(tǒng)支持干電極、生理鹽水電極和濕電極三種腦電帽方案，研究人員可根據(jù)實驗需求靈活選擇。

產(chǎn)品特點：

• 三種腦電帽方案可選

• 無線一體化采集

• 實時阻抗監(jiān)測與波形顯示

• 3D腦區(qū)激活可視化

• 支持TTL同步與多設備聯(lián)動

• 支持腦電與肌電同步研究

2、多模態(tài)無線高密度表面肌電測試系統(tǒng)

新一代多模態(tài)無線高密度表面肌電測試系統(tǒng)以高密度肌電為核心，支持腦電、高密度肌電、無線表面肌電、心電、皮膚電、皮膚溫度、呼吸及運動姿態(tài)等多源信號同步采集，并可在統(tǒng)一軟件平臺完成實時采集、預覽與綜合分析。

系統(tǒng)支持柔性可拉伸電極，可更好貼合人體曲面，適應動態(tài)運動過程中的皮膚形變；同時支持肌電地形圖分析、肌纖維傳導速度分析以及運動單位解碼等高級分析功能，可應用于腦—肌協(xié)同研究、運動科學研究、康復評估、人機交互及神經(jīng)肌肉功能研究等方向。

產(chǎn)品特點：

• 多模態(tài)同步采集

• 柔性可拉伸電極

• ≥64通道無線高密度肌電采集

• 肌電地形圖分析

• 運動單位解碼

• 高精度同步能力

• 腦—肌協(xié)同研究支持

如果您正在開展腦—肌協(xié)同、運動控制、運動學習、人機交互或多模態(tài)神經(jīng)生理研究，歡迎與我們交流相關研究方案和設備配置需求。