神经科学家发现，即使没有真实的身体动作，大脑也能学会身体任务。
这可能取决于让头脑进入恰当的起始状态，并通过一种称为“心理预演”的过程，为完美执行后续所有步骤做好准备。
心理学家和运动员都知道，心理预演确实有效：想象自己完成一套动作，无论是花样滑冰还是更平常的事情，都能提高成功的机会。
“心理预演很有吸引力，但很难研究，”斯坦福大学生物工程专业研究生、发表于《Neuron》的一篇新论文的第一作者萨拉布·维亚斯说。这是因为，我们很难直接观察一个人的大脑，看他想象自己奋力争胜或练习表演时脑中发生了什么。
他说：“我们认为，脑机接口可以成为观察大脑的窗口，因为即使人们没有实际动作，它也能让我们看到大脑在做什么。”
尽管这些结果有一些重要的限制，但它们可能为深入理解心理预演指明方向。资深作者、斯坦福大学工程学院教授、斯坦福 Bio-X 和斯坦福神经科学研究所成员克里希纳·谢诺伊表示，研究人员还认为，这些发现可能促成一种未来：脑机接口通常被视为帮助瘫痪者的假肢，也能成为了解大脑的工具。
从思想到行动
维亚斯说，这项研究的构想源于对人们如何学会使用脑机接口完成任务的思考。在典型的设置中，一个人——或者更常见的是一只猴子——必须只凭大脑活动模式，而不是手部或其他动作，学会让光标在电脑屏幕上移动。这让维亚斯开始思考，人们（或猴子）通过脑机接口学到的东西，是否能以某种类似心理预演的方式迁移到身体动作上。
维亚斯谈到他研究过的一只猴子时说：“它只是坐在那里思考，而随着思考，它移动光标的能力越来越好。”“自然就会想到一个问题：如果换到另一种情境，现在它必须产生肌肉活动，会发生什么？你能在新的情境中看到这种学习的效果吗？”
简短的答案是“能”：心理学习确实会迁移到身体表现上。维亚斯最初教两只佩戴脑机接口的猴子仅凭意念，就能让光标在电脑屏幕上从一个位置移到另一个位置；随后，他加入了一项名为“视觉运动旋转”的复杂变化：它们先前用于向上移动光标的心理信号，现在会让光标沿某个角度移动，例如顺时针偏转45度。
猴子很容易适应了这一变化；当它们再次用手而非脑机接口直接控制光标、完成同一任务时，这种适应也迁移了过去。此时，如果猴子想让光标向上移动，它们就会把手顺时针转动45度。
维亚斯说，这表明猴子在做某种类似心理预演的事情：它们在头脑中学会的操作，随后也能用手完成。
一些补充实验和对记录到的神经活动的分析揭示了可能的原因：通过脑机接口预演任务，使猴子大脑中的活动模式进入恰当状态，因此它们能用手完成同样的旋转任务，尽管此前从未这样做过。
“一种新工具”
维亚斯说：“我们的实验范式与真正的心理预演之间存在关键差异”，因此，对这些结果作过于宽泛的解读需要谨慎。
首先，你不能像要求一个人那样，让猴子想象自己完成一项身体活动。其次，心理预演一项任务与使用脑机接口完成任务并不相同。后一种情况下，人们能得到关于自己表现如何的反馈；而在心理预演中，他们只能想象这种反馈。
谢诺伊说：“我们无法毫无疑问地证明两者之间的联系”，但“这是理解心理预演可能在我们每个人身上如何运作的重要一步”。
他说，他和维亚斯接下来要弄清心理预演与使用脑机接口进行练习之间的关系，以及心理准备——这种练习迁移到身体动作上的关键因素——与动作之间的关系。
与此同时，谢诺伊说，这些结果展现了一种全新工具在研究心智方面的潜力。谢诺伊说：“这就像制造一种新工具，并把它用到某件事情上。”“我们用脑机接口来探究和推进基础科学，这实在令人兴奋。”
