脑-机接口是在脑和外部设备之间建立不依赖常规外周神经和肌肉的直接的信息交流通路。实现该技术关键在于建立切实可行的实验系统、精确检测实验动物肢体运动和神经信息以及准确地从记录到的神经元锋电位中解析出运动信号。目前以运动控制为目标的脑-机接口研究主要是以初级运动皮层为主,对次级运动皮层的研究还不够深入,而次级运动皮层的神经元集群发放也与肢体运动间也存在一定相关性。因此,本论文以大鼠为实验对象,建立了大鼠压杆行为实验系统,设计大鼠神经元集群-压杆信号的同步采集系统,并成功采集到大鼠初级和次级运动皮层神经信号,深入探讨了大鼠的初级、次级运动皮层的神经元集群发放与肢体运动间的相关性及运动皮层神经解码。本论文的主要研究内容和特色为：1、本论文设计了大鼠压杆行为实验系统,实现了神经-压杆信号的同步采集,提高后续数据分析处理效率。其中针对大鼠压杆实验中大鼠前肢运动参数的记录,设计了压杆检测系统,包括传感器和检测系统,小量程大行程压力传感器能够满足大鼠前肢压杆动作持续时间短、压力微小的需要；检测系统实现了实时在线记录大鼠前肢运动压力及在线调整压杆运动参数功能,为实验中大鼠压杆行为的规范及前肢压力的信号采集提供了可靠稳定的实验平台。2、本论文对原有的大鼠脑-机接口系统进行了改进,将电极植入脑区扩展至两个运动皮层,突破了当前对大鼠脑-机接口中单一运动皮层神经信号的记录,且成功记录到大鼠初级和次级运动皮层神经元集群活动信息。3、针对大鼠次级运动皮层的神经元集群发放在肢体运动中表现出一定的活动,本论文建立了大鼠初级及次级运动皮层神经解码模型,从神经元发放信息中解析出运动信号,在采用偏最小二乘回归算法对次级运动皮层神经解码时,压杆预测值与真实值的相关系数在0.5以上,表明次级运动皮层神经元发放也可以用于对大鼠前肢压杆运动的预测。本论文研究建立了大鼠压杆行为实验系统,实现了大鼠肢体运动-神经信号的同步采集及大鼠前肢压杆运动参数在线记录,将有助于提高脑-机接口实验中动物运动信息的检测能力；同时建立了次级运动皮层的神经解码,分析了大鼠次级运动皮层神经元发放与压杆运动间的相关性,结果表明次级运动皮层神经元发放同样能够用于对压杆信号进行预测,可做为脑-机接口重要的信息输入源,提供额外的信息补充。