许多神经系统条件会破坏大脑与其环境之间的信息流。这些疾病包括大脑或脊髓损伤,肌萎缩性侧面硬化症(ALS),脑干中风,多发性硬化症等。这些疾病和其他退化性疾病会损害控制肌肉或损害肌肉本身的神经途径。严重的病例可能导致自愿控制的丧失,包括眼动和呼吸。因此,受影响的个体可能会完全锁定在自己的身体上,无法以任何方式进行交流。现代医疗技术可以使许多如此瘫痪的人过长寿,这加剧了他们的疾病的个人,社会和经济负担。没有治愈这些疾病的任何选择,还保留了三个用于恢复功能的选项[1,2]。第一种选择是增加剩余输出选项的功能。换句话说,仍处于自愿控制的肌肉可以代替瘫痪的肌肉。这种替代通常在实践中受到限制,但仍然有用。对于特殊的技术,借助适当的技术,严重瘫痪的个体可以使用眼动来控制计算机[3];否则他们可能会使用手动作来产生合成语音[4-9]。第二种选择是通过绕过受损的通用途径来恢复功能。例如,脊髓损伤的患者可以使用高于病变水平的肌肉活动来控制瘫痪的肌肉的电刺激,
活细胞需要能量,有些细胞比其他细胞需要更多能量。有些细胞的代谢率在几秒钟内从最小变为最大,而有些细胞则是无底洞,需要无节制地持续供应能量。能量底物和氧气的供应以及代谢废物的清除是通过复杂的血管网络来维持的,富含葡萄糖的血浆和充满氧气的红细胞 (RBC) 就是通过血管网络运输的。能量代谢的变化是诊断和监测组织疾病的常用指标,这一事实进一步强调了深入了解能量供应的重要性。大脑也不例外,但它有许多特殊功能和未解之谜。能量需求大约比身体每体积的平均能量需求高出一个数量级。最重要的是,由于大脑的能量储存能力有限,因此必须持续供应氧气和葡萄糖。供应中断几分钟就会对脑细胞造成不可逆转的损害。因此,大脑使用复杂的调节系统来控制其能量供应,该系统涉及壁细胞以及神经元和神经胶质细胞。更清楚地了解单个血管和整个脉管系统水平的血流变化对于揭示这个相互关联的系统如何协调其适应性至关重要。在 PNAS 中,Meng 等人 (1) 介绍了一种强大的超快速方法来改善微血管网络中脑血流的体内测量,这将大大提高双光子显微镜在量化微血管灌注方面的适用性。尽管自 19 世纪末以来我们就知道大脑会局部调节血流以满足局部能量需求的增加 (2, 3),但潜在的血液动力学过程以及细胞间和细胞内的信号通路仍然很大程度上未被发现(有关最近的综述,请参阅参考文献 4 和 5)。并且,在当前背景下需要强调的是,允许以高空间和时间分辨率测量血流的方法有限,但它们对于产生对血液调节微血管方面的新见解至关重要。由于其重要性,研究人员不断开发和应用各种方法来测量脑血流。这些方法基于不同的模式,例如放射性标记扩散化合物、氢扩散和微电极技术、磁共振成像、光谱、光学相干断层扫描、激光散斑成像,以及最近的聚焦超声和光声成像。其中一些方法已达到黄金标准地位,而其他方法则从地图上消失了。1998 年,Kleinfeld 等人 (6) 引入双光子显微镜来追踪单个红细胞。在接受静脉注射荧光葡聚糖以染色血浆的麻醉小鼠中,通过毛细血管短段的千赫兹线扫描来量化位移
国际医学与生物系统物理学学院6-8 2020年11月8日结论:Alexnet和Googlenet体系结构的比较,以对树类型进行分类
抽象的脑肿瘤分割是对医疗保健中诊断和治疗计划很重要的重要步骤。大脑MRI图像是根据建议的方法在收集数据并准备进一步分析之前先进行预处理的。建议的研究介绍了一种新策略,该策略使用以生物启发的粒子群优化(PSO)算法来分割脑肿瘤图像。为了提高准确性和可靠性,可以调整分割模型的参数。标准措施等标准度量,例如精度,精度,灵敏度,jaccard索引,骰子系数,特异性,用于绩效评估,以衡量建议的基于PSO的分割方法的有效性。建议方法的总体准确性为98.5%。随后的绩效分析分别为骰子得分系数,Jaccard指数,精度,灵敏度和特异性的91.95%,87.01%,92.36%,90%和99.7%的结果提供了更好的结果。因此,此方法对于放射科医生来说可能是有用的工具,可以支持它们诊断大脑中的肿瘤。关键字 - 脑肿瘤,群智能,粒子群优化,磁共振图像。
由于带注释的样本稀缺,病理性脑损伤在图像数据中的复杂表现对监督检测方法提出了挑战。为了克服这个困难,我们将重点转移到无监督异常检测。在这项工作中,我们专门使用健康数据训练所提出的模型,以识别测试期间未见的异常。这项研究需要调查基于三元组的变分自动编码器,以同时学习健康脑数据的分布和去噪能力。重要的是,我们纠正了先前基于投影的方法中固有的一个误解,该误解依赖于这样的假设:图像内的健康区域在重建输出中将保持不变。这无意中暗示了病变图像和无病变图像在潜在空间表示上存在相当大的相似性。然而,这种假设可能并不成立,特别是由于病变区域强度对投影过程的潜在重大影响,特别是对于具有单一信息瓶颈的自动编码器。为了克服这个限制,我们将度量学习与潜在采样分离。这种方法确保病变和无病变输入图像都投影到相同的分布中,特别是无病变投影。此外,我们引入了一个语义引导的门控交叉跳过模块来增强空间细节检索,同时抑制异常,利用解码器更深层中存在的健壮健康大脑表示语义。我们还发现,将结构相似性指数测量作为额外的训练目标可以增强所提模型的异常检测能力。
非侵入性脑部计算机界面(BCIS)是一种令人兴奋的技术,它为大脑与计算机之间的通信提供了通道。bcis可用于交流(Brumberg等,2018; Chaudhary等,2016),康复(Cervera等,2018),娱乐设备(Gürkök等,2017),以及其他应用程序(Finke等,2009; Makeig et e e e ectig et al。,2011)。在本研究主题的第一卷(Daly等,2021)中,我们发布了包括通过多种模式和BCI范式记录的信号的数据集,包括新型事件相关电位(ERP)(ERP)和基于稳态的视觉诱发电位(SSVEP)基于BCIS的bcis,Motor bcis,Motory bcis,BCIS,BCIS,BCIS,a bciiss a a,a bcis,a bciS a效率,效果,尼古丁成瘾的BCIS以及静止状态数据。但是,BCI的研究正在不断发展,对新的公开数据集的需求越来越不断发展。的确,BCI技术的持续发展取决于许多不同的研究领域的进步,这些研究领域可以单独和集体地改善BCI系统的各个方面,包括信号获取,处理,分类,分类和用户界面设计。尽管如此,只有少数高质量的公共可用数据集可以在这些数据集上开发,评估和比较新的系统,工具和技术。此外,这些数据集的大小和数量相对较小,将过度拟合的风险引入了使用这些数据集开发和评估的方法。为了继续应对这一挑战,该研究主题提供了第二个出版物和相应数据集的集合。换句话说,BCI研究的可靠性和可重复性可能会因缺乏和稀疏性数据集而阻止。他们报告了在世界各地BCI研究实验室的开发,培训和评估过程中记录的生理数据集。用脑电图(EEG)和附近的红外光谱(FNIRS)收集数据。刺激范围内的刺激表现涵盖了不同的感觉方式。Botrel等人的文章。描述了一项关于神经反馈范式中关于α下调和
目标:在临床上,tau蛋白测量通常依赖于免疫测定(IAS),其主要缺点是由于选择性和/或校准而缺乏因选择性和/或校准而导致的结果可比性。这强调了建立总TAU(T-TAU)测量的可追溯性链的重要性。这项工作的目的是为脑脊液(CSF)中T-TAU的绝对定量开发一个高阶候选参考测量程序(RMP)。方法:为了校准候选RMP并建立对SI单元的计量可营养性,采购了由高度纯化的重组蛋白组成的主要校准器。通过液相色谱和高分辨率质谱法(LC-HRM)评估其纯度,溶液中的蛋白质质量分数通过氨基酸分析(AAA)认证。获得了同位素标记的同位标记的同位素,以通过同位素稀释质谱法(IDM)在CSF中进行T-TAU绝对量化的候选RMP。校准混合物和质量控制(QC)材料是重量制备的,并进行了与CSF样品相同的制备工作流,然后进行
我们提出了一个半监督的域适应框架,用于来自不同图像模式的脑血管序列。现有的最新方法集中在单一模态上,尽管可用的脑血管成像技术广泛。这可能导致重大分布变化,从而对跨模式的概括产生负面影响。By relying on annotated angiographies and a limited number of an- notated venographies, our framework accomplishes image-to-image translation and se- mantic segmentation, leveraging a disentangled and semantically rich latent space to represent heterogeneous data and perform image-level adaptation from source to tar- get domains.此外,我们降低了基于周期的架构的典型复杂性,并最大程度地减少了对抗性训练的使用,这使我们能够通过稳定的培训构建一个高效且直观的模型。我们评估了有关磁共振血管造影和静脉曲张的方法。在源域中实现最先进的性能时,我们的方法在目标域中达到了仅8个目标域的骰子得分系数。降低了9%,突出了其在不同模态上稳健脑血管图像分割的有希望的潜力。
摘要 — 脑机接口 (BCI) 系统为人类与机器交互提供了一种非语言且隐蔽的方式。它们旨在解释用户的大脑状态,并将其转化为行动或用于其他交流目的。本研究调查了基于听觉和触觉注意力开发无需动手和眼睛的 BCI 系统的可行性。向用户呈现多个同时的听觉或触觉刺激流,并指示用户检测某一特定流中的模式。我们应用线性分类器从 EEG 信号中解码流跟踪注意力。结果表明,所提出的 BCI 系统可以使用多感官输入吸引大多数研究参与者的注意力,并显示出在多个会话中进行迁移学习的潜力。
机器学习研究表明,可以从结构和功能性大脑图像中预测各种表型。然而,在大多数此类研究中,预测性能从中等到令人失望不等。目前尚不清楚样本量增加是否会显著提高预测性能,或者大脑图像中预测信息不足是否会阻碍进一步的进展。在这里,我们使用远远超出常见神经影像学研究可能范围的样本量,系统地评估样本量对预测性能的影响。我们预计,当样本量从一千个增加到一百万个时,行为和心理健康表型的预测性能将提高 3-9 倍。此外,我们发现从单一成像模式转变为多模式输入数据可以进一步提高预测性能,通常与样本量增加一倍相当。我们的分析表明,基于神经影像学的表型预测具有相当大的性能储备。机器学习模型可能从极大的神经影像学数据集中受益,远超目前的想象。