1 中国科学技术大学第一附属医院放射科、合肥微尺度物质科学国家研究中心、中国科学技术大学生命科学学院、生命科学与医学分部,合肥,中国,2 香港城市大学社会与行为科学系,香港,中国,3 中国科学技术大学先进技术研究院脑疾病物理治疗应用技术中心,合肥,中国,4 加州理工学院人文与社会科学部,加利福尼亚州帕萨迪纳,美国,5 中国科学技术大学信息科学与技术学院生物医学工程中心,合肥,中国,6 卡迪夫大学视光学与视觉科学学院,英国,7 安徽医科大学生物医学工程学院,合肥,中国,8 华南师范大学心理学院,广州,9 上海市信息行为脑机智能重点实验室,商学院,上海外国语大学,上海,中国,10 复旦大学类脑智能科学与技术研究所,上海,中国,11 美国国立卫生研究院国家精神卫生研究所内部研究项目实验治疗学与病理生理学分部无创神经调节部门,美国贝塞斯达,12 马斯特里赫特大学心理学与神经科学学院认知神经科学系,荷兰马斯特里赫特,13 鲁汶天主教大学鲁汶脑研究所神经科学系 Exp ORL,比利时鲁汶,14 中国科学技术大学人文社会科学学院心理学系,合肥,中国,15 合肥综合国家科学中心健康与医学研究所,中国合肥
1 芝加哥大学心理学系,伊利诺伊州芝加哥 60637,2 耶鲁大学心理学系,康涅狄格州纽黑文 06511,3 纽约大学心理学与神经科学系,纽约州纽约 10003,4 加利福尼亚大学圣地亚哥分校放射学系,加利福尼亚州圣地亚哥 92122,5 智利天主教大学物理研究所,智利圣地亚哥 8331150,6 科罗拉多大学博尔德分校心理学与神经科学系,科罗拉多州博尔德 80302,7 达特茅斯学院心理与脑科学系,新罕布什尔州汉诺威 03755,8 俄勒冈健康与科学大学行为神经科学系,俄勒冈州波特兰 97239,9 俄勒冈健康与科学大学医学信息学与临床流行病学系,俄勒冈州波特兰97239, 10 俄勒冈健康与科学大学精神病学系,俄勒冈州波特兰 97239, 11 俄勒冈健康与科学大学高级成像研究中心,俄勒冈州波特兰 97239, 12 圣路易斯华盛顿大学心理与脑科学系,密苏里州圣路易斯 63130, 13 华盛顿大学医学院精神病学系,密苏里州圣路易斯 63110, 14 华盛顿大学医学院放射学系,密苏里州圣路易斯 63110
从幼儿园到小学和与年龄相关的发展过程的过渡,在4岁和7岁时的神经认知和学术能力都受到影响。在这里,我们使用学校的截止设计来嘲笑从年龄开始,工作记忆(WM)功能,VO Cabulary和Nuneracy Cors的影响。我们比较了两年年龄相似的两组儿童:一年级的一年级学生(FG),他们成为了他们符合条件和幼儿园(KG)的一年入学,他们被延迟到次年。所有儿童都完成了更改检测任务,同时使用便携式功能近红外光谱,词汇评估和计算筛选器记录大脑激活。我们的结果表明,与KG儿童相比,FG儿童在WM表现方面表现出更大的改善和更大的左侧额叶 - 顶额网络的参与度。此外,它们还显示出词汇和非符号算术评分的提高。通过WM Function预测了小学一年后的一年后的词汇和非符号算术得分的这种改善。我们的发现有助于越来越多的文献,研究了在接受正规教育后赋予儿童的神经认知和学术利益。
图 1 . A. 为 EEGLearn 数据集计算的 Theta-to-Alpha 比率 [1]。随着认知需求的增加,发现其显著增加。B. 心算任务中的 Theta 功率地形活动 [2]。表现不佳的人的中额叶 Theta 值比表现良好的人大。C. 驾驶任务期间在颞叶电极处计算的慢速与快速功率比 [3]:车道偏离前五秒计算的慢速与快速比率与参与者纠正反应时间之间的相关性 (R = 0.26, p < 0.0001)。
摘要。由于科学技术的快速发展,人们在屏幕前花费的时间惊人地增加,包括看电视、使用智能手机和平板电脑。屏幕使用的生理和心理影响已经得到充分研究,过度使用屏幕通常与身体活动不足、注意力不集中和记忆功能减弱密切相关。公众也认识到,为了保持更好的健康,应该限制屏幕时间。然而,由于观看(被动屏幕时间)和使用智能设备(主动屏幕时间)也与锻炼认知和执行能力相关,因此增强工作记忆技能的电脑游戏与更好的语言和空间记忆技能相关。由于工作记忆的发展通常被认为在儿童和青少年时期至关重要,但在自我调节能力较弱(难以自行控制在屏幕上花费的时间)的背景下,本文的目的是回顾评估使用屏幕的时间是否影响儿童和青少年工作记忆表现的文章。本研究的结果显示了以下发现:如果使用得当,屏幕时间会对记忆产生积极影响(例如,使用教育应用程序时,阅读和文本理解),但长时间使用屏幕会对记忆功能造成不同程度的损害(例如,主动想象能力受损)。
表明大脑解剖结构可能会影响 NIBS 反应。例如,最近的一项研究表明,左侧 DLPFC 的灰质体积可能与 tDCS 的抗抑郁作用有关。在使用 rTMS 的研究中也发现了类似的结果(Manes 等人,2001 年;Jorge 等人,2008 年)。此外,一项研究调查了健康受试者右前额叶半球皮质厚度与 tDCS 决策表现之间的关联(Filmer 等人,2019 年),目标区域的皮质厚度几乎占受试者认知表现差异的 35%。总之,我们的研究结果进一步证明,NIBS 功效的差异可能是由解剖学个体差异来解释的。
1波兰科学学院实验生物学研究所,巴斯德拉岛3,02-093华沙,波兰2,波兰2物理学系,华沙大学,巴斯德拉大学5,02-093波兰华沙,波兰3号,波兰3号,33年数学和计算机科学学院 Institute of Theoretical Physics, Jagiellonian University, Łojasiewicza 11, 30-348 Kraków, Poland 5 Institute of Mother and Child (IMC), Clinic of Paediatric Neurology, Kasprzaka 17A, 01-211 Warsaw, Poland 6 Bioimaging Research Center, World Hearing Center, Institute of Physiology and Pathology of Hearing, Mokra 17, 05-830波兰纳达尔津(Nadarzyn)7 Elmiko Biosignals Ltd,Sportowa 3,05-822 Milanowek,Poland 8,Poland 8,系统性风险分析中心,“ Artes Liberales”学院,Warsaw,Warsaw,Nowy of Nowy swiat 69,00-046 WARSAW,POLAND *的作者,他们应与之相关。
衰老是一个非常多样化的过程:成功的Agers保留了大多数认知功能,而其他人则经历了轻度到严重的认知能力下降。这种下降最终可能会对人们的日常活动产生负面影响。因此,科学家必须开发抵消或至少减慢老年人认知表现的负面变化的方法。结合认知训练和经颅直流刺激(TDC)是一种有前途的方法,可利用大脑网络的可塑性。然而,组合方法的效率取决于个人特征,例如,进入培训计划的个人的认知和情感状态。在本报告中,我们探讨了工作记忆训练的有效性,并结合了右侧背外侧前额叶皮层(DLPFC),以操纵老年人的工作记忆表现。我们假设,工作记忆能力较低的个体将从合并方案中受益最大。三十名老年人参加了为期5天的组合方案。培训前后,我们通过五个工作记忆任务评估了参与者的工作记忆性能。我们发现,个人特征影响了认知训练和TDCS方案的结果,干预有选择地使老年人的工作记忆能力较低。未来的工作应考虑通过考虑认知方面的个体差异来开发个性化治疗。
摘要 — 近年来,使用生理传感器预测工作量的方法多种多样。然而,这些方法中的大多数都是在小数据集上训练模型,大脑中的通道位置数量很少,这限制了模型在参与者、任务或实验会话之间迁移的能力。在本文中,我们介绍了一种新方法,该方法使用基于认知负荷理论的方法并采用结合注意力机制和自监督标签增强 (SLA) 的双向门控循环单元 (BiGRU),对大量跨参与者和跨会话的高密度功能近红外光谱 (fNIRS) 数据集进行建模。我们表明,我们提出的 CNN-BiGRU-SLA 模型可以学习和分类不同级别的工作记忆负荷 (WML) 和视觉处理负荷 (VPL) 在不同参与者之间。重要的是,我们利用多标签分类方案,我们的模型经过训练可以预测同时发生的 WML 和 VPL 水平。我们使用留一法 (LOOCV) 和 10 倍交叉验证来评估我们的模型。使用 LOOCV,对于二元分类(关闭/打开),我们在 22 位参与者(每位参与者参加了 2 次会话)中获得了 WML 的 0.9179 F1 分数和 VPL 的 0.8907 F1 分数。对于多级(关闭、低、高)分类,我们获得了 WML 的 0.7972 F1 分数和 VPL 的 0.7968 F1 分数。使用 10 倍交叉验证,对于多级分类,我们获得了
电子游戏被认为是研究认知与专业知识关系的新兴领域。尽管如此,一些方法实践阻碍了科学进步(例如,异质样本、专业知识定义模糊等)。英雄联盟 (LOL) 是一款大规模玩的电子游戏,其结构定义适中,符合克服当前研究局限性的要求。本研究旨在分析专家级 LOL 玩家、普通 LOL 玩家和非电子游戏玩家之间的认知差异。80 名参与者样本被分为三个不同的专业组。参与者接受了工作记忆、注意力、认知灵活性和抑制的行为测试评估。用于组比较的 Kruskal-Wallis 测试表明,专家在工作记忆测试中的表现明显优于普通玩家和非电子游戏玩家。在注意力测试中,玩家和非电子游戏玩家之间也存在显著差异。讨论了该方法对未来神经科学和人机交互研究的意义。