感知是在大脑中形成图形-地面分割和以物体为中心的表征之后产生的。研究表明,注意力在忽视中起着关键作用,研究表明颞顶交界处受损的患者无法将注意力从同侧空间转移到对侧空间(Friedrich、Egly、Rafal & Beck,1998;Posner、Walker、Friedrich & Rafal,1984),即使对于出现在同侧半视野内的目标也是如此(Ladavas,1990;Ladavas、Del Pesce & Provinciali,1989)。与对侧注意力受损相比,对同侧空间的注意力实际上可能会增强(D'Erme、Robertson、Bartolomeo、Daniele & Gainotti,1992;Ladavas,1990;Ladavas、Petronio & Umilta,1990)。这可能是由于右半球受损后优势左半球的抑制作用减弱所致(Cohen、Romero、Servan-Schreiber & Farah,1994;Kinsbourne,1977、1993)。使用经颅磁刺激 (TMS) 暂时扰乱右顶叶皮质处理的研究也为这种半球竞争解释忽视提供了证据(Blankenburg et al.,2008;Seyal、Ro & Rafal,1995;Szczepanski & Kastner,2013)。或者,如果右半球负责注意空间的两个半部,而左半球只负责注意空间的右侧,那么右半球损伤更有可能导致忽视(Heilman & Valenstein,1979;Heilman & Van Den Abell,1979,1980)。此外,右半球损伤后,同侧半球也可能出现注意力缺陷(Vuilleumier & Rafal,2000),忽视还可能出现时间注意力缺陷(Husain、Shapiro、Martin & Kennard,1997)。这些关于忽视的半球不对称解释表明,感知处理可能在大脑损伤同一侧(同侧)的视觉空间中受到影响,这与该领域的普遍观点(同侧空间不受影响)相反。为了验证这一想法,在本研究中,我们使用元对比掩蔽范式评估了忽视患者对侧和同侧空间的空间和时间处理差异,其中短暂呈现的目标刺激在元对比掩蔽之前以不同的延迟呈现。在神经健康的受试者中,当目标刺激在周围元对比掩蔽之前约 30 毫秒的相同位置呈现时,目标刺激经常被错过,并且只感知到元对比掩蔽(Breitmeyer,1984;Breitmeyer & Ogmen,2000;Ogmen,Breitmeyer,& Melvin,2003)。有人假设这种掩蔽是由于视觉皮层中掩蔽的反馈处理中断了目标刺激的前馈处理(Enns,2004;Ro,Breitmeyer,Burton,Singhal,& Lane,2003)。重要的是,研究之前已经表明,正常受试者的元对比掩蔽的幅度和持续时间受到内源性注意力的影响(Boyer & Ro,2007;Ramachandran & Cobb,1995)。通过操纵这些目标和掩蔽刺激在空间中的位置和时间中呈现,我们评估了忽视如何影响两名忽视患者对侧和同侧半场的元对比掩蔽。为了进行比较,我们还在一组神经健康、年龄匹配的受试者中使用相同的范例测量了元对比掩蔽的空间和时间范围
已经发现几种流行的基于 Transformer 的语言模型可成功用于文本驱动的大脑编码。然而,现有文献仅利用预训练的文本 Transformer 模型,尚未探索针对特定任务学习到的 Transformer 表示的有效性。在这项工作中,我们探索从十种流行的自然语言处理任务(两种句法和八个语义)学习到的表示中进行迁移学习,以预测来自两个不同数据集的大脑反应:Pereira(阅读段落中句子的受试者)和 Narratives(听口述故事的受试者)。基于任务特征的编码模型用于预测整个大脑不同区域的活动。共指消解、NER 和浅层语法分析的特征可以解释阅读活动的更大差异。另一方面,对于听力活动,诸如释义生成、总结和自然语言推理等任务表现出更好的编码性能。针对所有 10 个任务表征的实验提供了以下认知见解:(i)语言左半球比语言右半球具有更高的预测大脑活动,(ii)后内侧皮质、颞顶枕交界处、背额叶比早期听觉和听觉联想皮质具有更高的相关性,(iii)句法和语义任务在阅读和听力刺激方面分别显示出跨大脑区域的良好预测性能。
在阅读发展的早期阶段,儿童获得语音(字母到声音的映射)和语义知识(词义的储存和检索)。他们的阅读能力迅速变化,同时在学习阅读的过程中,大脑也发生可塑性变化。本研究旨在通过结合单变量和多变量模式分析来确定儿童早期语音和语义加工的神经基础。19 名 5 至 7 岁之间发育正常的儿童在功能性磁共振成像扫描期间执行了视觉词语级语音(押韵)和语义(相关意义)判断任务。我们的多变量分析显示,具有良好阅读能力的幼儿已经调动大脑左半球区域进行语音处理,包括下额叶 (IFG)、上颞叶和中颞叶以及梭状回。此外,我们的多变量结果表明,这两项任务调动了左侧 IFG 的不同子区域。我们的结果表明,额颞叶区域在语音处理和语义处理方面具有左侧化特征。此外,我们观察到在儿童早期,顶叶区域在语义处理方面具有双侧激活特征。我们的研究结果表明,对于正常发育的儿童来说,阅读的神经基础在儿童早期就已开始形成,这可以作为对照基线,用于比较有阅读困难风险的儿童。
简介 越来越多的证据表明,语言会影响感知(例如,Lupyan 等人,2020 年)。例如,感知上相似的物体或颜色如果被标记为不同,则会被认为彼此更加不同。这种现象称为类别感知 (CP),可以增强对跨越语言类别边界的刺激的辨别能力,甚至有意识地检测刺激(Athanasopoulos & Casaponsa,2020 年;Maier & Abdel Rahman,2018 年、2019 年;Regier & Kay,2009 年;Thierry 等人,2009 年)。人们反复发现,CP 在右视野中更为明显或仅限于右视野,表明其与大脑左半球的语言区域有关(Drivonikou 等人,2007 年;Maier 等人,2014 年;Maier 和 Abdel Rahman,2019 年;Regier 和 Kay,2009 年)。然而,语言调节感知的神经认知动力学尚未完全了解。语言是通过在线调节还是通过长期改变心理表征来影响感知,这个问题仍存在争议(Lupyan 等人,2020 年)。激活语言结构是否会在当下影响所谓的非语言感知任务,或者语言类别的学习是否会形成稳定的感知表征,而这些表征后来会在“离线”表现出调节的感知?
摘要 神经影像学研究已经提供了证据,表明大量的冥想练习会改变人类大脑的功能和结构特性,例如大规模大脑区域的相互作用。然而,不同的冥想风格如何参与这些大规模大脑网络的调节仍不清楚。在这里,我们使用机器学习和 fMRI 功能连接,研究了集中注意力和开放监控冥想风格如何影响大规模大脑网络。具体来说,我们训练了一个分类器来预测两组受试者的冥想风格:专家上座部佛教僧侣和新手冥想者。我们表明,分类器只能区分专家组的冥想风格。此外,通过检查训练后的分类器,我们观察到前部显着性和默认模式网络与分类相关,这与它们在冥想中参与情绪和自我相关调节的理论一致。有趣的是,结果还强调了调节注意力和自我意识的关键区域与处理和整合体感信息相关区域之间的特定耦合的作用。最后,我们观察到左半球间连接在分类中的作用更大。总之,我们的研究支持了以下证据:大量的冥想练习会调节大规模的大脑网络,而不同的冥想风格会对有助于特定风格功能的连接产生不同的影响。
我们旨在通过总结临床评估中报道的神经系统症状,并将其与回顾性收集的结构/扩散脑磁共振成像(MRI)衡量相关性,以确定患有call体疾病患者(DCC)患者的症状相关神经影像标志物(DCC)。所研究的大多数症状/疾病都与CC异常有关。总脑(TB)量与语言,认知,肌肉张力和代谢/内分泌异常有关。尽管白质(WM)体积与研究的症状无关,但灰质(GM)体积与认知,行为和代谢/内分泌疾病有关。右半球(RH)皮质厚度(CT)与语言异常相关,而左半球(LH)CT与癫痫有关。虽然Rh Gyrifacient Index(GI)与所研究的任何症状无关,但LH GI与认知障碍唯一相关。DCC患者的患者和对照组之间的GM体积和LH/RH CT显着更大,而WM体积和LH/RH GI在对照组中的明显更大。TB的体积和组织微观结构的扩散指数没有显示两组之间的差异。总而言之,我们的基于大脑MRI的措施成功地揭示了与许多症状的差异联系。具体来说,LH GI异常可以是DCC患者的预测因子,这与患者的症状唯一相关。此外,CC异常患者的结核病体积正常和整体组织微观结构,具有GI指示的可能恶化的机制以扩展/折叠大脑。
许多研究都调查了针对失语症患者一系列语言问题的干预措施所带来的大脑变化。我们力求整合这些研究的结果,以检验 (1) 干预的重点(即音系、语义、正字法、句法或节奏旋律)是否决定了大脑的哪些区域发生变化;以及 (2a) 最一致的变化是发生在语言网络内部还是外部,以及 (2b) 这些变化是否与语言结果的个体差异有关。我们考虑了 32 项研究的结果,其中涉及 204 名独特患者。关于 (1),治疗相关变化的位置并不明显取决于目标语言处理类型。然而,有证据表明节奏旋律训练对右半球的影响比语言训练更大。关于 (2),我们观察到语言恢复不仅与左半球传统语言相关结构和右半球同源区域的变化有关,还与更多的内侧和皮层下变化(例如楔前叶和基底神经节)有关。虽然很难得出有力的结论,因为缺乏关于这一主题的系统大规模研究,但本综述强调需要采取综合方法来研究语言干预如何影响大脑。未来的研究需要侧重于更大的样本,保留受试者特定信息(例如病变效应),以应对中风引起的失语症固有的异质性。此外,全脑连接模式的恢复相关变化需要更多的研究,以提供与治疗相关的大脑可塑性和语言恢复的全面神经解释。
经颅直流刺激(TDC)已显示出在健康和患病的人群中产生神经可塑性。通过使用神经影像提供实时的大脑状态反馈来控制刺激持续时间是一个引起人们极大兴趣的话题。这项研究介绍了闭环调节对额叶皮层中靶向功能网络的可行性。我们假设在刺激治疗期间达到特定状态后,我们无法进一步改善大脑状态。在环形配置中排列的1 Ma的高率TDC在靶向的右额叶皮层的15个健康男性受试者的靶向右额叶皮层上应用10分钟。功能近红外光谱法在刺激期间连续监测血红蛋白发色团。将从过滤的氧气血红蛋白获得的相关基础二进化以形成短期和远程连接的子网。使用基于相关矩阵的连通性百分比的新量化度量分别分析了所有子网络中的连接性。刺激半球中的短距离网络在初始刺激阶段显示出增加的连通性。然而,刺激6分钟后,连接密度的增加显着降低。左半球的短距离网络和远程网络在整个刺激期间逐渐增加。连接百分比度量与网络理论参数显示出相似的响应。连接性百分比和网络理论指标代表刺激治疗过程中的大脑状态。
有证据表明,tomatis音乐听力疗法可显着改善严重的神经系统疾病。这种神经生理学方法通过听力器官,神经系统有效刺激,即大脑具有神经可塑性。独立的定量脑电图(QEEG)测量值,脑图(BM)和听觉引起的电位(AEP)与听力测试(听觉图)相关,因此验证了治疗。此方法由半小时会话组成,主要调整和过滤,W.A.莫扎特的音乐和格里高利的颂歌(由法国圣皮埃尔·德·塞勒斯梅斯的修道院)。诊断主要基于听力测试和解剖学,在目前的情况下也基于独立的QEEG测量。大约12天后在治疗期间重复相同的程序(〜100次会议½小时),在治疗结束时(最多5次,〜180次会议)。这促进了观察两个不同测量值之间的相关性以及产生的效果,这有助于该方法的验证。特殊设计的设备的调整很大程度上取决于对听力测试的解释,也取决于合格的治疗师对客户的观察。特殊的耳机还带有头骨上的骨振动器,使声音向耳朵的骨传导以激活内部交流或自我意识,而耳机会刺激与外界的通讯。左 /右平衡的调整将影响右 /左半球的激活,其功能不同。因此,QEEG测量值可以监视大脑功能的变化以及听力测试将显示左 /右耳的听力测试。
解码器将皮质图(ECOG)信号从皮质转换为可解释的语音参数和一种新型的可区分语音合成器,将语音参数映射到频谱图。我们开发了一个由语音编码器和相同的语音合成器组成的伴侣音频到Audio自动编码器,以生成参考语音参数,以促进ECOG解码器培训。该框架具有自然听起来的语音,并且在48名参与者的队列中高度可重现。在ECOG解码器的三个神经网络架构中,3D Resnet模型在预测原始语音频谱图(PCC = 0.796)的情况下预测原始语音频谱图时具有最佳的解码性能(PCC = 0.804)。我们的实验结果表明,即使仅限于因果操作,我们的模型也可以以高相关性来解码语音,这对于通过实时神经假体采用是必不可少的。我们成功地解码了左或右半球覆盖范围的参与者中的语音,这可能导致左半球损害导致语音缺陷的患者的言语假体。此外,我们使用遮挡分析来识别有助于跨模型语音解码的皮质区域。最后,我们为我们的两阶段培训管道提供开源代码以及协会的预处理和可视化工具,以实现可重现的研究并推动跨语音科学和假体社区的研究。