描述基于感觉运动节律的脑机接口 (SMR-BCI) 用于获取与运动意象相关的脑信号并将其转换为机器控制命令,从而绕过通常的中枢神经系统输出。选择最佳的外部变量配置可以最大限度地提高 SMR-BCI 在健康和残疾人士中的表现。当 BCI 的目标是在严格监管的实验室环境之外的日常环境中使用时,这种性能现在尤为重要。在这篇评论文章中,我们总结并批判性地评估了当前有关外部变量对 SMR-BCI 性能的影响的知识体系。在评估 SMR-BCI 性能与外部变量之间的关系时,我们将其广泛地描述为不太依赖于 BCI 用户并且源自用户之外的元素。这些因素包括 BCI 类型、干扰因素、训练、视觉和听觉反馈、虚拟现实和磁电反馈、本体感受和触觉反馈、脑电图 (EEG) 系统组装的细致程度和 EEG 电极的定位以及记录相关伪影等因素。在这篇评论文章的最后,提出了关于外部变量对 SMR-BCI 性能影响的研究未来发展方向。我们相信,我们的评论对学术 BCI 科学家和开发人员以及在 BCI 领域工作的临床专业人员以及 SMR-BCI 用户都具有价值。
摘要。这项研究与理解是集中度是运动员表现的重要组成部分,尤其是在足球等运动中,需要快速反应,压力下的决策和行动的准确性。因此,这项研究想知道旨在改善感觉和运动系统之间协调的感觉运动练习的程度,可以对集中足球运动员的能力产生积极影响。这项研究包括在测试前和测试后设计的实验定量研究类型中。预测试和测试后设计用于测量干预前后因变量(浓度)中发生的变化(感觉运动运动)。这项研究的人口是Makassar州立大学运动科学学院(FIK UNM)的足球运动员。所使用的样本由25名足球运动员有目的地选择。要测量浓度,使用网格浓度运动仪器。基于数据分析的结果表明,干预前和干预后之间存在差异。干预后的平均分数高于4.48点干预之前的分数,显着性值为(sig。0.00)。因此,在常规培训计划中,将此练习的整合可以为运动员提供重大好处,以应对比赛期间需要快速反应和高浓度的情况。
(1) 维数 一般取值 1 或 2 ,当 时,要求数据量 在数千点以上,但 过大不能保证序列具有相同 的性质; 一定时,若 ,需要较大才能取得 较好的效果,但是太大会丢失序列的许多细节信 息。 Pincus [ 14 ] 研究认为 比 效果好,可使 序列的联合概率进行动态重构时提供更详细的信 息。 (2) 用来衡量时间序列相似性的大小。如果 选得太小,估计出的统计概率会不理想;若选得 太大,会丢失时间序列中很多细节,达不到预期的 效果。 Pincus [ 14 ] 通过对确定性和随机过程的理论分 析及其对计算和临床应用的研究,总结出取值为 ( 为原始序列的标准差 ) 能得出有效 的统计特征。 (3) 表示输入数据点,一般取值为 100 ~ 5000 。因此根据上述原则,本文取 , 。根据实验研究发现当 时,不同 状态的脑电信号的样本熵并无太大差异;当 时,不同状态的脑电信号的熵值有明显差异。 因此 取值为 100 。即用长度为 100 点,间隔为 4 点 的滑动窗计算 EEG 在运动想象期 (2 ~ 6 s) 的样本 熵序列,然后求该序列的均值作为该 EEG 的样本 熵。 ERS/ERD 现象主要出现在 C3 和 C4 电极对应的 感觉运动区上,例如,右手运动想象时可观测到 C3 电极对应的感觉运动区 ERD 现象,左手运动想 象时可观测到 C4 电极对应的感觉运动区 ERD 现
非典型抗精神病药氯氮平的靶向多巴胺能途径和影响预脉冲抑制(PPI)以外的多个受体系统,这是一种对感觉运动门控的关键翻译度量。由于PPI是由异型抗精神病药(例如利培酮和氯氮平)调节的,因此我们假设P11(一种与焦虑和抑郁样行为以及G蛋白偶联受体功能相关的衔接蛋白 - 可能会调节这些效果。在这项研究中,我们通过测试野生型和全球P11敲除(KO)小鼠在氯吡啶酚,利培酮和氯氮平来评估了P11在氯氮平增强效应中的作用。我们还进行了结构和功能性脑成像。与我们期望类似焦虑的P11-KO小鼠会表现出增强的惊吓反应和对氯氮平的敏感性的增强,PPI测试表明,P11-KO小鼠对瑞治酮和氯氮平的PPI增强作用没有反应。成像揭示了P11-KO小鼠中不同的区域脑体积差异和降低的海马连通性,其氯氮平诱导的明显钝化的CA1区域变化。我们的发现突出了P11在调节氯氮平对感觉运动门控和海马连接性的影响中的新作用,从而为其功能途径提供了新的见解。
先前的研究表明,通过单侧手部运动增加某一大脑半球的活动水平有可能影响创造性表现。左手运动引起的右脑半球大脑更强烈的激活被认为可以促进创造性表现。这项研究的目的是通过加入更高级的运动任务来复制这些效果并扩展先前的发现。43 名右撇子参与者被要求分别用右手(n = 22)或左手(n = 21)运球。运球过程中,使用功能性近红外光谱(fNIRS)监测双侧感觉运动皮层的大脑活动。通过调查两组(左手运球与右手运球)并进行测量创造性表现(语言和图形发散思维任务)的前测/后测设计,检查了左半球和右半球激活对创造性表现的影响。结果表明,篮球运球无法调节创造性表现。然而,对运球过程中感觉运动皮层大脑激活模式的分析揭示出的结果与复杂运动任务期间大脑半球激活差异的结果基本一致。在右手运球时,左半球的皮质激活程度高于右半球,而左手运球时双侧皮质激活程度高于右手运球。线性判别分析的结果进一步表明,使用感觉运动活动数据可以实现较高的组分类准确率。虽然我们无法复制单侧手部运动对创造性表现的影响,但我们的结果揭示了高级运动过程中感觉运动大脑区域功能的新见解。
Esma Cetinkaya Mesut Sahin 博士,论文导师 日期 新泽西理工学院生物医学工程教授 Bryan J. Pfister 博士,委员会成员 日期 新泽西理工学院生物医学工程系主任兼教授 Stella Elkabes 博士,委员会成员 日期 罗格斯大学神经内分泌学教授,新泽西州纽瓦克 Eric Lang 博士,委员会成员 日期 纽约大学神经科学和生理学系副教授,纽约州纽约市 Ozlem Gunal 博士,委员会成员 日期 罗格斯大学精神病学系助理教授,新泽西州纽瓦克市
Original Article Individualization of martial arts training based on sensorimotor reaction analysis in students IVAN BOCHARIN 1 , MAXIM GURYANOV 2 , ANTON VOROZHEIKIN 3 , VIKTOR KRAYNIK 4 , ELENA ROMANOVA 5 , LARISA RYZHKOVA 6 , ALEXANDER BOLOTIN 7 , ATANAS SARANDEV 8 , NINA ARNST 9 , IVAN DAVIDENKO 10 , MAXIM Anisimov 11,Pavel Tyupa 12,Andrey Kovalchuk 13 1,2 Priverolzhsky Research医科大学,Nizhny Novgorod,俄罗斯,俄罗斯3 Kaliningrad研究所,俄罗斯Kaliningrad,俄罗斯4 Altai State Pagogigical University,Barnaul,Barnaul,Barnaul,Barnaul,Barnaul,Barnaul,俄罗斯5 Altai State,5 Altai State,Russia,Russiia,Moscia presia presia presia presia sport'ussia sport'ussia sport'russiia大圣彼得堡理工大学,俄罗斯圣彼得堡8医科大学 - 索非亚,索非亚,保加利亚9 Reshetnev西伯利亚州科学技术大学,克拉斯诺亚尔斯克,俄罗斯,俄罗斯10,11圣彼得堡州立农业大学,俄罗斯圣彼得斯堡,俄罗斯圣彼得斯,俄罗斯12号Immanuel Kant kant baltic University,俄罗斯,Kalinia,Kalinia,Kalinia,Kalining,Yugra,13岁,俄罗斯的Khanty-Mansiysk,在线发布:2024年6月30日,接受出版:2024年6月15日doi:10.7752/jpes.2024.06155摘要:神经过程的移动性和不稳定性,以及通过Reflex Arcs的激发式传播的速度来确定各个人的效力,并确定了一个人的有效性。这项研究的目的是对武术中从事不同形式的体育活动的学生运动员之间对物体进行复杂的视觉 - 运动反应进行比较分析,以实现个性化教育和培训课程。研究使用了对移动物体的反应方法。结论。材料和方法:五十七名男学生参加了实验,其中包括32名没有特定运动训练的32名,在Sambo和Aikido类别中具有25种体育经验。使用的设备是带有集成的“心理生理学”软件的“ TVE”视觉运动反应控制台。评估了准确,高级和延迟反应的数量,平均反应时间以及神经过程的平衡。结果:具有运动经验的学生显示了中枢神经系统的功能更稳定,以及神经过程的移动性和不稳定性,这通过研究指标的可靠值证实。在测试过程中,学生运动员表现出精确反应的占主导地位,激发和抑制作用的变化更加稳定。与未经训练小组的学生相比,他们沿着反射弧的激发速度更高。没有运动经验的学生之间的聚类分析结果表明神经过程的不稳定性,而兴奋或抑制过程占主导地位。在学生运动员组中,神经过程更加平衡,这可能会对运动结果产生积极影响。关键词:体育,武术,视觉运动反应,体育训练在体育和运动实践中,人类中枢神经系统生理状态的关键信息预测之一是视觉运动的反应。这决定了训练过程的个性化方法的重要性(Romanova等,2023; Wang等,2023)。可用于确定脑皮质中激发和抑制的特征,以及沿反射弧的神经信号的速度(Van Biesen等,2018; Trecroci等,2021;Hülsdünker,&Mierau,&Mierau,2021)。研究感觉运动反应的速度和准确性对于确定中枢神经系统功能状态的心理生理特征和参数至关重要。已经确定,身体的这种生理功能是影响运动训练质量的主要特征之一(Hunzinger等,2020)。对移动对象的视觉运动响应是预见教育,培训和竞争活动中事件过程的研究过程中最著名的。实现武术的运动结果(伊斯兰等,2020; Korobeynikov等,2020; Vorozheikin等,2020)。
。cc-by-nc-nd 4.0国际许可证(未经同行评审证明)获得的是作者/资助者,他授予Biorxiv授予Biorxiv的许可,以永久显示预印本。这是此预印本版本的版权持有人,该版本发布于2025年2月10日。 https://doi.org/10.1101/2025.02.09.637302 doi:Biorxiv Preprint
摘要在年轻动物中神经系统的关键目标是学习运动技能。Songbirds 11学会唱歌为少年,提供了一个独特的机会来识别技能12获取的神经相关性。先前的研究表明,在歌曲获取过程中,声带皮层的尖峰速率可变性大大降低了13个,这表明从基于速率的神经控制到14的过渡到14毫秒至少的运动代码,已知是成人人声表现的已知。通过15区分尖峰模式的合奏是如何通过皮质神经元(“神经16词汇”)和尖峰模式与歌曲声学(“神经代码”)之间的关系17在歌曲获取过程中的变化,我们量化了18个少年bengence bengengale bengengale bengengale bengengalesection of to song ockisition。我们发现,尽管率变异性的预计会下降(峰值词汇的19个学习相关变化),但最年轻的20名歌手中神经代码的精度与成年人相同,峰值正时的1-2毫秒变化转移到21个量子上,差异很大。相比之下,较长的时间标准的爆发率失败了22,会影响少年动物和成年动物的运动输出。在变化的尖峰速率和行为可变性水平上,始终存在23毫秒的电动机编码24表明,与学习相关的皮质活动的变化反映了大脑更改其尖峰25词汇以更好地匹配潜在的运动代码,而不是在26代码本身的准确性中匹配基础运动代码。27
图1。响应视觉运动旋转的感觉运动学习。(a)视觉运动旋转任务的示意图。光标反馈(红点)相对于手的运动方向旋转,旋转的大小在各组(15°,30°,60°或90°)之间变化。半透明和纯色在学习的早期和晚期分别显示手和光标位置。(b,d)从Bond and Taylor(2015)和在线实验的实验实验中的15°(绿色),30°(黄色),60°(紫色)和90°(粉红色)旋转条件的平均手动训练。在Veridical反馈,无反馈(灰色背景)和旋转试验期间相对于目标(0°)的手(0°)提出。阴影区域表示SEM。(c,e)旋转块早期和晚期的平均手角度,以及从面对面(C)和在线(E)实验的无反馈后效应块。框图表示中位数(厚的水平线),四分位数(第1和3 rd,盒子的边缘)和极端(min and Max,垂直细线)。每个参与者的数据显示为半透明点。