动作是收集有关环境的感官信息的媒介,而环境又受建筑可供性的影响。可供性表征了身体的物理结构与运动和与环境互动的能力之间的契合度,因此依赖于与探索周围环境相关的感觉运动过程。作为感觉运动大脑动力学的核心,指导感觉信号门控功能的注意力机制与推断感觉信号外部原因所必需的运动相关过程共享神经资源。这种预测编码方法表明,感觉运动动力学对支持或抑制个人特定类型动作的建筑可供性很敏感。然而,建筑可供性如何与感觉信号门控功能背后的注意力机制相关仍然未知。在这里,我们证明顶枕区和颞中区中与事件相关的 alpha 波段振荡的去同步化与建筑可供性共变。对运动启动移动大脑/身体成像实验中记录的数据进行源级时频分析,发现 alpha 波段与事件相关的强烈去同步化源自后扣带复合体、海马旁回区域以及枕叶皮质。我们的研究结果首先有助于理解大脑如何解决与行为相关的建筑可供性。其次,我们的结果表明,在参与者与环境互动之前,源自枕叶皮质和海马旁回区域的 alpha 波段与建筑可供性共变,而在互动过程中,后扣带皮质和运动区域动态反映可承受的行为。我们得出结论,感觉运动动态反映了设计环境中与行为相关的特征。
Koselleck项目(2016 - 2023年) - 研究方案1:人造固定的神经生理和行为影响未发表的手稿,标题为“增强现实现实运动训练对固定者的感觉运动训练对感官运动功能和神经塑性的影响” G. Cohen和Herta Flor。子项目2:镜子训练对受伤足球运动员的影响(体育研究)未出版的文件,名为“ Studienplan_sportStudie_0531.pdf”。subroject 3:早期痴呆形式的感觉运动训练(MCI研究)Bekrater-Bodmann,R.,Löffler,A.,Silvoni,S.,Frölich,L.,Hausner,L.,Hausner,L.
有什么想法?决策,计划,信念,回忆,推理 - 所有这些心理现象都是关于某事的。这种基本且看似明显的见解对认知神经科学的当前状态和未来道路产生了深远的影响。当代的认知神经科学,尤其是动物模型研究,经常对感觉运动现象(例如反射等)进行解释。此策略忽略了代表性组成部分对认知的全部含义。相反,这些认知现象的最佳解释模型依赖于计算,即导致行为的大脑表示形式的转换。要从运动转向思维,对智能行为的解释需要比在当代神经科学中广泛地解释感觉运动现象的更弱的代表概念。当代神经科学中的Sherringtonian观点认为,对节点网络,神经元或大脑的区域的描述,通常包括有关神经元本身的生物物理细节,并且需要特定的加权联系来解释认知现象。尽管这种关注分子,细胞和电路可能适用于简单的感觉运动行为,但我们会争辩说它失败了
摘要 目的:脑机接口 (BCI) 技术的发展是帮助因严重运动瘫痪而失去说话能力的人实现交流的关键。一种越来越受关注的 BCI 控制策略采用从神经数据进行语音解码。最近的研究表明,直接神经记录和高级计算模型的结合可以提供有希望的结果。了解哪些解码策略可以提供最佳和直接适用的结果对于推动该领域的发展至关重要。方法:在本文中,我们优化并验证了一种解码方法,该方法基于语音重建,该语音重建直接从语音生成任务期间来自感觉运动皮层的高密度皮层脑电图记录中进行。主要结果:我们表明 (1) 专用的机器学习优化重建模型是实现最佳重建性能的关键;(2) 重建语音中的单个单词解码准确率达到 92%-100%(偶然水平为 8%);(3) 从感觉运动大脑活动直接重建可以产生可理解的语音。意义。这些结果强调了模型优化以实现最佳语音解码结果的必要性,并强调了基于感觉运动皮层重建的语音解码为开发下一代 BCI 通信技术所提供的潜力。
人类通过感知和应对错误来实现高效的行为。错误相关电位 (ErrP) 是在感知错误时发生的电生理反应。有人提出利用 ErrP 来提高脑机接口 (BCI) 的准确性,利用大脑的自然错误检测过程来提高系统性能。然而,外部和环境因素对 ErrP 可检测性的影响仍然不太清楚,特别是在涉及 BCI 操作和感觉运动控制的多任务场景中。在此,我们假设感觉运动控制的困难会导致多任务处理中的神经资源分散,从而导致 ErrP 特征的减少。为了检验这一点,我们进行了一项实验,其中指示参与者将球保持在板上的指定区域内,同时尝试通过运动想象控制显示屏上的光标。BCI 以 30% 的随机概率提供错误反馈。根据感觉运动控制的难度,我们采用了三种场景——无球(单任务)、轻量球(简单任务)和重量球(困难任务)——来描述 ErrP。此外,为了研究多任务对 ErrP-BCI 性能的影响,我们离线分析了单次试验分类准确度。与我们的假设相反,改变感觉运动控制的难度不会导致 ErrP 特征发生显著变化。然而,多任务会显著影响 ErrP 分类准确度。事后分析显示,在单任务 ErrP 上训练的分类器在困难任务场景下准确度降低。据我们所知,这项研究是首次在离线框架内研究在涉及感觉运动控制和 BCI 操作的多任务环境中 ErrP 是如何被调节的。尽管 ErrP 特征保持不变,但观察到的准确度变化表明,在实现基于 ErrP 的实时 BCI 之前,需要设计考虑任务负荷的分类器。
•感知,认知,运动控制/行为的机制 - 该区域是程序的核心,涵盖了感官输入,电动机输出以及介于两者之间的所有内容。最近的赠款研究了彩色视觉,视觉搜索和注意力,学习,记忆和决策的各个方面以及驱动感觉运动处理和运动输出的神经种群动态的视网膜机制。•神经信息表示 - 拟议的研究项目应表征神经活动,以可靠地解码神经元信息。提议者应描述他们的研究(如果成功)如何提高我们测试有关神经机制和功能的假设的能力,和/或为诸如感觉和感觉运动假体,脑镜界面和欺骗检测等应用的应用更加复杂。
当人们相互交流时,他们的大脑会同步。然而,目前尚不清楚脑间同步 (IBS) 是否在功能上与社交互动相关,或源于个体大脑接触相同的感觉运动信息。为了理清这些观点,当前的双脑电图研究调查了钢琴家联合演奏二重奏时基于振幅的 IBS,二重奏包含一个静默停顿,然后是节奏变化。首先,我们操纵预期节奏变化的相似性,并在停顿期间测量 IBS,从而捕捉到纯内源性时间计划的对齐,而没有声音或运动。值得注意的是,当伴侣计划相似的节奏时,右后伽马 IBS 更高,它可以预测伴侣的节奏在停顿后是否匹配,并且它只在真实情况下受到调节,而不是在替代对中受到调节。其次,我们操纵了对伴侣动作的熟悉程度,并在有声音的联合表演期间测量了 IBS。尽管感觉运动信息在不同条件下相似,但当伴侣不熟悉对方的部分并且必须更密切地关注表演的声音时,γ-IBS 更高。这些综合研究结果表明,IBS 不仅仅是共享感觉运动信息的附带现象,而且还可能取决于对行为同步和成功的社交互动至关重要的内源性认知过程。
摘要:针对不同目标的计划指导的运动是基于常见的日常活动(例如,到达),涉及视觉,视觉运动和感觉运动大脑区域。alpha(8-13 Hz)和β(13–30 Hz)振荡在运动准备过程中进行调节,并与正确的运动功能有关。然而,在达到任务期间,大脑区域如何激活和相互作用以及如何在功能上与这些相互作用有关的脑部节奏如何受到探索。在这里,考虑到与任务相关的皮质区域网络,在EEG源水平上研究了Alpha和Beta脑活动以及到达制备过程中的连通性。在延迟的中心完成任务中,从20位健康参与者中记录了60个通道的EEG,并预测到皮层以提取每个半球8个皮层区域的活性(2个枕骨,2个壁板,2个壁板,3个Peri-Central中央,1个额叶)。然后,我们通过光谱Granger因果关系分析了与事件相关的光谱扰动和定向连接性,并使用图理论中心性指数(在程度,超出程度上)进行了汇总。的结果表明,α和β振荡在功能上与以不同方式触及的准备工作,前者介导了同侧感觉运动区域的抑制作用和对视觉区域的抑制作用,而后者则协调对相对侧的感觉运动和视觉运动区域的抑制。
摘要 当我们学习时,大脑中会发生什么?自从 Cajal 的开创性工作以来,该领域已经取得了许多发现,表明经验如何改变单个突触的结构和功能。然而,最近的进展强调了从神经元和突触群体之间复杂的相互作用来理解学习的必要性。我们应该如何在如此宏观的层面上思考学习?在这里,我们开发了一个概念框架来弥合学习运作的不同尺度之间的差距——从突触到神经元再到行为。利用这个框架,我们探索指导跨这些尺度的感觉运动学习的原则,并为该领域未来的实验和理论工作奠定基础。关键词 神经元群体、感觉运动学习、状态空间框架、神经可塑性、维度、内部模型
