文学回顾过去的思维(2015年前)Crick [5]断言,科学家在所谓的计算机时代的早期以不同的方式使用了机器和大脑。一种意见是使计算机尽可能聪明。该地区后来被称为人工智能(AI,John Carthy,计算机科学家,1956年)。看来,那些专注于探索大脑互连规则的人做出了最重要的贡献。一种“神经元代数” [6-8]。尽管产生了感官处理的层次视图的电子版本,但在1950年代末,当Boden确定计算机程序实际上可以建模相当复杂的感觉过程,并且该程序的功能可能会随着时间的推移而改变。当前对物体的澄清是该开发工作的直接结果。一个重大突破。看来,后来的模型可以更好地解释了人脑的工作原理,包括真实机制的启示。尽管在人工场景分析等领域的计算机面部识别和发展方面取得了巨大进展,但被称为机器视觉的领域仍需要更多地赶上人们头脑中发生的情况。
脑对脑接口 (BBI) 是一种通过神经成像和神经调节技术的组合促进两个大脑之间直接信息传输的系统。这些系统可以根据另一个用户的神经信号刺激一个用户的大脑。虽然脑机接口经常在人机交互 (HCI) 游戏和游戏社区中讨论,但 BBI 尚未得到充分探索。在本文中,我们通过提出三种类型的“心灵感应游戏体验”来研究 BBI 系统的社交游戏潜力,这些体验基于我们在之前的研究中设计、设计和评估的可穿戴 BBI 系统“PsiNet”。该系统通过脑电图 (EEG) 作为系统输入来测量玩家的神经活动,并使用经颅电刺激 (tES) 作为系统输出来刺激其他用户的相关大脑活动。我们希望这项工作能够激励游戏设计研究人员使用 BBI 系统等神经技术创造新颖的游戏体验。
• 儿童障碍性疾病( Childhood Disorder ) :了解自 闭 症( Autism )、注意缺陷多 动 障碍 ( Attention Deficit Hyperactivity Disorder )、唐氏 综 合症( Down Syndrome )、 阅读 障碍 ( Dyslexia )等疾病的症状、成因、治 疗 • 上 瘾 ( Addiction ) : 了解上 瘾 的生理机制; * 导 致上 瘾 的常 见药 品及其引 发 的症状和治 疗 方式, 包括酒精( Alcohol )、尼古丁( Nicotine )、大麻( Marijuana )、 鸦 片( Opiates )、 兴奋剂 ( Psychostimulants )等;探索行 为上瘾(如网络游戏等)的成因及防治方式 • 退行性疾病( Degenerative Disease) :了解阿 兹 海默症( Alzheimer's Disease )、肌萎 缩侧 索硬化 症( Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS )、亨廷 顿综合症( Huntington's Disease )、帕金森症 ( Parkinson's Disease )的症状、成因和治 疗 • 精神疾病( Psychiatry ):了解焦 虑 症( Anxiety Disorders )、妥瑞氏 综 合症( Tourette Syndrome )、抑郁症( Depression )、躁郁症 ( Bipolar Disease )、精神分裂症 ( Schizophrenia )的症状、成因和治 疗 • 脑损伤( Illness and Injury ): 了解 疼痛 ( Pain )、 癫痫 ( Epilepsy )、中 风 ( Stroke )、 * 脑 瘤 ( Brain Tumors )、 * 多 发 性硬化( Multiple Sclerosis )、 * 神 经创伤 ( Neurological Trauma )的症 状、成因和治 疗 方式 • 脑疾病相关的公共医学:探索如何宣传普及脑疾病预防知识、推动社会对脑疾病患者的关注等 四、 脑研究及技术等
摘 要 : 目的:本研究旨在明确枳椇果梗多糖( HDPs )对酒精暴露所致的小鼠神经行为异常的改善效果,并探究谷 氨酸代谢和紧密连接蛋白表达在其中的作用。方法:雄性 C57BL/6 小鼠按 114 μL/20 g 剂量连续酒精灌胃 14 d ,建 立酒精暴露模型,同时设置干预组进行 HDPs 干预( 114 μL/20 g 酒精 +100 mg/kg HDPs )。应用行为学实验(旷场 实验、高架十字迷宫实验)评估神经行为学变化,采用气相色谱法测定小鼠血液中乙醇浓度, γ -H2AX 荧光检测小 鼠脑海马组织 DNA 损伤,免疫组化分析检测小鼠脑组织中紧密连接蛋白 Claudin-1 和 ZO-1 的表达,并通过超高 效液相色谱 - 四级杆飞行时间质谱法( UPLC-Q-TOF-MS )代谢组学技术对小鼠脑组织代谢物进行分析。结果: HDPs 可有效降低酒精暴露小鼠血液乙醇浓度,由 4.69±0.29 g/L 降至 1.64±0.104 g/L ;改善酒精暴露所致的小鼠神 经行为异常,旷场实验中,与酒精组相比, HDPs 干预组总路程显着提升至 27340±3304 cm ( P <0.05 ),平均速度 显着提升至 67.4±13.4 cm/s ( P <0.05 ),不动时间缩短 29% ( P <0.05 );高架十字迷宫实验中,与酒精组相比, HDPs 干预组闭臂停留时间显着减少至 195.6±10.3 s ( P <0.05 ),开放臂进入次数显着增加 26% ( P <0.05 ));还 可降低酒精诱导的脑组织氧化应激与 DNA 损伤水平, ROS 、 MDA 分别降低 5.4% 、 29.5% ( P <0.05 ), T-AOC 提 高 10.9% ,上调脑海马组织中 Claudin-1 ( 2.2 倍)和 ZO-1 ( 0.1 倍)蛋白的表达;并调节脑组织谷氨酸代谢通路, 提高甘氨酸( 19.7% )、谷光甘肽( 25% )、琥珀酸( 22.6% )等代谢物水平。结论: HDPs 可有效改善酒精对小鼠 神经行为的影响,其机制或可能通过抗氧化、保护紧密连接蛋白和调节谷氨酸代谢通路发挥作用,研究结果可为 扩展枳椇资源在食品领域中的应用提供理论依据。
研究人员采用了Hyperscanning,该技术用于在现实世界中同时记录多个参与者的神经活动。据我们所知,没有研究在虚拟现实(VR)中使用Hyperscaning。 这项研究的目的是;首先,要复制现有文献中脑之间同步的结果,以实现现实世界的任务,其次,探索脑间同步是否可以在虚拟环境(VE)中引起。 本文在两种不同的设置(现实世界和VR)中报告了三个飞行员研究。 配对的参与者进行了两次会议,该会议是通过纤维跟踪练习隔开的,在此练习中,他们的神经活动也通过脑电图(EEG)硬件同时记录。 通过使用相位锁定值(PLV)分析,发现VR诱导相似的脑间同步,如现实世界中所见。 此外,观察到的纤维点练习在现实世界和VR中都具有相同的神经激活区域。 基于这些结果,我们推断VR可用于增强在VE中执行的协作任务中的脑间合成。 特别是,我们已经能够证明VR中的视觉视角改变能够引起脑间同步。 这表明VR可能是一个令人兴奋的平台,可以进一步探索脑间同步的现象,并更深入地了解人类交流的神经科学。据我们所知,没有研究在虚拟现实(VR)中使用Hyperscaning。这项研究的目的是;首先,要复制现有文献中脑之间同步的结果,以实现现实世界的任务,其次,探索脑间同步是否可以在虚拟环境(VE)中引起。本文在两种不同的设置(现实世界和VR)中报告了三个飞行员研究。配对的参与者进行了两次会议,该会议是通过纤维跟踪练习隔开的,在此练习中,他们的神经活动也通过脑电图(EEG)硬件同时记录。通过使用相位锁定值(PLV)分析,发现VR诱导相似的脑间同步,如现实世界中所见。此外,观察到的纤维点练习在现实世界和VR中都具有相同的神经激活区域。基于这些结果,我们推断VR可用于增强在VE中执行的协作任务中的脑间合成。,我们已经能够证明VR中的视觉视角改变能够引起脑间同步。这表明VR可能是一个令人兴奋的平台,可以进一步探索脑间同步的现象,并更深入地了解人类交流的神经科学。
随着社会环境的不断变化,压力对社会交往产生了重大影响。本研究通过四种假设的路径模型,探讨急性压力如何影响实时合作与竞争互动的潜在认知和神经机制。我们使用基于功能性近红外光谱(fNIRS)设备的超扫描技术,通过特里尔团体社会压力测试操作,检测急性压力下参与模式游戏的二元组的脑间一致性。行为结果显示,在合作会话中,压力组的二元组比对照组的二元组表现出更好的合作表现和更高的自我与他人的重叠水平。与对照组相比,fNIRS 结果发现,压力组在合作会话期间右侧颞顶交界处(r-TPJ)的人际大脑同步性更高,合作伙伴与建造者之间的格兰杰因果关系更强。我们的研究结果证实了在合作环境中有更好的表现,并进一步发现,r-TPJ 中的脑间一致性和自我与他人的重叠连续介导了急性压力对合作表现的影响。
虽然大多数中风幸存者会经历一些自发恢复并在亚急性环境中接受治疗,但他们的上肢感觉运动功能往往会受到持续性损害,从而影响日常生活的自主性。脑机接口 (BCI) 技术已显示出作为促进中风后运动恢复的一种康复形式的前景,然而,我们对其使用相关的功能连接和行为结果的变化了解有限。在这里,我们研究了基于 EEG 的 BCI 干预与功能性电刺激 (FES) 对中风恢复期间静息态功能连接 (rsFC) 和运动结果的影响。23 名中风后上肢运动障碍患者完成了 FES 的 BCI 干预。在干预前、干预后和干预后 1 个月收集了静息态功能磁共振成像 (rs- fMRI) 扫描和行为数据。研究了运动网络内 rsFC 的变化和行为测量以确定大脑与行为的相关性。在组级层面,BCI 干预后,运动网络中的半球间和网络 rsFC 显著增加,患者在动作研究臂测试 (ARAT) 和 SIS 领域的表现显著提高。值得注意的是,干预前、干预后和干预后 1 个月的半球间 rsFC 变化与多个运动相关领域的行为改善相关。这些发现表明,使用 FES 的 BCI 干预可以促进中风后患者的半球间连接变化和上肢运动恢复。
此外,我开发了一种新工具,用于测试热重组位置的交叉分布,我们称之为种子键入种子类型)。此方法可以实现交叉频率测量和单个重组事件位置的精确映射。使用这种方法,我确定了一个非常多态性的CHP间隔,其中三个热重组位置:ARO,Coco和Nala。我们的结果表明,热重组位置的中心实际上没有单个核苷酸的多态性(英语SNP),但是SNP在其直接接近度中的存在会刺激给定位置的交叉活动。此外,如果研究染色体间隔周围的结构变化如果不直接覆盖热重组位置,则不会影响重组的频率。使用A. thalaian线在可可中的自然缺失或使用CRSIPR/CAS9产生人工删除后,我们确认拟南芥在位置位置的热重组位置之间没有竞争。
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父母和孩子之间的情感交流在早期至关重要,但对其神经基础知之甚少。在这里,我们采用双重连通性方法来评估在自然主义互动期间,积极情绪和负面情绪如何调节婴儿与母亲之间的人际神经网络。在与婴儿的社交互动期间(平均年龄为10.3个月)在社交互动期间,要求15位母亲向对物体成对建模,而母亲和婴儿的神经活动则使用双电脑电图(EEG)同时测量。6 - 9 Hz范围内的脑内和脑间网络连接性(即婴儿α频段)在阳性和负面情绪的母体表达过程中,使用定向(部分定向连贯性,PDC)和非指导(相锁定值,PLV)连接度量计算。图理论措施用于量化网络拓扑中的差异作为情绪价的函数。我们发现,脑间网络指数(密度,强度和划分)始终揭示了情绪价对亲子神经网络的强烈影响。父母和孩子在孕产妇表现出积极情绪的表现中表现出更强的神经过程整合。此外,定向 - 脑之间的指标(PDC)表明,在阳性情绪状态下表达阳性时,对婴儿方向的影响更强。这些结果表明,父母的脑间网络受到二元社会互动的情感质量和音调的调节,并且可以成功地应用脑间图指标来检查父母侵入的脑间网络拓扑中的这些变化。