alpha是静止人体中最强的电生理节奏。尽管在脑电图信号中占主导地位,但在发育过程中可以观察到α性质的巨大变化,并且在儿童期和成年期间α频率的增加。在这里,我们检验了以下假设:α节奏中的这些变化与视觉白质途径的成熟有关。我们以大型扩散MRI(DMRI)-EEG数据集(DMRI n = 2,747,EEG N = 2,561)的儿童和青少年(年龄范围5-11岁)的儿童和青少年进行了大写,并显示出特定于Alpha频率的发育范围。行为分析还证实了α频率的变化与视觉感知的成熟变化有关。目前的发现证明了白质组织特性,电生理反应和行为之间的发育变化之间的密切联系。
夹带是一个系统与另一系统的相匹配的现象。人类神经活动已显示出与外听性刺激产生共鸣。当我们欣赏音乐时,带有听觉信号的大脑反应引起了共鸣。音乐认知的症结是基于具有内在神经频率的音乐频率的共鸣。也已经证明,在听音乐的同时,神经活动在跨参与者之间进行了同步,这是由高主体间相关性显示的。在这项工作中,我们使用这一事实来预测参与者对脑电图对drumbeat的反应的听力。我们还测试了是否可以在较小的数据集上训练并使用数据集的其余部分进行测试。我们将频率 *通道图构成,并将其馈送到CNN模型中,以预测60-20-20(火车-DEV检验)数据拆分协议的分类精度为97%的Drumbeat,而20-20-60数据拆分的精度为94%。我们还获得了100%的分类精度,用于预测两个数据拆分协议的参与者。
结果:我们发现线粒体的大小和数量在新生神经元中的大小和数量较低,然后随着神经元在特定物种特定的时间线后的成熟而逐渐生长。虽然在小鼠神经元中,线虫在3到4周内达到成熟的模式,但仅在人类神经元几个月后才这样做。我们接下来测量了人和小鼠发展皮质神经元的线粒体氧化活性和葡萄糖代谢。这揭示了线粒体的功能成熟的特定物种时间表,而小鼠神经元比人神经元表现出的线粒体依赖性氧化活性的速度要快得多。我们还发现,人皮质神经元比同一年龄的小鼠神经元显示出低水平的线粒体驱动的葡萄糖代谢。最后,湿润的塞素蛋白软骨会影响神经元的发育时机。我们进行了人类发育的皮质神经元的药理或遗传操作,以增强线粒体氧化代谢。这导致了加速的神经元成熟,神经元提前几周表现出更多成熟的特征,包括复杂的术语,增加的电兴奋性和功能性突触形成。对小鼠神经元的类似治疗也导致了更快的成熟,而小鼠神经元中线虫代谢的抑制导致发育率降低。
研究文章|行为/认知定义被忽视的结构揭示了衰老中皮质与认知之间的新关联与阿尔茨海默氏病之间的联系https://doi.org/10.1523/jneurosci.1714-23.2024收到:2023年9月10日,2024年1月5日接受:2024年1月27日:27 1月27日copyright。
皮质振荡,以通过神经夹带的机制在语音和音乐感知,注意力选择和工作记忆中发挥功能作用。通常认为神经夹带的特性之一是,其对持续振荡的调节作用超过了节奏刺激。我们通过在被动感知范式中研究旋律刺激期间和表达旋律刺激期间和之后通过研究皮质神经振荡来测试了这种现象的存在。旋律由; 60 and; 80 Hz音调嵌入2.5 Hz流中。使用雄性和女性人类中的颅内和表面记录,我们揭示了高c条带的持续振荡活性,以响应整个皮质的音调,远远超出了听力区域。响应2.5 Hz流,在任何频带中均未观察到持续活动。我们进一步表明,我们的数据被阻尼的谐波振荡器模型很好地捕获,可以分为三类的神经动力学,具有独特的阻尼特性和特征性。该模型对人皮层中听觉神经夹带的频率选择性提供了一种机械和定量的解释。
抽象运动模式分析使用多种方法来识别由可穿戴传感器,视频 - 摄像头和全球导航卫星系统记录的体育活动。本文使用来自心率监视器的数据,导航系统记录的加速度学信号和手机传感器进行了运动分析。在一个丘陵地区记录了实际的骑自行车实验,其路线约为12公里。信号,以发现地理和生理数据之间的关系,包括检测心率恢复延迟作为身体和神经状况的指标。所提出的算法利用了信号分析的方法和人体运动特征的提取方法,这些方法用于研究心率,路线效力,循环速度和循环节奏的对应关系,包括时间和频域。数据处理包括使用Kohonen网络和对运动模式进行分类的两层软计算模型的使用。获得的结果指向平均时间为22.7 s,在循环传感器检测到重负荷后的心率下降50%。进一步的结果指出,人体磨损加速度计记录的信号与从GNSSS数据评估的速度之间的信号之间的对应关系。基于加速度计量数据的下坡和上坡循环的分类分别为培训和测试数据集的精度分别为93.9%和95.0%。这些技术也可以应用于康复和神经系统疾病诊断中的广泛应用。提出的方法表明,可穿戴的传感器和人工智能方法构成了有效的工具,可在不同的运动活动中评估生理状况,包括骑自行车,跑步或滑雪时进行运动监测。
人类的神经行为研究长期以来一直集中在任务重复执行期间本地活动水平的变化。后来发现扩展网络中的自发神经耦合也会影响性能。在这里,我们打算揭示基本机制,相对重要性以及自发耦合与任务诱导的激活之间的相互作用。为此,我们在休息期间记录了两组健康参与者(男性和女性),而他们执行了视觉感知或运动序列任务。我们证明,对于这两项任务,任务过程中更强大的作用以及通过自发的静止节奏预测性能的自发性节奏耦合。然而,高性能的人呈现出经典任务诱导的激活,而没有更强的自发网络耦合。激活是仅在自发网络相互作用较低的受试者中需要的补偿机制。这挑战了神经处理的经典模型,并要求采取新的策略来训练和提高性能。
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1 Max Perutz Labs,维也纳大学,维也纳生物中心,维也纳,奥地利,2 Alfred Wegener Institute Helmholtz极地和海洋研究中心,德国Bremerhaven,德国Bremerhaven,Vienna Biocenter Phd Proghna dienna Biocenter Phardienna dienna Biocation and Maxtienna,Vienna,Vienna,Vienna,Vienna,Vienna,Vienna,4佩鲁茨实验室,维也纳大学,维也纳医科大学,维也纳,奥地利,5动物生理学和神经生物学司,库尤文库芬,比利时,鲁南,6个神经和发育生物学系,维也纳大学,维也纳大学,维也纳大学,维也纳,奥地利,奥地利7研究平台,奥地利,奥法利亚,奥法利亚,奥法利亚,奥法利亚,奥地利,维也纳,维也纳,维也纳,维也纳,维也纳,维也纳,维也纳,维也纳,维也纳,维也纳,维也纳,维也纳,维也纳,维也纳。环境(ICBM),数学与科学学院,Carl von Ossietzky Universita tember,德国奥尔登堡
节奏刺激,如光,声音和触觉,可以调节大脑功能并改善注意力(例如注意力)[3,12,48,63]。现有方法主要使用了不可磨损或高度专业的设备,但智能手表和智能眼镜等可穿戴设备可能会用于提供有节奏的刺激并调节大脑功能。这种方法提供了许多令人兴奋的可能性:首先,可以使用简单的软件下载来提供认知增强干预措施,从而可以使用已广泛部署和社会可接受的商业可穿戴设备,从而可以轻松分散这些干预措施。第二,因为它们几乎总是存在于用户的身体上,因此可以轻松地进行可穿戴设备,以便在用户需要时提供认知增强,并有可能自动检测到何时需要刺激。在这项研究中,我们选择专注于通过有节奏刺激可穿戴设备提高注意力。注意力可以定义为选择性分配认知资源为特定内部或外部实体的能力[43],并且它是日常生活中的关键认知功能[11]。尽管已经开发出许多方法来提高注意力,但注意力的失败仍然代表了社会的重大负担。例如,大多数交通事故涉及注意力失败[64]。可穿戴设备的安全性,在许多不同情况下都是安全,不引人注目且可用的设备,是满足某些未满足需求的潜在潜在方法。成功的设备必须有效,易于使用,在社会上可以接受和舒适。迄今为止,尚未对注意力的可穿戴节奏刺激的有效性和用户经验进行了很好的研究。因此,这项工作旨在回答以下两个研究问题。