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使用非侵入式技术的脑机接口调查...
为神经肌肉残疾患者提供替代的控制方式。这导致了几种辅助设备的设计，这些设备有助于恢复身体残疾者失去的运动能力 [2]。移动机器人 [3,4] 和基于 BCI 的假肢也称为神经假肢设备 [5,6] 被用于帮助人们恢复正常功能。已经进行了研究以开发帮助人们从中风中恢复的方法，并提出了各种康复方法。基于 BCI 的虚拟现实设置已用于收集中风患者的数据，这些数据后来用于控制机器人假肢 [7]。BCI 还被用于使用不同的技术为完全或部分瘫痪的人恢复交流，从是/否二进制功能 [8] 到虚拟键盘和拼写器 [9]。BCI 还被用于评估受试者的心理状态以监测表现能力 [10]。其他应用包括工作量监控、浏览和其他媒体应用 [11]，甚至作为游戏的唯一或附加控制输入。所有这些应用的关键在于从大脑活动中提取可靠且有意义的信息，并设计方法和算法来从中提取特征。随着时间的推移，已经开发出多种方法和设备来“读取”大脑的活动。神经元通过物理连接使用电信号或交换称为神经递质的化学物质相互通信。在通信过程中，神经元表现出氧气和葡萄糖消耗的增加，从而导致流向大脑活跃区域的血流量增加。使用各种大脑成像技术，可以观察到大脑处理信息或响应各种刺激时电、化学或血流的变化。然后使用仪器的多通道测量结果创建大脑活动模式图，从中我们可以推断出大脑在任何给定时间发生的具体认知过程。用于实现此目的的不同技术将在下一节中讨论。
人工神经网络得出的脑氧代谢率用于 MRI 中区分胶质母细胞瘤和脑转移瘤的可行性研究
摘要：在某些情况下，胶质母细胞瘤在常规 MRI 上可能与脑转移瘤相似，但两者的治疗方法却有很大不同。这项前瞻性可行性研究旨在通过首次将定量磁化率映射和定量血氧水平依赖性 (QSM + qBOLD) 模型应用于这些实体来区分它们。我们前瞻性地纳入了 15 名未经治疗的胶质母细胞瘤患者（n = 7，中位年龄：68 岁，范围：54-84 岁）或脑转移瘤患者（n = 8，中位年龄 66 岁，范围：50-78 岁），这些患者在术前接受了包括多梯度回波和动脉自旋标记序列在内的 MRI 检查。使用人工神经网络计算了增强肿瘤 (CET) 和肿瘤周围非增强 T2 高信号区域 (NET2) 中的氧提取分数 (OEF)、脑血流量 (CBF) 和脑氧代谢率 (CMRO 2)。我们证明，胶质母细胞瘤的 CET 中的 OEF 明显低于 (p = 0.03) 转移瘤，仅对于转移瘤患者，CET 中的所有特征都明显高于 (p = 0.01) NET2，转移瘤患者的 CBF (p = 0.04) 和 CMRO 2 (p = 0.01) 的 CET/NET2 比率明显高于胶质母细胞瘤患者。支持向量机分类器的判别能力在两种特征组合下最高，受试者工作特征曲线下面积为 0.94，诊断准确率为 93%。QSM + qBOLD 可以对胶质母细胞瘤和脑转移瘤进行稳健区分，同时深入了解肿瘤氧合情况。
一种用于双线性回归的频域机器学习方法...
磁共振成像 (MRI) 可以非侵入性地绘制大脑的代谢氧消耗 (CMRO 2 )，这对于理解和监测健康和疾病状态下的神经功能至关重要。然而，由于缺乏稳健的方法，对 MRI 氧代谢的深入研究迄今为止受到阻碍。一种绘制 CMRO 2 的 MRI 方法基于在氧气和二氧化碳的呼吸调节期间同时获取脑血流 (CBF) 和血氧水平依赖 (BOLD) 加权图像。虽然这种双校准方法在研究环境中显示出良好的前景，但当前的分析方法在存在噪声的情况下不稳定和/或计算要求高。在本文中，我们提出了一种机器学习实现，用于对双校准 fMRI 数据进行多参数评估。所提出的方法旨在解决稳定性、准确性和计算开销问题，消除使用 MRI 研究氧代谢的重大障碍。该方法利用获取的灌注和 BOLD 加权数据的时间频率变换，从中选择适当的特征向量来训练机器学习回归器。实施的机器学习方法之所以被选中，是因为它们对噪声具有鲁棒性，并且能够映射复杂的非线性关系（例如 BOLD 信号加权和血氧之间存在的关系）。极端随机树 (ET) 回归器用于估计静息血流量，多层感知器 (MLP) 用于估计 CMRO 2 和氧提取分数 (OEF)。带有加性噪声的合成数据用于训练回归器，模拟数据涵盖广泛的生理合理参数。在模拟和体内数据（n = 30）中，将实施的分析方法的性能与已发表的方法进行了比较。所提出的
孕产妇反应到急性高强度。 ...
抽象目的检查孕妇对妊娠高强度耐药性运动的母体和胎儿心血管反应。方法10健康怀孕（妊娠26.4±3.2周）和10个健康的非怀孕个体（分别为34.8±6和33.5±2.9岁）。至少在基线强度测试后至少48小时，以确定10个重复（10 rm），参与者完成了10次重复的杠铃后蹲，卧推和硬拉以70％，80％，80％和90％的呼吸，并免费呼吸，随后呼吸10次重复，随后以90％的10 rm valsalva maneeuverva Maneeuver。持续监测产妇心率。胎儿心率，脐带收缩/舒张期（S/D）比，电阻指数（RI）和脉冲指数（PI）以及孕妇血压，葡萄糖和乳酸在运动前和运动前评估。结果在每次练习中，怀孕和非怀孕参与者的体重升高和感知的劳累率相似。母亲心率随着举重的量而增加，随着使用Valsalva操纵的使用而达到峰值（下蹲：137.3±8.4 bpm;卧推：110.5±10.4 bpm;硬拉：硬降：130.7±9.0 bpm）。未观察到胎儿心动过缓，胎儿心率也不会因运动前运动而变化（蹲：P = 0.639;卧推：p = 0.682;硬拉：p = 0.847）。脐带血流量指标，例如RI，在每组蹲下（p = 0.642），卧推（P = 0.287）和硬拉（p = 0.614）中保留在正常范围内。结论我们的发现表明，母亲和胎儿都可以很好地容忍高强度的耐药性练习，包括使用Valsalva操纵。
原创文章 严重颅脑损伤中直接脑冷却的临床结果和热力学方面
转化为热量。[19] 正常情况下，脑内产热与散热相平衡。因此，脑温主要取决于几个因素：（a）局部产热；（b）血管内血液温度；（c）脑血流量（CBF）；（d）脑脊液（CSF），以及（e）海绵窦、翼窦、导静脉和气窦等热交换器产生的热量的消散。在严重受伤的大脑等异常情况下，大脑会产生过多的热量。两项关于严重创伤性脑损伤患者脑温的研究报告称，创伤后几天的脑温高于平均体温。[22,24] 观察到的脑温升高可能与以下因素有关：（a）创伤后脑代谢变化（高糖酵解）；（b）CBF 变化（充血）；（c）过度炎症反应（白细胞介素增加）；以及 (d) 热交换器功能障碍（静脉淤滞、颅内血容量位移和插管导致的气窦通气不良）。[5,6,12,15,16] 至于脑温度，它始终被认为高于体温（+0.5–1.5°C），大脑核心高于周围（皮质），它在正常生理范围内并不稳定，波动相对较大（2–4°C），脑温的微小变化会导致神经细胞代谢的显著变化，从而影响脑功能。[1,14,18,24,25] 因此，严格控制脑温对于最佳脑功能至关重要。一些关于脑损伤诱导低温的研究发现，31–35°C 的低温治疗效果良好。 [3,12,17,31] 基于上述介绍，我们的研究旨在调查直接脑冷却对临床结果、监测颅内压 (ICP)、脑灌注压 (CPP)、局部脑氧合 (PtiO 2 )、脑温度、脑电波的影响，并简要讨论脑冷却的热力学方面。
大脑区域中的异质运动 BOLD-fMRI 反应......
'引言，对二氧化碳 (CO 2 ) 表现出负血氧水平依赖性脑血管反应 (BOLD-CVR) 反应的脑区被认为患有完全耗尽的自调节脑血管储备能力并表现出血管窃取现象。如果这个假设是正确的，那么血管窃取现象的存在随后应该会导致在基于运动任务的 BOLD-fMRI 研究期间在其他功能性脑组织中产生相等的负 fMRI 信号响应（由于储备能力耗尽，代谢增加但不导致脑血流量增加）。为了研究这个前提，本研究的目的是进一步研究表现出负 BOLD-CVR 的脑区中基于运动任务的 BOLD-fMRI 信号响应。 %材料和方法，纳入了 71 例无运动缺陷的脑血管狭窄闭塞症患者的数据集，这些患者在同一 MRI 检查期间接受了基于 CO 2 校准的运动任务的 BOLD-fMRI 研究（采用指敲范式），以及随后的 BOLD-CVR 研究（采用精确控制的 CO 2 激发）。我们比较了双侧中央前回和中央后回（即感兴趣区域（ROI））的 BOLD-fMRI 信号响应与该 ROI 中的相应 BOLD-CVR。使用对接受相同研究方案的 42 名健康个体的 BOLD-fMRI 任务研究的二级组分析来确定 ROI。结果，BOLD-CVR 的整体下降与 ROI 内的 BOLD-fMRI 信号响应的下降有关。对于表现出负 BOLD-CVR 的患者，我们发现基于运动任务的 BOLD-fMRI 信号响应既有正的也有负的。结论，我们发现，对 CO 2 的 BOLD-CVR 负反应的存在与异质性运动任务 BOLD-fMRI 信号反应有关，其中一些患者表现出更可能的负 BOLD-fMRI 信号反应，而其他患者表现出正 BOLD-fMRI 信号反应。这一发现可能表明
创伤性脑损伤中的动脉氧合——与脑能量代谢、自身调节和临床结果的关系
摘要背景：缺血性和缺氧性继发性脑损伤在创伤性脑损伤 (TBI) 中很常见且有害。治疗旨在维持足够的脑血流量和足够的动脉氧含量。有人提出，动脉高氧可能对受伤的大脑有益，可以补偿脑缺血、克服扩散障碍并改善线粒体功能。在本研究中，我们研究了动脉氧水平与脑能量代谢、压力自动调节和临床结果之间的关系。方法：这项回顾性研究基于 2008 年至 2018 年在瑞典乌普萨拉大学医院神经重症监护室接受治疗的 115 名重度 TBI 患者。分析了受伤后前 10 天的脑微透析 (MD)、动脉血气、血流动力学和颅内压数据。特别研究了受伤后第一天。结果：受伤后第一天动脉血氧水平较高且变化较大，而随后 9 天动脉血氧水平趋于稳定。正常至偏高平均 pO 2 与第 1 天更好的压力自动调节/更低的压力反应指数 (P = 0.02) 和更低的脑 MD-乳酸 (P = 0.04) 显著相关。脑能量代谢底物供应有限 (MD-丙酮酸低于 120 m M) 和代谢紊乱且 MD-乳酸/丙酮酸比 (LPR) 高于 25 的患者当天动脉血氧水平明显低于 MD-丙酮酸供应有限且 MD-LPR 正常的患者 (P = 0.001)。动脉血氧与临床结果无关。结论：维持 pO 2 高于 12 kPa 或更高水平可改善脑氧化能量代谢和压力自动调节，尤其是在 TBI 早期能量底物供应有限的情况下。评估脑能量代谢特征可为未来的试验中高氧治疗提供更好的患者选择。
垂体腺苷酸环化酶激活型过肽是有效的
1在体内研究了垂体腺苷酸环化酶激活多肽（PACAP）对微血管血流和血浆蛋白泄漏的影响。2对PACAP38（肽的38个氨基酸形式）的皮内注射，导致通过'33xe清除技术测得的血流剂量依赖性增加。每个位点PACAP38的10-2 mol诱导血流的同等增加，每个部位的人轴 - 钙蛋白基因相关肽（CGRP）和每个位点每个位点的血管活性肠肠多肽（VIP）的摩尔（VIP）10-2 mol诱导。3 PACAP38的血管扩张活性与用激光多普勒流量计测量的肽PACAP27的27个氨基酸形式无显着差异，而在每个位点10-2摩尔以上10-2摩尔以上的基础流量以上，导致104±14％，导致110±18％。4在每个位置1012 mol时，PACAP38的效果比CGRP的效果更长。在2小时，PACAP38（p <0.05）时，血流量保持在对照中的显着增加（p <0.05），而在此时，皮内CGRP后的血流恢复为对照值。5 PACAP38仅注射了对“ 25i标记白蛋白的微血管泄漏”。然而，PACAP38显着增强了缓激肽诱导的水肿，其中它比VIP高约100倍。6 divap38诱导的水肿增强并未被吲哚美辛抑制，该剂量确实抑制了蛛网膜酸抑制铁丁蛋白诱导的水肿的增强。7 PACAP38至少与其他假定在体内兔皮肤测试时所涉及的其他肽一样有效。PACAP可能有助于炎症的高度和水肿成分。关键字：垂体腺苷酸环化酶激活多肽；血管舒张；动脉;血管活性肠多肽； Cal- citonin基因相关肽；腺苷酸环化酶
大脑通信 AIN 通信 - -ORCA
本研究的目的是确定单次运动是否足以引起亨廷顿氏病患者的大脑适应，并探索任何急性脑血管反应的时间动态。在这项病例对照研究中，我们对 19 名亨廷顿氏病基因阳性参与者（32-65 岁，13 名男性）和 19 名对照者（29-63 岁，10 名男性）进行了动脉自旋标记 MRI 检查，这些参与者的年龄、性别、体重指数和自我报告的活动水平均匹配，以测量 20 分钟中等强度循环运动后的整体和区域灌注。在基线和运动停止后 15、40 和 60 分钟测量脑灌注。相对于基线，我们发现，在停止运动 40 分钟后，亨廷顿舞蹈症患者的脑灌注增加，而对照组参与者的中央前回（P = 0.016）、额中回（P = 0.046）和海马（P = 0.048）的脑灌注没有变化（亨廷顿舞蹈症患者变化 15 + 32.5%，对照组变化 7.7 + 0.8%）。亨廷顿基因中致病三核苷酸重复扩增的长度可预测中央前回的变化（P = 0.03），运动干预的强度可预测亨廷顿舞蹈症患者的海马灌注变化（P < 0.001）。在这两组中，运动在停止运动 60 分钟后增加海马血流量（P = 0.039）。这些发现证明了急性运动作为调节脑血管系统的临床敏感实验范例的实用性。20 分钟的有氧运动选择性地在亨廷顿氏病患者的海马和皮质中诱发了短暂的脑血管适应，并且可能代表了静息时不明显的潜在神经病理学。
减少了杜钦肌营养不良患者的脑灌注
divenne肌肉营养不良是由肌营养不良蛋白基因突变引起的，导致缺乏蛋白质肌营养不良蛋白。除了肌肉无力外，患有学习和行为障碍的患者中有很大的比例。我们以前已经表明，与健康对照组相比，这些患者的总脑和灰质体积较小，白质微观结构改变。具有更远端基因突变的患者，预计会影响肌营养不良蛋白同工型DP140和DP427，显示出更大的灰质减少。现在，我们研究了Duchenne肌肉营养不良患者的脑血流量是否改变，因为脑肌营养不良蛋白的脑表达也发生在与脑血管相关的血管内皮细胞和星形胶质细胞中。T1加权解剖学和伪连续的动脉自旋标记脑血流图像是从26例患者和19个Tesla MRI扫描仪上的26例患者和19个年龄匹配的对照组（8-18岁）中获得的。使用部分体积校正进行脑血流的组比较，并在不校正灰质体积的情况下进行。结果表明，患者的脑血流低于对照组（分别为40.0±6.4和47.8±6.3 ml/100 g/min，p = 0.0002）。这种还原与灰质体积无关，表明它们是病理生理学的两个不同方面。缺乏DP140的患者脑血流最低。 救护车和非肉眼患者之间的CBF没有差异。 只有三名患者显示左心室射血分数减少。 发现脑血流与年龄之间没有相关性。脑血流最低。救护车和非肉眼患者之间的CBF没有差异。只有三名患者显示左心室射血分数减少。发现脑血流与年龄之间没有相关性。我们的结果表明，与灰质体积减少无关，杜钦肌营养不良患者的脑灌注会减少。©2016 Elsevier B.V.保留所有权利。