1神经系统疾病和感知身体的部门,波尔图医院中心 - 桑托·安东尼奥医院。(sara-avaco@uiowa.edu; saracavaco@yahoo.com)2波尔图大学生物医学研究的多学科单位。3爱荷华大学医学院的行为神经病学和认知神经科学的划分。
过去十年的研究为婴儿如何“破解语言密码”提供了一些线索——他们拥有强大的计算策略,这些策略已被证明可以促进早期语言学习(Kuhl,2004;Saffran,2003)。但就在我们开始接受这个解决方案时,实验结果却削弱了计算结论。新的研究表明,早期语言学习——至少在复杂的自然环境中——在缺乏社交互动的情况下受到严重限制,这表明需要一些比被动计算更多的因素来解释婴儿在生命第一年语言能力的快速进步。社会学习理论传统上强调社交互动对语言学习的重要性(Bruner,1983;Vygotsky,1962)。最近的数据和理论认为,语言学习依赖于儿童对他人交流意图的理解、对共同视觉注意的敏感性以及模仿的欲望(Baldwin,1995;Brooks & Meltzoff,2005;Bruner,1983;Tomasello,2003a,2003b;Tomasello & Farrar,1986)。然而,这些理论和模型尚未正式扩展到早期言语学习。本文阐述了言语发展问题,描述了显示社会因素对言语发展影响的研究结果,并提出了一个新假设:社交互动是
摘要:近几十年来,60 岁以上患有认知障碍的人群的患病率不断上升。因此,大量计算机化认知训练 (CCT) 应运而生。这项初步研究旨在确定 CCT 与 VIRTRAEL 在改善老年人认知方面的有效性。55 名参与者 (x = 72.7 岁;SD = 6.5) 接受了 CCT,20 名参与者 (x = 76.1 岁;SD = 7.6) 接受了纸笔式面对面认知刺激。两项培训均分为 9 节 (每节 45-60 分钟)。参与者完成了训练前后的神经心理学评估。进行了 ANCOVA 和标准化临床变化。 VIRTRAEL 组在言语学习(p < 0.006)和延迟回忆(p ≤ 0.001)、工作记忆(p < 0.005)、抽象(p < 0.002)和语义推理(p < 0.015)以及计划(p < 0.021)方面表现出显著且更大的改善。此外,在 VIRTRAEL 条件下(在言语学习和延迟自由和线索回忆方面)发现的临床变化(d > 0.8)比标准组更多。在这里,我们表明,采用 VIRTRAEL 的 CCT 可有效改善老年人的认知功能,并且优于标准格式。这些初步研究结果表明,CCT 是一种有用的工具,可能适用于对抗与衰老和神经退行性疾病相关的认知症状。 VIRTRAEL 代表了该领域的突破,因为它价格低廉,任何老年人都可以轻松使用,无论他们是否居住在远离医疗资源的地方。
图 2 事后和后续阶段的训练和迁移效应分析。缩写和单位:字母更新 # 正确。马尔可夫 % 最佳行动。Nback % 正确。WMT % 正确。VLMT(AVLT 的德语版本)# 回忆的单词。VR(虚拟现实任务)# 达成的目标。对事后评估和后续时间点的每个任务进行了单独的线性混合(“Post n-back”:GEE 除外)模型分析(即 1/7 m FU 值与相应的总体 FU 分数来自相同的模型)。如果有缺失数据,结果基于多重填补。对于单独的时间点:如无特别说明,则 N = 51。*n = 50。† n = 49。‡ n = 42。Δ n = 41。§n = 40。AVLT,听觉言语学习测试;CI,置信区间;FU,后续; GEE,广义估计方程;WMT,维纳矩阵检验。
摘要越来越多的证据表明丙型肝炎病毒 (HCV) 感染可能会影响大脑。大约一半的 HCV 感染患者抱怨有慢性疲劳,无论他们的肝病阶段或病毒复制率如何。即使抗病毒治疗成功,大约三分之一的患者仍会感到疲劳。此外,许多患者报告注意力、集中力和记忆力下降,有些还患有抑郁症。心理测试显示,肝功能正常的 HCV 患者注意力和言语学习能力下降。磁共振波谱研究表明,基底神经节、白质和额叶皮质中的脑胆碱、N-乙酰天冬氨酸和肌酸含量分别发生了变化。最近,观察到病理性脑血清素和多巴胺转运蛋白结合和脑葡萄糖利用的区域性改变,与多巴胺能注意力系统的改变相一致。几项研究在脑样本或脑脊液中检测到了 HCV。有趣的是,脑中的病毒序列通常与肝脏中的不同,但与淋巴组织中的病毒序列密切相关。因此,出现了特洛伊木马假说:HCV 感染的单核血细胞进入大脑,使病毒驻留在大脑内(可能是在小胶质细胞中)并感染脑细胞,尤其是星形胶质细胞。
目的:本研究旨在评估在早期阿尔茨海默病 (AD) 中,通过对楔前叶施加伽马频率的经颅交流电刺激 (γ-tACS) 是否能改善情景记忆并通过调节脑节律来调节胆碱能传递。方法:在这项随机、双盲、假对照、交叉研究中,60 名 AD 患者接受了临床和神经生理学评估,包括在使用针对楔前叶的 γ-tACS 或假 tACS 治疗前后 60 分钟的情景记忆和胆碱能传递评估。在 10 名患者的子集中,进行了 EEG 分析和电场分布的个体化建模。评估了 γ-tACS 疗效的预测因素。结果:我们观察到,在 γ-tACS 后,Rey 听觉言语学习 (RAVL) 测试的即时回忆 (p < 0.001) 和延迟回忆分数 (p < 0.001) 有显著提高,而在假性 tACS 后没有。在 γ-tACS 后,面孔-姓名联想分数有所提高 (p < 0.001),但在假性 tACS 后没有。短潜伏期传入抑制(胆碱能传递的间接测量)仅在 γ-tACS 后增加 (p < 0.001)。ApoE 基因型和基线认知障碍是 γ-tACS 反应的最佳预测因素。临床改善与后部区域伽马频率的增加以及楔前叶中预测的电场分布量相关。
摘要:心理负荷 (MW) 表示执行并发任务所需的大脑资源量。鉴于 MW 与交通事故风险的相关性,对高级驾驶辅助系统而言,MW 的评估至关重要。在本研究中,在模拟环境中驾驶时对参与者进行了两项认知测试(数字广度测试 - DST 和 Ray 听觉言语学习测试 - RAVLT)。选择这些测试来调查驾驶员对预定认知负荷水平的反应,以对 MW 进行分类。同时使用红外 (IR) 热成像和心率变异性 (HRV) 来获取与受试者心理生理相关的特征,以便为机器学习 (ML) 分类器提供信息。基于单峰 IR/单峰 HRV/多峰 IR + HRV 特征比较了六类模型。基于多模态 IR + HRV 特征的分类器达到了最佳分类器性能(DST:准确度 = 73.1%,灵敏度 = 0.71,特异性 = 0.69;RAVLT:准确度 = 75.0%,平均灵敏度 = 0.75,平均特异性 = 0.87)。基于单模态 IR 特征的分类器也表现出高性能(DST:准确度 = 73.1%,灵敏度 = 0.73,特异性 = 0.73;RAVLT:准确度 = 71.1%,平均灵敏度 = 0.71,平均特异性 = 0.85)。这些结果证明了使用完全非接触式和非侵入式技术来高精度评估驾驶员 MW 水平的可能性,这代表了交通事故预防领域的最新进展。
社交互动对于模仿声学学习至关重要,例如人类的言语学习或鸣禽中的歌曲学习。最近,通过实验者控制的强化学习将特定的学习修改引入成人歌曲中已成为研究鸣禽中声乐学习方面的关键协议。这种形式的成人可塑性不需要作为模仿模型或提供有关歌曲表演的社交反馈的模型。因此,我们假设社会互动与歌曲修改学习无关,甚至抑制了歌曲的修改。我们测试了社会环境是否影响成年男性孟加拉雀科(lonchura striata himpera)中的歌曲序列学习。我们针对成年鸟类歌曲中具有负面听觉反馈的特定音节序列,这导致鸟类减少靶向的音节序列,以支持替代序列。在没有反馈的情况下进行捕获试验中的变化显而易见,表明学习过程。在具有三种不同的社会环境(男性 - 男性,MM;男性,MF;单独的MA,MA)的受试者中重复每个实验。我们在所有三种社会背景下都发现了强大的学习,与单身(MA)条件相比,与社会公司(MF,MM)相比,促进学习的趋势无关紧要。这种效果无法通过社会环境的顺序,也无法通过跨环境的不同歌唱率来解释。我们的结果表明,即使在实验者控制的强化学习任务中,社会环境也会影响成年鸟类的学习程度,因此表明社交互动可能会促进歌曲的可塑性,超出其已知的模仿和社交反馈角色。
阿尔茨海默病 (AD) 是一种渐进性神经退行性疾病。它是老年人群发病和死亡的主要原因之一。AD 的主要症状包括记忆和执行功能障碍,这会极大地改变患者执行日常生活活动的能力。轻度认知障碍 (MCI) 患者表现出 AD 患者的许多早期临床症状,并且在其一生中很有可能转变为 AD。诊断标准依赖于临床评估和脑磁共振成像 (MRI)。许多团体正在努力帮助自动化此过程以改善临床工作流程。当前的计算方法侧重于预测 MCI 患者将来是否会转变为 AD。据我们所知,人们对开发能够为纵向跟踪的 MCI 患者队列提供 AD 转换诊断的自动化计算机辅助诊断 (CAD) 系统的关注有限。这很重要,因为这些 CAD 系统可以被初级保健提供者用来监测 MCI 患者。本文概述的方法解决了这一差距,并提出了一种计算效率高的预处理和预测流程,旨在识别与 AD 转换相关的模式。我们提出了一种新方法,利用可以在临床环境中轻松获取的纵向数据(例如 T1 加权磁共振图像、认知测试和人口统计信息)来识别 MCI 受试者的 AD 转换点,AUC = 84.7。相比之下,仅认知测试和人口统计就实现了 AUC = 80.6,这是一个具有统计学意义的差异(n = 669,p < 0.05)。我们设计了一个计算效率高的卷积神经网络,只需要在成像时间点之间进行线性配准。该模型架构结合了 Attention 和 Inception 架构,同时利用了横截面和纵向成像和临床信息。此外,还研究了驱动模型决策的顶级大脑区域和临床特征。这些包括丘脑、尾状核、颞平面和雷伊听觉言语学习测试。我们相信,我们的方法可以轻松地转化为医疗保健环境,作为 MCI 患者的客观 AD 诊断工具。
有证据表明,接触空气动力学直径为 5 2.5 公里的颗粒物 (PM 2.5 ) 可能会增加罹患阿尔茨海默病和相关痴呆症的风险。PM 2.5 是否会改变大脑结构并加速临床前神经心理过程仍不得而知。在临床前阿尔茨海默病中可以检测到情景记忆的早期衰退。因此,我们进行了一项纵向研究,以检查 PM 2.5 是否会影响情景记忆衰退,并探索与接触相关的阿尔茨海默病神经解剖学风险增加的潜在中介作用。参与者包括参加妇女健康倡议认知老龄化研究和妇女健康倡议磁共振成像记忆研究的老年女性(n = 998;年龄 73-87 岁),并每年(1999-2010 年)通过加州言语学习测试进行情景记忆评估,包括即时自由回忆/新学习(列表 A 试验 1-3;列表 B)和延迟自由回忆(短期和长期延迟)的测量,以及最多两次脑部扫描(MRI-1:2005-06 年;MRI-2:2009-10 年)。受试者被分配了阿尔茨海默病模式相似性评分(脑部 MRI 测量阿尔茨海默病的神经解剖学风险),该评分由监督机器学习开发,并通过阿尔茨海默病神经影像学计划的数据进行验证。根据居住历史和空气监测环境数据以及模拟大气化学,我们使用时空模型估计了 MRI-1 前 3 年的平均 PM 2.5 暴露量。在多层结构方程模型中,PM 2.5 与即时回忆和新学习的大幅下降相关,但与延迟回忆或综合得分的下降无关。对于 PM 2.5 的每个四分位数增量(2.81 kg/m 3 ),在调整了多个潜在混杂因素后,第 1-3 次试验的年下降率显著加快了 19.3% [95% 置信区间 (CI) = 1.9% 至 36.2%],第 B 组成绩的年下降率显著加快了 14.8%(4.4% 至 24.9%)。长期 PM 2.5 暴露与阿尔茨海默病模式相似性评分升高有关,这分别占试验 1-3 和列表 B 中 PM 2.5 总不利影响的 22.6%(95% CI:1% 至 68.9%)和 10.7%(95% CI:1.0% 至 30.3%)。在随访期间排除痴呆和中风病例,或进一步调整小血管缺血性疾病体积后,观察到的关联仍然存在。我们的研究结果说明了 PM 2.5 神经毒性的连续性,它导致临床前阶段的即时自由回忆/新学习的早期下降,这是由灰质的进行性萎缩所介导的,这表明阿尔茨海默病的风险增加,与脑血管损伤无关。