朱利安·科尼格 1,2 |比尔吉特·阿布勒 3 |英格丽德·阿加茨 4,5,6 |托比约恩·阿克施泰特 7,8 |奥勒·安德烈亚斯森 4,9 |米娅·安东尼 10 |卡尔·尤尔根·贝尔 11 |卡佳·伯茨 12 |丽贝卡·C·布朗 13 |罗穆亚尔德·布伦纳 14 |卢卡嘉年华 15 |雨果·D·克里奇利 16 |凯瑟琳·R·卡伦 17 | Geus 18 的 Eco JC |十字架的费利伯特 11 |伊莎贝尔·吉奥贝克 19 |马克·D·费格 3 |哈坎·菲舍尔 20 |赫塔弗洛尔 21 |迈克尔·盖布勒 22,23 |彼得·J·吉安罗斯 24 | Melita J. Giummarra 25.26 |史蒂文·G·格林宁 27 |西蒙·根德尔曼 28 |詹姆斯·AJ·希瑟斯 29 |萨宾·J·赫珀茨 12 | Mandy X. 至 30 |塞巴斯蒂安·延奇克 31,32 |迈克尔·凯斯 1.33 |托拜厄斯·考夫曼 4.9 | Bonnie Klimes-Dougan 34 |斯特凡·科尔施 31.35 |玛琳·克劳奇 12 |丹尼斯·库姆拉尔 22.23 | Femke Lamers 30 |李泰浩 36 |马茨·亚历山大 7.8 |凤林10 |马丁洛策 37 |埃琳娜·马科瓦茨 38.39 |马泰奥·曼奇尼 40.41 |福尔克·曼克 12 | Kristoffer NT 价格 20,42 |斯蒂芬·B·马努克 24 |玛拉·马瑟 43 |弗朗西斯·米滕 44 |闵正元 45 |布莱恩·穆勒 17 |薇拉·穆恩奇 13 |弗劳克·尼斯 21.46 |林雅 45 |古斯塔夫·尼尔松内 8,20 |丹妮拉·奥尔多涅斯·阿库纳 31 |贝尔热·奥斯内斯 35.47 |克里斯蒂娜·奥塔维亚尼 39.48 |布伦达 WJH 彭尼克斯 30 |艾莉森·庞齐奥 45 |戈文达·R·普德尔 49 |詹尼斯·雷内尔特 22 |平忍10 |榊道子 50.51 |安迪舒曼 11 |林索伦森 35 |卡尔斯滕·施佩希特 35.52 |乔安娜·施特劳布 13 |桑德拉·塔姆 8,20,53 |米歇尔泰国 17 |朱利安·F·塞耶 54 |本杰明·乌巴尼 55 |丹尼斯·范德米 18 |劳拉·S·范维尔岑 56.57.58 |卡洛斯·文图拉-博特 59 |阿诺·维尔林格 22,23 |大卫·沃森 60 |魏鲁清 61 |朱莉娅·温特 59 |梅琳达·韦斯特伦德·施莱纳 34 |拉尔斯·T·韦斯特莱 4,9,62 |马蒂亚斯·威玛 59.63 |托拜厄斯·温克尔曼 21 |吴国荣 61 |刘贤珠 45 |丹尼尔·S·金塔纳 4.9
背景:静息态功能性磁共振成像 fMRI (rs- fMRI) 已广泛用于研究精神疾病的大脑功能,从而深入了解大脑组织。然而,rs-fMRI 数据的高维性给数据分析带来了重大挑战。变分自动编码器 (VAE) 是一种神经网络,在提取静息态功能连接 (rsFC) 模式的低维潜在表示方面发挥了重要作用,从而解决了 rs-fMRI 数据的复杂非线性结构。尽管取得了这些进展,但解释这些潜在表示仍然是一个挑战。本文旨在通过开发可解释的 VAE 模型并使用 rs-fMRI 数据在自闭症谱系障碍 (ASD) 中测试其效用来解决这一差距。
自主神经系统(ANS)响应压力的变化受神经内分泌因素的调节。更具体地,先前的研究表明,催产素的作用,催产素是一种对社会行为重要的神经肽,这可能是先前报道的与心血管健康有关的社会影响的基础[1]。鼻内催产素(INOT)给药实验表明催产素在压力减少中的因果作用,并表明ANS测量与压力反应相关的ANS(例如心率变异性(HRV))受INOT的影响[2]。INOT在压力期间增加了HRV,但也已证明会影响休息期间的HRV。因此,没有与对外部需求的反应有关的潜在偏见[3]。更具体地说,先前的两项研究表明,催产素对与较高的副交感神经系统(PNS)活性一致的主要雄性样本中静息HRV水平的影响不断增加[1,4]。然而,由于性别差异和相关的激素影响心脏HRV模式,女性对HRV的影响可能有所不同[5,6]。因此,这项研究的第一个目的是检查INOT在静止状态下女性HRV的影响。INOT效应不仅因性别而异[2];大量文献表明,这种影响也受到负面儿童抚养经历的调节[7]。更具体地,研究表明,催产素的亲社会和减轻压力的作用仅存在于具有阳性童年养育经验的内部分裂中,但在
糖尿病是成年人口中常见的慢性病,是心血管疾病(CVD),肾衰竭,认知能力下降和死亡率的主要贡献者。据估计,超过10%的美国人口患有糖尿病[1],糖尿病的总成本在2017年为3270亿美元[2]。最近几十年来,各个年龄段,性别和种族/族裔的糖尿病患者的普遍性大大增加[3]。相对于非西班牙裔白人,非西班牙裔黑人,西班牙裔和亚洲人的糖尿病差异也很大[4]。数十年的研究已经确定了糖尿病的生活方式风险因素,尤其是不健康的饮食和身体不活动。最近,昼夜节律的疾病已成为糖尿病的新风险因素[5]。静止的节奏包括在24小时内发生的睡眠,体育活动和久坐行为。这是昼夜节律内部节奏的中心行为表现,它在代谢组织(例如骨骼肌)中的Circadian时钟夹带中起着重要作用[6]。因此,昼夜节律的破坏与弱化和/或破坏的休息活性效率之间存在双向关系[6]。鉴于双向关系,努力训练如何干预静止运动节奏以改善代谢健康的努力已经获得了吸引力[7]。我们最近发现,多个静息参数,包括较低的振幅和较不健壮的总体节奏性,与老年男性的糖尿病的较高的患病和糖尿病发生率有关[10]。先前的几项研究已将24小时行为的静息模式与代谢功能障碍(例如,成人种群中的代谢功能障碍(例如,较高的体重指数(BMI),代谢综合征,血脂异常和糖尿病)相关联[8-10]。然而,将静息节奏特征和脱节的证据仍然有限。此外,几乎所有以前的研究都以白色为主的老年人进行,目前尚不清楚这些研究的发现如何推广到其他人群。鉴于在美国糖尿病中现有的种族差异[4],重要的是研究更多样化的人群中静息节奏和糖尿病之间的关联。Using the National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) 2011–2014, a nationally survey of the US population that oversampled racial/ethnic minority groups, we investigated the association between characteristics of rest-activity rhythms and multiple glycemic markers, including glycated hemoglobin (HbA1c), fasting glucose and insulin, homeostatic model assess- ment of insulin resistance (HOMA-IR),以及来自口服葡萄糖耐量测试(OGTT)的结果。由于样本大而多样化,我们还能够通过不同的年龄,性别,种族/种族和BMI群体来检查这种关联。
prader-Willi综合征(PWS)是一种罕见的遗传状况,具有多方面的身体,行为和认知困难,其特征在于女性噬菌体和低执行功能。寻求食物的行为可能会受到荷尔蒙,认知和心理因素的调节,并被认为部分是由功能性脑异常介导的。Here, we used an experimental protocol integrating eyes opens resting state magnetoencephalography (MEG) - a high-resolution neurophysiological imaging technique - and neuropsychological profiling to understand the relationship between executive functioning, and intrinsic brain activity & functional connectivity in a prospective, cross-sectional cohort with PWS, and a sex-, age- and BMI-matched control group.我们观察到PWS中的执行功能较低,以及跨大脑同步的多个通道的功能障碍 - 换句话说,跨多个频段,介导了大脑网络内部和大脑网络之间的通信 - 视觉,注意力和默认模式网络中。此外,我们发现了PWS患者脑网络拓扑结构的“脑范围”变化,功能网络的“枢纽”增加,但中心性降低。然而,尽管存在中等效应大小(关联程度),但与神经心理学结果相关后,这些措施与神经心理学结局相关后都没有幸存下来的多重比较校正。这是第一项结合神经心理学和神经生理成像的研究,表明PWS中多个脑网络中的功能同步失调。
多项神经影像学研究表明,CA 后 5 天内 DWI 的变化预示着不良预后。8-15 然而,DWI 分析的时机至关重要,因为弥散值在缺氧后不久就会发生变化。10 此外,虽然 DWI 是不良预后的有力预测指标,但它不够敏感,无法识别出预后良好的患者。大脑的自发活动不是随机的,而是在功能网络中组织的。16 静息状态 fMRI (rs-fMRI) 是绘制患者和健康志愿者大脑功能连接 (FC) 的有力工具。17 多项研究报告称,rs-fMRI 可以区分慢性脑损伤患者的意识状态,FC 下降与意识受损程度相关。18 最近有研究表明,fMRI 可以检测到脑创伤后昏迷患者对被动刺激反应的早期意识迹象 19 并且 FC 强度与昏迷后缺氧患者的良好长期预后相关。 20 然而,rs-fMRI 尚未系统地评估对昏迷后缺氧患者的早期预后。我们的研究旨在使用 rs-fMRI 和机器学习方法预测昏迷结果(即意识恢复与昏迷状态;即良好与不良结果)。我们专注于特别具有临床意义的病例,特别是昏迷的早期缺氧后患者和标准多模态测试后预后不确定的患者。
图 1. 神经强化干预总结(有关更多详细信息,请参阅 Taschereau-Dumouchel、Cortese 等人,2018 年)。A)一次多体素神经强化试验中的事件序列。在诱导期间,大脑活动在线处理并使用目标动物的多体素表示进行解码。此过程为我们提供了以视觉方式显示给参与者的激活可能性。B)目标动物的代表性多体素解码器(体素权重已标准化并略微平滑(FWHM = 1 毫米)以方便解释)。这些体素被用作种子区域(我们称之为腹侧颞叶皮层),以确定干预后它们的连接性变化(大脑图像是使用 pySurfer [ https://pysurfer.github.io/ ] 生成的)C)自述对我们数据库中至少 2 只动物感到恐惧的参与者参加了神经强化实验。我们使用了机器学习和一种称为超对齐的方法(Haxby 等人,2011)来确定恐惧动物(即解码器)的多体素表示。然后将恐惧动物类别随机分配为干预的目标或控制条件。参与者完成了在不同日子进行的五次神经强化课程。在干预之前和之后,参与者完成了静息状态课程,并向他们展示了他们害怕的两种动物的图像(即恐惧测试)。在这些课程中,参与者被要求报告他们对所呈现动物的主观恐惧(大脑图像是使用 Pycortex [Gao 等人,2015] 生成的)。
保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。永久性。预印本(未经Peer Review认证)是作者/资助人,他已授予Medrxiv的许可证,以在2025年2月18日发布的此版本中显示在版权所有者中。 https://doi.org/10.1101/2025.02.14.25322283 doi:medrxiv preprint
摘要。神经反馈 (NFB) 是一种脑机接口,允许个人调节大脑活动。尽管 NFB 具有自我调节的性质,但 NFB 训练期间使用的策略的有效性却很少受到研究。在对健康年轻参与者进行的一次 NFB 训练(6*3 分钟训练块)中,我们通过实验测试了提供心理策略列表(列表组,N = 46)与未接受任何策略的组(无列表组,N = 39)相比,是否影响参与者对高 alpha(10-12 Hz)振幅的神经调节能力。我们还要求参与者口头报告用于增强高 alpha 振幅的心理策略。然后将逐字记录归类为预先确定的类别,以检查心理策略类型对高 alpha 振幅的影响。首先,我们发现向参与者提供列表并不能提高神经调节高 alpha 活动的能力。然而,我们对学习者在训练块期间报告的具体策略的分析表明,认知努力和回忆记忆与更高的高 alpha 振幅有关。此外,训练后高 alpha 频率的静息振幅可预测训练期间振幅的增加,这一因素可能会优化 NFB 方案的纳入。本研究结果还证实了 NFB 训练期间与其他频带的相互关系。尽管这些发现是基于单个 NFB 会话,但我们的研究代表着朝着开发 NFB 高 alpha 神经调节的有效方案迈出了进一步的一步。图形摘要
a 德国于利希研究中心神经科学与医学研究所(INM-7) b 德国杜塞尔多夫大学海因里希-海涅医学院系统神经科学研究所 c 法国塞尔吉巴黎大学理论与建模实验室,CNRS,UMR 8089,塞尔吉-蓬图瓦兹 cedex 95302 d 德国于利希研究中心于利希超级计算中心(JSC)高级模拟研究所 e 德国于利希研究中心神经科学与医学研究所(INM-1) f 新加坡国立大学睡眠与认知中心、转化磁共振研究中心和 N.1 健康研究所 g 新加坡国立大学电气与计算机工程系 h 美国马萨诸塞州查尔斯顿麻省总医院 Martinos 生物医学成像中心 i 新加坡综合科学与工程项目(ISEP)