XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search System顶叶
视觉和本体感受反馈对 BCI 训练期间感觉运动节律的影响
脑机接口 (BCI) 可以设计为具有多种反馈模式。为了在治疗应用中促进适当的大脑可塑性，反馈应引导用户引发所需的大脑活动，并且最好与想象的动作相似。在本研究中，我们采用脑磁图 (MEG) 测量健康受试者的神经生理变化，这些受试者使用两种不同的反馈模式进行基于运动想象 (MI) 的 BCI 训练。本研究中使用的 MI-BCI 任务持续 40-60 分钟，涉及右手或左手运动的想象。8 名受试者通过视觉反馈执行任务，14 名受试者通过本体感受反馈执行任务。我们使用广义线性模型分析了整个会话中 4-40 Hz 范围内多个频率的功率变化，以找出训练期间功率显著增加的频率。此外，还分别分析了每个梯度计的 alpha（8-13 Hz）、beta（14-30 Hz）和 gamma（30-40 Hz）波段的功率增加，以找到在整个会话期间表现出显着线性功率增加的通道。这些分析应用于三种不同的条件：休息、准备和 MI。在所有条件下，视觉反馈都增强了枕叶和左颞叶通道中主要高 beta 和 gamma 波段（24-40 Hz）的振幅。相反，在本体感受反馈期间，功率主要增加在 alpha 和 beta 波段。在所有条件下，在多个顶叶、枕叶和颞叶通道中都发现了 alpha 波段增强，而 beta 波段增加主要发生在休息和准备期间的顶叶枕叶区域，在 MI 期间发生在手部运动区域上方的顶叶通道。我们的结果表明，使用本体感受反馈的 BCI 训练会增加运动皮层中感觉运动节律的功率，而视觉反馈主要导致视觉皮层中 gamma 波段的增加。 MI-BCI 应该涉及本体感受反馈以促进运动皮层的可塑性。
卷积神经网络可以识别与解码空间听觉注意力有关的大脑相互作用
人类听众有能力在多人说话的环境中将注意力集中到单个说话者身上。选择性注意的神经关联可以从一次脑电图 (EEG) 数据试验中解码出来。在本研究中，利用源重建和解剖解析的 EEG 数据作为输入，我们试图将 CNN 用作可解释的模型来揭示大脑区域之间特定于任务的交互，而不是简单地将其用作黑匣子解码器。为此，我们的 CNN 模型专门设计用于从五秒输入中学习 10 个皮质区域的成对交互表示。通过专门利用这些特征进行解码，我们的模型能够达到参与者内分类的 77.56% 和参与者间分类的 65.14% 的中位准确率。通过消融分析以及剖析模型特征和应用聚类分析，我们能够辨别出以 alpha 波段为主导的半球间相互作用，以及以 alpha 和 beta 波段为主导的相互作用，这些相互作用要么是半球特有的，要么以左右半球之间的对比模式为特征。对于参与者内部解码，这些相互作用在顶叶和中央区域更为明显，但对于跨参与者解码，这些相互作用在顶叶、中央和部分额叶区域更为明显。这些发现表明，我们的 CNN 模型可以有效利用已知在听觉注意力任务中很重要的特征，并表明将领域知识启发的 CNN 应用于源重建的 EEG 数据可以为研究与任务相关的大脑相互作用提供一个新颖的计算框架。
心流的余辉：音乐家心流的神经关联
摘要 心流是一种最佳或高峰体验状态，通常与专业和创造性表现有关。音乐家在演奏时经常体验到心流，然而，由于神经数据中存在大量伪影，这种难以捉摸的状态背后的神经机制仍未得到充分探索。在这里，我们通过关注心流体验后立即进入的静息状态来绕过这些问题。音乐家演奏了预期会可靠地引发心流状态的乐曲，并作为对照，演奏了不会引发心流的音乐作品。在心流状态之后，我们观察到上部 alpha（10-12 Hz）和 beta（15-30 Hz）波段的频谱功率更高，主要是在大脑前额叶区域。使用相位斜率指数进行的连接分析显示，右额叶簇影响了 θ（5 Hz）波段左颞叶和顶叶区域的活动，在报告高倾向性心流的音乐家中尤其明显。前顶叶控制网络内的 θ 波段连接促进了认知控制和目标导向注意力，这对于实现心流状态可能至关重要。这些结果揭示了与音乐家的即时心流后状态相关的大规模振荡相关性。重要的是，该框架有望在实验室环境中探索心流相关状态的神经基础，同时保持生态和内容有效性。
论与工具相关动作理解有关的大脑功能网络
工具使用技能代表了人类进化过程中重大的认知飞跃，在复杂技术的出现中发挥着至关重要的作用。然而，这些能力背后的神经机制仍存在争议。在这里，我们用 fMRI 探索涉及工具相关动作理解的功能性大脑网络。参与者在三种条件下观看了描绘动作一致（例如，钉子-锤子）和动作不一致（例如，围巾-锤子）物体-工具对的图像：语义（识别之前在对中见过的工具）、机械（评估对的可用性）和控制（查看没有明确任务的对）。在观察这些对的过程中，基于任务的左脑功能连接在不同条件下有所不同。与对照相比，语义和机械条件均表现出背侧（楔前叶）和腹背（下额叶）区域的共同激活。然而，语义条件调动了内侧和后颞叶区域，而机械条件调动了下顶叶和后颞叶区域。此外，在区分动作一致和动作不一致对时，激活了广泛的额颞神经回路。这些发现支持了最近将工具相关动作理解视为语义和机械知识的综合产物的说法。此外，它们强调了左下顶叶和前颞叶如何分别被视为物理和概念知识跨模态整合的枢纽。
神经图像 - David Willinger，PhD
阅读网络区域之间的大脑连通性改变与阅读困难有关。然而，尚不清楚阅读障碍（DYS）和具有典型阅读能力（TR）的儿童之间的连通性差异是否是阅读障碍或阅读经验的特定差异。在这项功能性MRI研究中，132名儿童（M = 10.06 y，SD = 1.46）执行了语音词汇决策任务。我们旨在将（1）疾病特定于（2）与经验相关的连通性差异（2）与（3）表征dys和tr的发展。我们将动态因果建模应用于年龄匹配（n dys = 25，n tr = 35）和读取级别匹配（n dys = 25，n tr = 22）组。在读者和高级读者中评估了发育效果（tr：n beg = 48，n adv = 35，dys：n beg = 24，n adv = 25）。我们表明，在打印处理过程中，下顶叶和视觉单词形式区域（VWFA）之间的反馈连接可以指定地归因于阅读障碍，因为与年龄匹配的和阅读级别匹配的TR相比，在DYS中发现了这些变化。相比之下，从VWFA到顶叶和额叶区域的前进连通性表征了TR的经验，并随着年龄和阅读技能而增加。这些定向的连通性发现精确障碍特定于大脑阅读网络中的经验依赖性变化。
振荡神经反馈网络和严重受损中风患者的中风后康复潜力
严重中风后的运动功能恢复通常很有限。然而，一些严重受损的中风患者可能仍然具有康复潜力。识别这些患者的生物标志物很少。18 名严重受损且缺乏随意手指伸展能力的慢性中风患者参加了一项脑电图研究。在 66 次运动意象试验中，脑机接口将与事件相关的同侧感觉运动皮层的 β 波段去同步化转变为机器人矫形器对瘫痪手的张开。八名患者的亚组参加了随后的四周康复训练。运动范围的变化通过传感器捕捉到，这些传感器可以客观地量化腕部运动的哪怕是离散的改善。尽管运动障碍程度相同，但患者可以分为两组，即有和没有与任务相关的额叶/运动前区和顶叶区域之间的双侧皮质-皮质相位同步增加。这种额顶叶整合 (FPI) 与同侧感觉运动皮质中明显更高的意志 beta 调制范围有关。经过四周的训练，接受 FPI 的患者腕关节运动能力的改善明显高于未接受 FPI 的患者。此外，只有前者在上肢 Fugl-Meyer 评估评分方面有显著改善。神经反馈相关的长程振荡相干性可能区分严重受损的中风患者，了解他们的康复潜力，这一发现需要在更大的患者群体中得到证实。
建筑师的大脑和思考之手
经过几十年对 CAD 工具在建筑设计中的使用热情，人们现在开始担心由于计算机处理的标准化和重复的手部动作而导致设计过程中创造力的丧失。不同的理论认为，徒手绘画过程中的触觉感知有利于创造力，从而产生新的想法。大脑功能研究表明，感知到的手部运动可以激发顶叶和额叶皮层中与认知相关的区域的活动，这可能与创造力有关。然而，迄今为止还没有进行过实验研究来分析手绘过程中的大脑活动。本文介绍了一项研究
主动导航中空间参考框架倾向的大脑动力学
摘要 - 对不同空间参考框架的导航策略的最新研究（以以环境为中心的以环境为中心的同源性参考框架）表明，顶叶皮质在处理中心信息方面起着重要的作用，可以在处理中心信息中提供自我的转化功能，在自我和中源空间空间参考弗莱姆之间。但是，大多数研究只是专注于被动实验环境，这并不是我们日常的空间学习/导航任务的真正代表。这项研究调查了与脑动力学相关的facter，这使人们在主动和被动导航中切换其首选的空间策略以弥合差距。虚拟现实（VR）技术和Omni跑步机被应用于积极行走进行主动导航，并且为了被动导航，参与者在执行相同的任务时坐着。脑电图（EEG）信号，以监视路径积分任务中以自我和中心式帧之间过渡的光谱扰动。来自作者大学的四十一名右手男性参与者参加了这项研究。我们的大脑动力学结果表明导航涉及区域，包括alpha带中具有调节的顶叶皮层，具有β带和低γ带扰动的枕骨皮层以及带有theta扰动的额叶皮层。在顶簇事件相关的光谱传播（ERSP）中发现了两个不同的转角路径之间的差异。在小的转角路径中，同种中心的参与者显示出更强的alpha deannchronization在以egi的为中心的参与者中。在大型转角路径中，众所周知 -
直接皮质刺激与 SEEG 记录中语言映射诱发高频活动之间的关系
目的 作者评估了在立体脑电图记录过程中，术前任务诱发的高频活动 (HFA) 对难治性癫痫患者语言映射的临床意义。尽管 HFA 评估被描述为认知的假定生物标志物，但其对映射语言网络的临床意义主要通过使用皮层脑电图 (ECOG) 的研究来评估。方法 对 42 例癫痫患者进行了颅内电极植入，并在任务诱发的 HFA 和直接皮层刺激 (DCS) 语言映射期间进行了评估。评估了每种方法在特异性和敏感性方面的空间和功能相关性。结果 结果表明，这两种方法都可以映射经典的语言区域，并且通过诱发的 HFA 获得了大型双侧语言网络。在区域层面，顶叶和颞叶的方法存在差异：HFA 招募了更多的皮层顶叶部位，而 DCS 涉及更多的皮层颞叶部位。重要的是，结果显示，HFA 可以预测 DCS 引起的语言干扰，具有高特异性（92.4%；阴性预测值 95.9%）和非常低的敏感性（8.9%；阳性预测值 4.8%）。结论 DCS 语言映射似乎比诱导 HFA 映射更适合广泛的时间映射。此外，应使用诱导 HFA 作为 DCS 的补充，通过省略报告为 HFA - 的部位来预先选择 DCS 期间刺激的部位数量。这可能是一个相当大的优势，因为它可以减少刺激过程的持续时间。讨论了每种方法要使用的几个参数，并根据 ECOG 研究报告的先前结果解释了结果。
EEG-FNIRS休息状态研究-NSF-PAR
摘要 - 目的：肌萎缩性侧索硬化症（ALS）是一种复杂的神经退行性疾病，会导致自愿肌肉控制的逐渐丧失。最近的研究报道了通过测量电生理或血管性神经动力学神经功能的单峰技术，对ALS中静止状态功能性脑网络的变化的变化有冲突。然而，迄今为止，尚无研究探索ALS静息状态大脑中同时的电和血管 - 血流动力学的变化。使用互补的多模式脑电图（EEG）和功能性近红外光谱（FNIRS）记录和分析技术，我们探索了ALS患者的基本多维神经贡献，可改变的振荡和功能连接性。方法：10名ALS患者和9个年龄匹配的对照在静止状态下进行了多模式的EEG-FNIRS记录。在两组中，两组中两种方式的静止状态功能连接性（RSFC）和功率谱进行了分析并在统计学上进行了比较。结果：在ALS中观察到alpha和beta带中的额叶额EEG连通性提高，并增加了额叶和右孔内FNIRS连接性的增加。额叶，中央和颞theta和αEEGEEG的功率在ALS中降低，顶叶和枕αEEGEEG功率也是如此，而ALS的额叶和顶叶血液动力学频谱功率则增加。的意义：这些结果表明，神经元网络中的电 - 血管破坏扩展到ALS患者的运动外区域，这些区域最终可以引入ALS的新型神经标记物，这些神经标志物可以进一步利用为诊断和预后工具。