已经研究了数十年的人耳朵和听力器官,这些文献涉及其功能和缺陷。高级测量技术允许对关键听觉过程进行功能量化,而假体和植入物可以部分替换感觉函数。在根特大学,诊断和康复的外围听力障碍的康复都已得到很好的研究,并在根特大学医院进行了练习。 然而,一个重大挑战仍然在于缓解因连接内耳的神经通路的缺陷而引起的听力缺陷,或者将其取代的植入物与中央听觉大脑相连。 近年来,这些挑战在医学文献中得到了强调。 同时,在生物学和电子产品之间的界面上已经取得了重要进展。在根特大学,诊断和康复的外围听力障碍的康复都已得到很好的研究,并在根特大学医院进行了练习。然而,一个重大挑战仍然在于缓解因连接内耳的神经通路的缺陷而引起的听力缺陷,或者将其取代的植入物与中央听觉大脑相连。近年来,这些挑战在医学文献中得到了强调。同时,在生物学和电子产品之间的界面上已经取得了重要进展。
感觉皮层的第 5 层锥体神经元将“离皮层”轴突投射到无数皮层下目标,从而广播对感知和学习很重要的高级信号。最近的研究表明,树突状 Ca 2+ 尖峰是支持离皮层神经元功能的关键生物物理机制:这些持久事件驱动突发事件,从而启动独特强大的信号来调节皮层下表征并触发与学习相关的可塑性。然而,人们对离皮层树突状尖峰的行为相关性了解甚少。当雌雄小鼠参与 GO/NO-GO 声音辨别任务时,我们使用 2 光子 Ca 2+ 对听觉离皮层树突进行成像来阐明这个问题。出乎意料的是,在我们的条件下,只有少数树突状尖峰是由行为相关的声音触发的。相反,与任务相关的树突活动大多在声音提示终止后出现,并与小鼠在行为试验的回答期间的舔器行为同时发生,与奖励消费无关。在试验回答期间,对皮质神经元进行时间选择性的光遗传沉默会损害听觉辨别学习。因此,听觉皮质系统对学习和可塑性的贡献可能在本质上部分是非感觉性的。
据估计,目前全世界有将近 5 亿人受到听力损失的影响。由于听力损失对心理、社会、经济和健康造成重大影响,人们投入了大量精力来鉴定与听力损失有关的基因和分子通路(无论是遗传的还是环境的),以促进预防、改善康复和开发治疗方法。基因组测序技术已经发现了与听力损失相关的基因。对内耳转录组和表观基因组的研究已经确定了内耳发育中的关键调节因子和通路,为其在再生医学中的应用铺平了道路。同时,使用病毒载体在听力损失动物模型中进行基因传递取得了巨大的临床前成功,这促使业界致力于将这种方法转化为临床应用。在这里,我们回顾了听觉功能和功能障碍基因组学的最新进展,从患者诊断到表观遗传学和基因治疗。
。cc-by-nd 4.0国际许可证。是根据作者/资助者提供的预印本(未经同行评审认证)提供的,他已授予Biorxiv的许可证,以在2021年2月17日发布的此版本中显示在版权所有的此版本中。 https://doi.org/10.1101/2020.11.11.05.370072 doi:Biorxiv Preprint
这项工作旨在评估使用脑电图 (EEG) 信号作为生物特征认证手段的效果。我们从 20 名参与数据收集的受试者那里收集了超过 240 条记录,每条记录持续 2 分钟。数据包括在静息状态和有听觉刺激的情况下进行的实验的结果。静息状态的 EEG 信号是在睁眼和闭眼的情况下获取的。听觉刺激 EEG 信号由分为两种场景的六个实验组成。第一种场景考虑耳内刺激,而第二种场景考虑骨传导刺激。对于这两种场景中的每一种,实验都包括一首母语歌曲、一首非母语歌曲和一些中性音乐。这些数据可用于开发用于认证或识别的生物特征系统。此外,它们还可用于研究音乐等听觉刺激对 EEG 活动的影响,并将其与静息状态条件进行比较。 © 2024 作者。由 Elsevier Inc. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)
为了了解听觉皮层处理过程,我们在 171 名人类连接组计划参与者中测量了 15 个听觉皮层区域和 360 个皮层区域之间的有效连接,并辅以功能连接和扩散纤维束成像。1. 确定了听觉皮层处理的层次结构,从核心区域(包括 A1)到带区 LBelt、MBelt 和 52;然后到 PBelt;然后到 HCP A4。2. A4 与前颞叶 TA2 和 HCP A5 相连,后者连接到背侧颞上沟 (STS) 区域 STGa、STSda 和 STSdp。这些 STS 区域还接收有关移动面部和物体的视觉输入,这些信息与听觉信息相结合,有助于实现多模态物体识别,例如谁在说话以及说了什么。与此“什么”腹侧听觉流一致,这些 STS 区域随后与 TPOJ1、STV、PSL、TGv、TGd 和 PGi 具有有效连接,这些区域是与布罗卡区(尤其是 BA45)连接的语言相关语义区域。3. A4 和 A5 还与 MT 和 MST 具有有效连接,后者连接到顶叶上部区域,形成与空间动作有关的背侧听觉“哪里”流。PBelt、A4 和 A5 与 BA44 的连接可能形成与语言相关的背侧流。
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