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使用深度神经网络对脑 PET 成像进行额叶皮质分割
18 F-FDG 正电子发射断层扫描 (PET) 成像显示大脑葡萄糖利用和淀粉样蛋白积累是诊断阿尔茨海默病 (AD) 的研究标准。多项 PET 研究表明，AD 患者的额叶皮质存在广泛的代谢缺陷。因此，研究额叶皮质的变化对 AD 研究具有重要意义。本文旨在利用深度神经网络从大脑 PET 成像中分割出额叶皮质。为解决这一问题，提出了一种称为大脑 PET 成像额叶皮质分割模型 (FSPET) 的学习框架。它将额叶皮质的解剖先验结合到分割模型中，该模型基于条件生成对抗网络和卷积自动编码器。在由放射科医生注释基本事实的 30 个大脑 PET 成像数据集上对 FSPET 方法进行了评估。优于其他基线的结果证明了 FSPET 框架的有效性。
用于脑机接口的人类皮层植入犹他电极阵列的外植体分析
目前正在开发脑机接口，以恢复因受伤或疾病而瘫痪的人的运动能力。虽然治疗潜力巨大，但接口的长期稳定性对于广泛的临床应用至关重要。虽然许多因素都会影响记录和刺激性能，包括电极材料稳定性和宿主组织反应，但这些因素尚未在人体植入物中进行研究。在这项临床研究中，我们试图通过外植体分析来表征材料完整性和生物组织封装，以确定影响电生理性能的因素。我们检查了从参与皮层内 BCI 研究的两名人类参与者身上移植的总共六个犹他阵列。在一名参与者 (P1) 体内植入了两个铂 (Pt) 阵列 980 天，在另一名参与者 (P2) 体内植入了两个 Pt 和两个氧化铱 (IrOx) 阵列 182 天。我们观察到，所有六个阵列的记录质量都呈现出相似的趋势，即在最初 30 – 40 天内峰峰值电压最初增加，随后在 P1 中逐渐下降。使用光学和双光子显微镜，我们观察到在参与者 P1 中植入较长时间的两个阵列的组织包裹程度更高。然后，我们使用扫描电子显微镜和能量色散 X 射线光谱来评估材料退化。发现 Pt 阵列的所有材料退化指标在植入时间较长的参与者中更为明显。两个 IrOx 阵列接受了短暂的调查刺激，其中一个阵列显示大多数受刺激部位的铱丢失。记录性能似乎不受这种铱损失的影响，这表明 IrOx 涂层的附着力可能受到刺激的影响，但金属层直到或之后才脱落阵列移除。总之，植入时间较长的阵列中组织包裹和材料降解更为明显。此外，这些阵列的信号幅度和阻抗也较低。应开发新的生物材料策略，以最大限度地减少纤维包裹并增强材料稳定性，以实现较长植入期内的高质量记录和刺激。
脑损伤后运动前皮质神经元活动的快速和双半球重组
脑损伤会导致远离病变的几个区域发生血流动力学变化。我们的目标是更好地了解清醒且行为正常的雌性猴子中这种重组的神经元相关性。我们使用可逆失活技术“损伤”初级运动皮层，同时在行为障碍发生之前和之后连续记录两个半球腹侧运动前皮层的神经元活动。失活迅速引起神经元放电的深刻改变，这些改变在每个半球内和两个半球之间都是不均匀的，发生在受影响或未受影响的手臂运动期间，并在抓握的不同阶段有所不同。我们的研究结果支持了广泛的、比预期更复杂的神经元重组发生在双半球皮层网络中参与控制手部运动的保留区域中。这种广泛的重组模式提供了潜在的目标，应该考虑开发脑损伤后早期应用的神经调节方案。
在言语流利性任务和伦敦塔式的精神分裂症和主要抑郁症
在SZ（2）的上下文中自己。重度抑郁症（MDD）的特征是影响障碍，认知功能障碍和明显的社会心理障碍，这些障碍可能会持续到几周到几年。它表明，在有症状缓解后，MDD的认知功能障碍持续存在，这可能导致社会功能障碍和自杀念头（3）。许多神经影像学研究表明，SZ和MDD患者的认知降低与前额叶皮层（PFC）功能障碍有关（4，5）。fMRI研究提供了证据，表明显着性网络异常可能在这两种精神疾病的发病机理中起关键作用（6）。多通道功能近红外光谱（FNIRS）是研究大脑皮层血液动力学活性的一种相对较新的方法。与其他神经影像学方法（例如fMRI或SPECT）相比，FNIRS具有较高的时间分辨率，并且可以透彻地使用。与EEG和MEG不同，它的数据不太容易受到电噪声的影响，因为它是一种光学成像方式（7）。由于其广泛的适用性，越来越多的研究人员正在使用FNIRS研究精神疾病中的大脑功能（8）。口头表达任务（VFT）是FNIRS研究中的代表性认知任务，以评估执行功能，这被认为与PFC的功能相关。经典的VFT采用两种形式的语音或语义单词效果，要求参与者以某个字母或属于某些类别的单词（9）的属性开始产生尽可能多的单词。许多研究发现，在VFT期间，SZ或MDD中PFC的功能不全（10，11）。但是，VFT仅涵盖执行功能的受限方面。不同的任务领域来探索精神疾病患者的认知功能。伦敦塔（TOL）任务是另一种经典的高灵敏度执行功能测试工具，主要反映了计划和解决问题的能力（12）。TOL任务要求参与者运用多种类型的能力，例如复杂的视觉和空间计划，工作记忆和选择性关注（13）。先前的FNIRS研究发现，在第一个集合SZ期间，前额叶激活降低（14）。一项研究比较了SZ和MDD患者的认知和执行功能，这表明患者的性能低于HCS，而SZ的性能比MDD差（15）。但是，在使用FNIRS的TOL任务和VFT任务期间，尚无研究比较SZ和MDD患者之间的大脑激活模式。综上所述，本研究旨在评估在VFT和TOL任务期间SZ和MDD患者脑激活的不同特征。此外，我们有兴趣发现FNIRS是否可以区分这两种精神障碍。
标题页 仿生皮层内微刺激在人类体感皮层中的应用
前言................................................................................................................................................ xvii
Narvaez, Alexander; Cortes, Camilo; Trujillo, Cesar 间歇供电住宅微电网中电池和超级电容器互连的拓扑结构
背景：本文对混合储能系统中电池和超级电容器互连的三种拓扑行为进行了模拟研究，并可能应用于住宅微电网。该研究基于作者对两种半主动拓扑结构的初步比较。本文加入了有源拓扑进行比较研究。方法：在本研究的每种拓扑结构中，均使用了双向半桥直流转换器，并以双环平均电流控制作为基本控制策略。对于主动拓扑，采用了附加控制策略来分离负载或脉动发电的动态和平均分量。结果：由于可以改变电容器端子上的电压，有源拓扑可以更好地利用电容器中存储的能量。结论：半主动拓扑的设计和控制比并联主动拓扑的设计和控制简单得多。然而，要充分利用超级电容器的存储容量，其端子之间的电压必须有显著的变化，这可以通过有源拓扑实现。关键词：混合储能系统；锂离子电池；超级电容器；双向DC/DC转换器，功率密度；能量密度。致谢：主要作者感谢弗朗西斯科·何塞·德卡尔达斯地区大学通过研究委员会合同号为其博士研究提供的经济支持。
人类前额叶皮层中空间和颜色加工的电生理解码
前额叶皮层（PFC）在目标定向的认知中起关键作用，但其代表性代码仍然是一个开放的问题，即解码技术在解散与PFC的任务相关变量方面有效。在这里，我们将正则线性判别分析应用于人类头皮脑电图数据，并能够区分智力旋转任务与具有87％解码精度的色彩感知任务。侧面PFC中的背侧和腹侧区域提供了分离这两个任务的主要特征。我们的发现表明，脑电图可以可靠地从PFC解码两个独立的任务状态，并强调PFC背或腹侧功能特定在处理Where旋转任务与哪种颜色任务时。
Christopher DellaCorte 博士
个人简介 Christopher DellaCorte 博士是 NASA 的摩擦学和旋转机械高级技术专家。他是摩擦学、机械部件和航空航天技术领域备受瞩目和公认的领导者。他的学术背景包括流体和热科学、机械和航空航天工程学位，重点研究材料工程。他的职业经历包括对长期存在的极端摩擦学挑战领域的研究，例如航天器和飞机中经常遇到的高温、高速度和高负荷。他自 1985 年以来一直在 NASA 格伦研究中心工作。他发表了 140 多篇期刊文章、政府技术报告、书籍章节和会议论文。他的创新研究获得了 11 项专利，涉及摩擦学涂层、高性能轴承合金、材料加工和机械部件。他在机械系统的法医故障分析方面有着丰富的经验，经常被要求解决重要且棘手的 NASA 和工业问题。 DellaCorte 博士的研究成果获得了业界（R&D 100 奖）、政府和著名专业协会的广泛认可。他在涂层技术方面的工作被评为 NASA 2018 年度政府和商业发明，他在 NiTi 合金方面的开创性工作获得了 2019 年 ASM 工程材料成就奖。他帮助解决了国际空间站 (ISS) 和 NASA 的新太空发射系统 (SLS) 的主要轴承和其他机械系统问题。他的法医工作得到了 NASA 的认可，并获得了许多奖项，包括宇航员团授予的著名银史努比奖。DellaCorte 博士与专业技术协会有着密切的联系。他是美国机械工程师学会 (ASME) 和摩擦学家和润滑工程师学会 (STLE) 的会员。他是 STLE 备受推崇的《摩擦学与润滑技术》（TLT）杂志的创始编辑，自 2016 年起担任 STLE 同行评审期刊《摩擦学学报》的主编。教育背景：凯斯西储大学机械与航空航天工程博士学位（1989 年）凯斯西储大学机械工程硕士学位（1987 年）凯斯西储大学流体与热科学学士学位（1986 年）
次级听觉皮层中巧合依赖性感觉结合的抑制门控
未经同行评审认证）是作者/资助者。保留所有权利。未经许可不得重复使用。此预印本的版权所有者（此版本于 2021 年 5 月 27 日发布。；https://doi.org/10.1101/2021.05.26.445794 doi：bioRxiv preprint
眶额皮质的实验操作......
方法：在进行基线评估后，69 名患有 CB 障碍的个体以双盲、受试者间设计随机接受针对左侧 OFC 的两种主动刺激条件之一的单次疗程——间歇性 Theta 爆发刺激 (iTBS)，预计会增加 OFC 活动，或连续 TBS (cTBS)，预计会降低活动（两种条件：600 次脉冲，110% 目标 RMT）。在这两种情况下，大脑调节都与随后的计算机任务配对，该任务提供练习以克服临床相关习惯（过度学习的电击回避行为），在 OFC 增加/减少的预期窗口期间进行。获取了针对特定设计的压力实验室探测进行的目标参与 (fMRI) 和 CB 的前后评估。