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精神分裂症和躁郁症风险人群在情绪 Stroop 任务期间的大脑前额叶活动——一项 fNIRS 研究
目标：情绪斯特鲁普效应被定义为与中性刺激相比，对情绪刺激的反应时间增加。文献中经常报道这种效应，包括行为和神经生理层面的报道。本研究的目的是调查在情绪斯特鲁普任务中，有精神分裂症和躁郁症风险的个体的大脑前额叶激活情况。我们预计会观察到与健康对照组相比，高危人群的激活程度会降低。方法：精神病高风险（HR）、精神病超高风险（UHR）、躁郁症风险（BIP）个体和健康对照组（HC）执行情绪斯特鲁普任务，其中包括正价、负价和中性词。功能性近红外光谱（fNIRS）用于测量代表背外侧前额叶和额颞叶皮层大脑活动的氧合血红蛋白（O 2 Hb）水平。结果：结果显示，与 HC 组相比，HR 组和 UHR 组的右背外侧前额叶皮层 (DLPFC) 的 O 2 Hb 水平显著降低，表明活动性较低。尽管这种下降与词语的价数无关，但对于负面词语来说，下降最为明显。此外，与 HC 组相比，所有高危人群的额颞叶皮层 (FTC) 中的 O 2 Hb 水平均显著降低。结论：精神病和躁郁症风险人群的 FTC 活动性降低反映了非特异性功能障碍。HR 组和 UHR 组 DLPFC 活动性降低表明，在有精神分裂症精神病风险的个体中已经发现了额叶功能减退。
使用 fNIRS 检测疲劳障碍和额叶皮质的大脑活动改变
摘要 患有压力相关衰竭症 (ED) 的患者存在记忆力和执行功能问题。这些问题与前额皮质 (PFC) 的异常活动有关。我们研究了 ED 患者 (n = 20，16 名女性) 在长时间心理活动期间的认知表现和 PFC 功能活动，ED 患者自确诊以来的平均持续时间为 46 ± 23 个月，并与健康个体 (n = 20，12 名女性) 进行了比较。按顺序进行了六个神经心理学测试，重复一次。所有测试均采用了脑成像技术、功能性近红外光谱 (fNIRS)。两组之间在随时间的变化方面没有差异，即第一个和第二个测试块之间的差异。在 Stroop - Simon 测试中，对照组表现出额皮质的功能活动更高。在左腹外侧 PFC 中，我们观察到对照组在不一致试验中的活动比一致试验中增加，而在 ED 患者组中没有发现任何变化。在处理速度任务期间，只有 ED 患者在右背外侧 PFC 中表现出更高的功能活动。ED 患者报告的主观能量水平较低，并且在心理控制任务中的表现也比健康人差。总之，ED 患者与对照组相比表现出改变的功能活动，表明 ED 患者在前额皮质中处理信息的方式不同，但重测设计显示，在 2 1 = 2 小时过程中，功能活动没有变化。
使用预注册作为透明FNIRS研究设计Schroeder的工具，Philipp A.A。；克里斯蒂娜（Christina）Artemenko； Kosie，Jessica E.E。； Cockx，Helena；
Franziska Klein , f,g, † and David M. A. Mehler g,h, * a University of Tuebingen, Department of Psychology, Faculty of Science, Tuebingen, Germany b Princeton University, Social and Natural Sciences, Department of Psychology, Princeton, New Jersey, United States c Radboud University, Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour, Biophysics Department, Faculty of Science, Nijmegen，荷兰D Chemnitz技术大学，人类运动科学与健康研究所，行为与社会科学学院，德国Chemnitz，德国E Coimbra E coimbra大学生物医学成像和翻译研究所，科伊布拉研究所，科伊布拉，科伊布拉，葡萄牙大学，葡萄牙科学，葡萄牙，葡萄牙，葡萄牙，葡萄球训练。 （OldB），德国G rwth Aachen大学，医学院，精神病学系，心理疗法和心理学系，Aachen，德国H University ofMünster大学，翻译精神病学研究所，医学院，德国穆斯特，德国
FNIRS，EEG和经颅电流刺激的潜力探测抗药性训练的神经机制
研究身体性能的神经机制是运动神经科学领域的越来越多的研究重点。Sport is more and more benefiting from and contributing to a greater awareness of concepts such as neuroplasticity (i.e., the structural and functional adaptations in specific brain and spinal circuits), and neuromodulation techniques (i.e., the application of low-level intensity currents to induce polarity-specific changes in neuronal excitability).神经塑性在强度和调节的领域不广泛理解；然而，它从根本上影响了运动员在运动中的运动和表现。理解神经塑性的基本概念可以指导力量训练，这被定义为抗性运动，从而增加了力量能力。要执行多关节运动，大脑必须与合适的肌肉组坐标，以及时执行肌肉收缩。因此，与运动学习有关的力量训练需要在运动皮层中引发的复杂肌内和肌内配位。此外，力量训练会导致中枢神经系统（CNS）（尤其是在运动皮层中）中使用依赖性塑料随时间变化（称为长期增强，Cooke and Bliss，2006）（Hortobagyi等，2021）。广泛接受的是，力量训练需要在培训的早期阶段进行神经适应（Sale，1988； Hortobagyi等，2021）。这一假设的基础是研究表明，训练的初始阶段会导致力产生大量增强，而没有肌肉质量的改变（即结构变化）。特别是，在训练的第一周内，肌肉力量产生的运动单位适应发生（Häkkinen等，1985）。，直到最近，有关力量训练的文献尚未最终确定CNS最负责这些适应的部分。最近的一项灵长类动物研究表明，通过网状脊髓束强度训练引起的脊柱上的脊髓变化与肌肉性能的变化有关（Glover and Baker，2020）。最近的荟萃分析（Siddique等，2020; Hortobagyi等，2021;Gómez-Feria等，2023）强调了一种趋势，趋势趋于同时进行皮质脊髓兴奋性和肌肉力量，并在对肌层降低后的抑制作用后，肌肉力量降低了降低的降低。但是，重要的是要注意，这种趋势根据所选训练方式具有相当程度的异质性（Gómez-Feria等，2023）。迄今为止，鉴于对耐强度训练的神经影响的研究很少，尚不清楚产生大量和持久的神经变化所需的力量训练需要多少。
基于非线性特征提取和堆叠集成学习的混合EEG-fNIRS脑机接口
a 哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院，哈尔滨，中国 b LINEACT CESI，里昂 69100，法国 c 埃法特大学电气与计算机工程系，吉达 22332，沙特阿拉伯 d Persistent Systems Limited，那格浦尔，印度 e AGH 科技大学生物控制论与生物医学工程系，克拉科夫，波兰 f 克拉科夫理工大学计算机科学与电信学院计算机科学系，华沙 24，31-155，克拉科夫，波兰 g 波兰科学院理论与应用信息学研究所，Ba ł tycka 5，44-100，格利维采，波兰 h EIAS 数据科学实验室，苏丹王子大学计算机与信息科学学院，利雅得 11586，沙特阿拉伯 i 梅努菲亚大学理学院数学与计算机科学系，32511，埃及j 埃及梅努菲亚大学计算机与信息学院信息技术系
基于 fNIRS 的神经反馈治疗中，针对 DL-PFC 的主观控制感与通过短通道校正确定的神经激活有关
神经反馈 (NF) 训练是一种很有前途的预防和治疗方法，可预防和治疗大脑和行为障碍，背外侧前额叶皮层 (DL-PFC) 是一个相关的研究区域。功能性近红外光谱 (NIRS) 最近已应用于 NF 训练。然而，这种方法对脑外血管化高度敏感，这可能会对皮质活动的测量造成偏差。在这里，我们通过评估生理混杂因素在不同信号过滤条件下通过短通道离线校正对 NF 成功的影响，检查了针对 DL-PFC 的 NF 训练的可行性及其特异性。我们还探讨了个人心理策略是否会影响 NF 成功。30 名志愿者参加了一次 15 次 NF 试验，他们必须提高双侧 DL-PFC 的氧合血红蛋白 (HbO2) 水平。我们发现，0.01–0.09 Hz 带通滤波比 0.01–0.2 Hz 带通滤波更适合突出显示仅限于 DL-PFC 中的 NF 通道的大脑激活。保留 15 次最佳试验中的 10 次，我们发现 18 名参与者（60%）成功控制了他们的 DL-PFC。使用短通道校正后，这一数字下降到 13 名（43%）。一半的参与者报告了积极的主观控制感，而“欢呼”策略似乎对男性更有效（p < 0.05）。我们的结果显示，在一次会话中 DL-PFC fNIRS-NF 就成功了，并强调了考虑皮质外信号的价值，这会对 NF 训练的成功和特异性产生深远影响。
皮质活动与聋哑成年人的计时相关：通过静态和动画刺激呈现获得 fNIRS 见解
摘要：耳聋对时间处理可能产生的影响这一问题仍未得到解答。基于行为测量的不同发现显示出相互矛盾的结果。本研究的目的是通过使用功能性近红外光谱 (fNIRS) 技术分析时间估计背后的大脑活动，该技术可以检查额叶、中央和枕叶皮质区域。共招募了 37 名参与者（19 名聋人）。实验任务包括处理道路场景以确定驾驶员是否有时间安全执行驾驶任务，例如超车。道路场景以动画形式呈现，或以 3 张静态图像序列呈现，显示情况的开始、中间点和结束。后一种呈现需要计时机制来估计样本之间的时间以评估车速。结果显示聋人的额叶区域活动更活跃，这表明需要更多的认知努力来处理这些场景。一些研究表明，中脑区域与计时有关，在聋哑人士估计时间流逝时，静态呈现尤其会激活中脑区域。对枕叶区域的探索没有得出任何结论性结论。我们对额叶和中脑区域的研究结果鼓励进一步研究时间处理的神经基础及其与听觉能力的联系。
MECASA：使用加性自注意力对混合 EEG-fNIRS 数据进行运动执行分类
运动执行是人类行为的一个基本方面，已利用 BCI 技术进行了广泛的研究。EEG 和 fNIRS 已被用于提供有价值的见解，但它们各自的局限性阻碍了性能。这项研究调查了融合脑电图 (EEG) 和功能性近红外光谱 (fNIRS) 数据在运动执行范式中对静息状态与任务状态进行分类的有效性。使用 SMR 混合 BCI 数据集，这项研究将单峰 (EEG 和 fNIRS) 分类器与多峰融合方法进行了比较。它提出了使用卷积加性自注意机制 (MECASA) 的运动执行，这是一种利用卷积运算和自注意来捕获多峰数据中复杂模式的新颖架构。 MECASA 建立在 CAS-ViT 架构之上，采用计算效率高、基于卷积的自注意模块 (CASA)、混合块设计和专用融合网络，将来自独立 EEG 和 fNIRS 处理流的特征组合在一起。实验结果表明，MECASA 在所有模态 (EEG、fNIRS 和融合) 中的表现始终优于成熟方法，与单模态方法相比，融合方法始终能提高准确性。fNIRS 通常比单独的 EEG 实现更高的准确性。消融研究揭示了 MECASA 的最佳配置，其中嵌入维度为 64-128 为 EEG 数据提供最佳性能，OD128（上采样光密度）为 fNIRS 数据产生优异结果。这项工作凸显了深度学习，特别是 MECASA，在增强 EEG-fNIRS 融合用于 BCI 应用的潜力。
心血管危险因素的体育活动对脑搏动指数和认知的纵向影响：NIRS研究
摘要：最近的研究表明，包括脑脉冲振幅在内的脑搏动性的光指数与脑血管健康有关。长期较高的大脑搏动性与认知能力下降有关。尽管众所周知，常规身体活动可以提高认知功能，但对体育活动与脑搏动性的光学指数之间的关联知之甚少。这项研究评估了12个月的定期体育活动对脑搏动性光学指数变化的影响，并探讨了其与认知的关联。共有19名具有心血管危险因素（CVRF）的老年人（59-79岁）完成了这项研究。低强度，短期步行作为短暂的心血管挑战，用于研究常规体育锻炼对脑搏动性指数后运动后变化的影响。参与者在体育轨道上行走，而近红外光谱（NIRS）设备记录了额叶和运动皮层子区域的血液动力学数据。我们的数据表明，12个月的体育活动与较低的全球脑脉冲振幅有关，这与执行功能的认知得分较高有关。此外，短期步行后，全球大脑搏动指数减少了，与基线相比，常规体育锻炼12个月后，这种减少量更大。这可能表明定期体育锻炼后对心血管挑战的脑血管反应有所改善。这项研究表明，12个月的体育活动可以通过改善CVRF老年人的脑搏动性来支持认知功能。
iVR-fNIRS：在完全沉浸式虚拟环境中研究大脑功能
摘要。沉浸式虚拟现实 (iVR) 采用头戴式显示器或类似洞穴的环境来创建感官丰富的虚拟体验，模拟用户在数字空间中的物理存在。该技术在神经科学研究和治疗中具有巨大的前景。特别是，虚拟现实 (VR) 技术促进了各种任务和场景的开发，这些任务和场景与现实生活情况密切相关，以在受控和安全的环境中刺激大脑。当传统刺激方法有限或不可行时，它还提供了一种经济有效的解决方案，为用户提供类似的交互感。虽然由于信号干扰或仪器问题，将 iVR 与传统脑成像技术相结合可能很困难，但最近的研究提出了将功能性近红外光谱 (fNIRS) 与 iVR 结合使用，以实现多功能脑刺激范式和灵活检查脑反应。我们对采用 iVR-fNIRS 设置的当前研究进行了全面回顾，涵盖设备类型、刺激方法、数据分析方法和主要科学发现。文献表明，iVR-fNIRS 在完全沉浸式 VR (iVR) 环境中探索各种认知、行为和运动功能方面具有巨大潜力。此类研究应为自适应 iVR 程序奠定基础，用于培训（例如，在新环境中）和临床治疗（例如，疼痛、运动和感觉障碍以及其他精神疾病）。