目标和背景:数十年来,稳态视觉诱发电位 (SSVEP) 领域的研究已经揭示了节律性光刺激在脑机接口方面的巨大潜力。此外,节律性光刺激为大脑振荡活动的同步提供了一种非侵入性方法。特别有效的方案能够实现不可感知的节律性刺激,从而减少眼睛疲劳和用户不适,这是有利的。在这里,我们通过要求参与者 (a) 在显性注意力条件下直接关注刺激源或 (b) 在隐性注意力条件下关注刺激源下方的十字线,研究 (1) 可感知和 (2) 不可感知的节律性光刺激的影响以及刺激对注意力的影响。
神经振荡,也称为脑波,是中枢神经系统(CNS)中的节奏或重复神经活动。振荡活性源自单个神经元或神经间相互作用。在单个神经元水平上,振荡可以作为静息电位的波动或动作电位的节奏而出现,这可以诱导突触后神经元振荡[1-3]。在神经集合的水平上,多个神经元的同步活性唤起了宏观振荡,可以在脑电图上观察到。宏观神经振荡通常是由可能影响多种神经元放电模式的神经内连接引起的。这些神经元之间的相互作用会在各种频带上引起振荡。
持续注意力是指即使在有干扰的情况下也能持续集中注意力于与任务相关的信息的能力。了解这种能力背后的神经机制对于理解注意力过程以及以注意力缺陷为特征的神经精神疾病(如注意力缺陷多动障碍 (ADHD))至关重要。在这项研究中,我们旨在调查静息期间特征样临界振荡与 P300 诱发电位(一种常用于评估注意力缺陷的生物标志物)之间的关系。我们测量了静息状态 EEG 振荡中的长距离时间相关性 (LRTC) 作为信号临界性的指标。此外,在遵循古怪范式的连续执行任务中,受试者的注意力表现被评估为反应时间变异性 (RTV)。在此任务期间从 EEG 记录中获得 P300 幅度和延迟。我们发现,在控制任务表现的个体差异后,LRTC 与 P300 幅度呈正相关,但与延迟无关。与先前的研究结果一致,持续注意力任务中的良好表现与更高的 P300 振幅和更早的峰值延迟有关。出乎意料的是,我们观察到静息期间持续振荡的 LRTC 与 RTV 之间存在正相关关系,这表明静息期间大脑振荡的临界性越高,任务表现越差。总之,我们的结果表明,在临界状态附近运作的静息状态神经元活动与更高 P300 振幅的产生有关。接近临界状态的大脑动态可能会促进计算优势状态,从而促进产生更高事件相关电位 (ERP) 振幅的能力。
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神经振荡的功能连接(基于振荡的 FC)被认为能够在与任务相关的神经集合之间实现动态信息交换。尽管基于振荡的 FC 是相对于刺激前的基线进行经典定义的,从而导致个体连接发生快速的、依赖于情境的变化,但对分布式空间模式的研究表明,基于振荡的 FC 无处不在,即使在没有明确认知需求的情况下也会发生。因此,基于振荡的 FC 是否主要由认知状态形成还是本质上是内在的这一问题仍未得到解决。因此,我们试图通过查询 18 名术前人类患者(8 名女性)的 ECoG 记录来协调这些观察结果,以确定在六个任务状态下的五个典型频带中基于振荡的 FC 的状态依赖性。相位和振幅耦合的 FC 分析揭示了跨认知状态的高度相似、基本上状态不变(即内在)的空间成分。这种空间组织在所有频带上共享。然而,至关重要的是,每个波段还表现出时间独立的 FC 动态,能够支持频率特定的信息交换。总之,基于振荡的 FC 的空间组织在认知状态下基本稳定(即本质上主要是内在的),并在各个频带之间共享。总之,我们的发现与之前对空间不变的 FC 模式的观察结果相吻合,这些模式源自 fMRI 信号中极其缓慢和非周期性的波动。我们的观察表明,“背景”FC 应该在针对任务相关变化的基于振荡的 FC 的概念框架中得到考虑。
神经振荡在语音理解过程中跟踪语言信息(Ding等,2016; Keitel等,2018),并且已知通过声学里标和语音清晰度来调节(Doelling等,2014; Zoefel和Vanrullen,2015)。然而,研究语言跟踪的研究依赖于非自然的等级刺激,或者无法完全控制韵律。因此,尚不清楚低频活动是否在自然语音期间跟踪语言结构,在语言结构中,语言结构不遵循如此明显的时间模式。在这里,我们测量了脑电图(EEG),并操纵语义和句法信息外,除了它们发生的时间范围外,同时仔细控制了信号中的声学促销和词汇信息信息。eeg,而29名成年母语者(22名女性,7名男性)听取了荷兰语的口语句子,带有词素和句子韵律的jabberwocky控件,具有词汇内容的单词列表,但没有短语结构,但落后的声音匹配的控件。Mutual information (MI) analysis revealed sensitivity to linguistic con- tent: MI was highest for sentences at the phrasal (0.8 – 1.1Hz) and lexical (1.9 – 2.8Hz) timescales, suggesting that the delta-band is modulated by lexically driven combinatorial processing beyond prosody, and that linguistic content (i.e., structure and meaning) organizes neural oscillations beyond the刺激的时间尺度和节奏性。这种模式与神经生理启发的语言理解模型一致(Martin,2016,2020; Martin and Doumas,2017),其中振荡在外来或刺激驱动的时机和节奏和节奏信息上编码了内源性产生的语言内容。
摘要:技术的进步使得虚拟现实 (VR) 中的神经心理情绪和注意力研究增多。然而,传统二维 (2D) 刺激和 VR 刺激之间的直接比较尚缺乏。因此,本研究比较了 2D 和 VR 刺激中显性任务和隐性情绪注意力的脑电图 (EEG) 相关性。参与者 (n = 16) 在 2D 和 VR 中看到大小和距离相等的愤怒和中性面孔,同时他们被要求计算两种面部表情中的一种。对于情绪 (愤怒与中性) 和任务 (目标与非目标) 的主要影响,复制了已建立的事件相关电位 (ERP),即晚期正电位 (LPP) 和目标 P300。与 2D 相比,VR 刺激导致整体 ERP 更大,但与情绪或任务影响没有相互作用。在频域中,与基线期的 2D 刺激相比,VR 中的 alpha / beta 活动更大。值得注意的是,虽然在 VR 和 2D 刺激中都观察到了与情绪和任务条件相关的 alpha/beta 事件去同步 (ERD),但这些影响在 VR 中明显强于在 2D 中。这些结果表明,通过 VR 技术实现的刺激材料增强沉浸感可以增强诱发的大脑振荡效应对内隐情绪和外显任务的影响。
本研究对超低频神经反馈与主动控制条件心率变异性训练进行了正式比较。研究涉及 17 名年龄在 21-50 岁之间、没有神经或精神疾病史但报告了一些生理或心理不适的参与者。在 20 节训练课之前和之后的测试中,通过视觉 Go/NoGo 测试表现和慢 EEG 振荡的频谱功率来监测参与者的进展。在健康状况和视觉 Go/NoGo 测试结果方面,结果显示超低频神经反馈训练优于心率变异性训练。仅在神经反馈队列中观察到超低频范围内振幅的显著升高。关键词:神经反馈;脑电图;超慢 EEG 振荡;心率变异性;超低频训练