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使用脑电图信号和机器学习算法对不稳定和稳定的步行模式进行分类
摘要：分析脑电图（EEG）信号的不稳定步态模式对于开发实时脑部计算机界面（BCI）系统至关重要，以防止跌倒和相关的伤害。本研究研究了分类算法利用EEG信号检测步行不稳定的可行性。使用64通道的大脑视觉脑电图系统从13位健康成年人中获取脑电图信号。参与者对四个不同稳定和不稳定的条件进行了步行试验：（i）正常步行，（ii）正常步行，内侧 - 外侧扰动（MLP），（iii）正常行走双重任务（stroop），（iv）正常步行，正常步行与质量视觉反馈中心。使用小波能量和EEG信号的熵提取数字生物标志物。算法，例如Chrononet，SVM，随机森林，梯度增强和复发性神经网络（LSTM），可以以67％至82％的精度分类。分类结果表明，使用基于EEG的数字生物标志物可以准确地对不同的步态模式（从稳定到不稳定）进行分类。本研究使用具有潜在应用的EEG数据集开发了各种基于机器的分类模型，该模型在检测不稳定的步态神经信号方面，并通过防止跌倒和伤害进行干预。
利用功能性近红外光谱衍生的生物标志物对神经精神疾病进行四级分类
摘要：大多数神经精神疾病的诊断依赖于主观测量，这使得最终临床决策的可靠性值得怀疑。本研究的目的是提出一种基于机器学习的分类方法，利用功能性近红外光谱 (fNIRS) 衍生的生物标志物对三种神经精神或神经系统疾病进行客观诊断。十三名健康青少年和六十七名临床诊断为偏头痛、强迫症或精神分裂症的患者执行了 Stroop 任务，同时用 fNIRS 监测前额皮质血流动力学。提取血流动力学和认知特征来训练三种监督学习算法（朴素贝叶斯 (NB)、线性判别分析 (LDA) 和支持向量机 (SVM)）。通过十次十倍交叉验证程序运行来测试每种算法在四个类别中正确预测每个参与者的类别的性能。所有算法均实现了四类分类性能，准确率超过 81%，特异性超过 94%。SVM 在准确率（85.1 ± 1.77%）、敏感度（84 ± 1.7%）、特异性（95 ± 0.5%）、精确度（86 ± 1.6%）和 F1 分数（85 ± 1.7%）方面表现最佳。fNIRS 衍生特征用于自动分类时没有主观报告偏差。所提出的方法可能对协助客观诊断与额叶功能障碍相关的神经精神疾病具有巨大潜力。
探索海马与冲突的相关性 - ...
海马在情节记忆中起关键作用。此外，少量但越来越多的研究表明，这也有助于解决响应冲突。尚不清楚这两个功能是如何相关的，以及它们如何受到颞叶叶癫痫（MTLE）患者海马病变的影响。先前的研究表明，冲突刺激可能会更好地记住，但是海马对于支持冲突处理与记忆形成之间的这种相互作用至关重要。在这里，我们由于海马硬化症和19例匹配的健康对照，测试了19例MTLE患者。参与者在功能性磁共振成像（fMRI）期间执行了面对面的stroop任务，然后对面部进行了识别任务。我们测试了与长期记忆有关的大脑区域的记忆力和活动是否受编码过程中的冲突调节，以及MTLE患者和对照组之间是否有所不同。在控件中，我们在很大程度上复制了对冲突刺激的记忆力改善的先前发现。MTLE患者在冲突试验期间也显示出缓慢的反应时间，但他们没有表现出记忆益处。在控制中，在关注的海马区域内相互作用的冲突解决和记忆的神经活动。在这里，在不一致的试验中，左海马招募对记忆性能的效率低于一致试验，这表明对有限的资源进行了汉普坎普的竞争。他们也
中风患者执行功能障碍的干预和评估：范围审查
执行功能障碍的康复方法侧重于中风和脑外伤患者的认知康复。然而，还没有综述关注过中风患者的各种康复方法和执行功能评估，也没有纳入各种研究设计。本研究旨在通过范围界定综述确定中风和执行功能障碍患者的各种干预措施和评估措施。我们使用 PubMed、Web of Science 和 CINAHL 数据库搜索文章。两位审阅者根据纳入和排除标准，使用标题、摘要和全文独立筛选文章。随后，我们确定了研究设计、样本量、中风后的时间、干预措施和评估。我们提取了 1131 篇文章，其中选定了 27 篇文章。研究设计为随机对照试验（81.5%）、试点研究（11.1%）和可行性研究（7.4%），共有 599 名参与者。干预措施包括认知训练（22.2%）、虚拟现实（22.2%）、非侵入性脑刺激（14.8%）和双任务训练（11.1%），结果一致。使用的评估包括连线测试 B 部分（70.4%）、斯特鲁普色彩和文字测试（44.4%）、数字符号测试、额叶评估测试和伦敦塔测试（11.1%）。总之，本范围审查为患有执行功能障碍的中风患者提供了各种干预措施和评估。
灵活的游戏环境，用于可靠地测量认知控制
在过去的几年中，人们已经接受了这样一个观点：要可靠地测量个人的认知能力，参与者需要完成比现有认知测试组更多的试验和/或使用效果更大的任务。该项目开发了一套认知控制测试，能够有效、可靠地测量认知控制能力，而认知控制能力对于在时间压力下取得高性能至关重要。测试组在 Unity 游戏引擎中实现，只需使用 Web 浏览器即可在线访问，无需安装。游戏机制（例如多样性、反馈、奖励和排行榜）和综合故事情节可在延长和苛刻的测试过程中保持参与度。该测试组实现了最突出的认知控制测量，包括：1) 工作记忆（单 n-back 任务和双 n-back 任务）、2) 反应抑制（停止信号任务）、3) 冲突任务（Simon、Flanker 和 Stroop 任务）、4) 多任务处理和 5) 任务切换。不同的测量方法可以灵活地组合在一个连贯的“清理房间”叙述中，而独立的教程可以轻松部署在线测试。开发了冲突任务的新版本以增加效果大小和可靠性，并在在线实验中进行了测试。我们开发了一种严格的方法来量化测试产生可靠个体差异测量的能力，并报告将其应用于数据的结果
引用：Aminirakan D，Losekamm B，Wollesen B.认知和抗药性训练对身体和认知表现的影响
抽象的引入，随着老年人的预期寿命增加，保持独立性和福祉在后来的几年至关重要。本研究旨在研究三种不同的干预措施的影响：与不活动对照组相比，认知训练，耐药性训练以及两者的组合，对年龄≥65岁的成年人的认知表现，流动性和生活质量。方法和分析该试验将研究健康的老年人，年龄≥65岁，独立生活而没有认知障碍。参与者将被随机分配给四组之一：（1）认知训练，（2）阻力训练，（3）组合认知和阻力训练，以及（4）对照组（n = 136名参与者，每组34名参与者）。干预措施将在12周内进行。认知培训小组将每周两次接受基于小组的活动45-60分钟。阻力训练组的练习将针对六个肌肉组，联合组将将认知任务整合到阻力训练中。主要结果是：短体性能电池，静坐测试，蒙特利尔认知评估，步道制作测试和Stroop测试结合了跑步机上的步态（双重任务）。生活满意度将通过对生命量表的满意度来衡量。次要结果涵盖了手持强度和功能独立性度量。道德和传播道德批准（第2023_009）。试用注册号DRKS00032587。将获得所有研究参与者的知情同意。该研究的结果将在学术期刊和会议上分发，以进行审查和讨论。
Abul Hasan, M., Shahid, H., Ahmed Qazi, S., Ejaz, O., Danish Mujib, M. 和 Vuckovic, A. (2023) 支撑执行功能的神经来源
经颅直流电刺激 (tDCS) 是一种很有前途的技术，可用于增强健康和神经紊乱患者的执行功能。然而，关于神经生理变化引起的神经心理和行为变化的证据以及 tDCS 作用机制（以对执行功能很重要的神经元源的激活为证据）仍未得到解决。因此，本研究致力于 (1) 确定五次双侧 tDCS 刺激引起的神经心理、行为和神经生理变化，以及 (2) 确定与负责神经心理和行为变化的执行功能相关的假定神经元源。在这项单盲研究中，总共 40 名健康参与者被随机分配到主动组 (n = 19) 或假性组 (n = 21)，完成了五次 2mA tDCS 刺激，刺激部位为背外侧前额叶皮层 (DLPFC)（F3 作为阳极，F4 作为阴极）。对神经心理学（日常记忆问卷和正念注意力意识量表）和行为评估（n-Back 和 Stroop 测试）进行了重复测量分析，以调查组内和组间差异。前后神经生理学（脑电图）结果表明，双侧 tDCS 刺激激活了负责执行功能的皮质区域，包括更新（工作记忆）和抑制（干扰控制或注意力）。多次双侧 tDCS 刺激导致 DLPFC、扣带回和顶叶皮质中的 theta、alpha 和 beta 波段活动显著增加。这项研究提供了证据，表明 tDCS 可用于提高健全人的执行功能。
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。
干预前后探索认知功能及其与减肥、干预依从性和退出的关系
摘要 目的：在控制混杂人口统计学变量的情况下，评估基线认知功能、干预退出、依从性和 3 个月体重减轻 (WL) 之间的关联。方法：107 名 (Mage = 40.9 岁)，BMI 在超重和肥胖范围内 (BMI = 35.6 kg/m 2)，男性 (N = 17) 和女性 (N = 90) 完成了 3 个月的 WL 干预。参与者参加每周行为课程，遵守低热量饮食，并完成每周 100 分钟的体力活动 (PA)。基线的认知功能任务包括 Flanker (注意力)、Stroop (执行控制) 和工作记忆，基线时评估人口统计学、体重和心血管健康状况。每周记录课程出勤率、PA 依从性和饮食。结果：基线注意力与年龄 (p < .05)、教育 (p < .05)、出勤 (p < .05)、饮食 (p < .05) 和 PA (p < .05) 呈正相关。基线执行控制 (p < .05) 和工作记忆 (p < .05) 均与 % WL 相关。基线执行控制 (p < .01) 和工作记忆 (p < .001) 也与教育相关。方差分析表明，基线注意力 (p < .01) 与 WL 相关，特别是在比较那些实现 5 – 10% WL (p < .01) 和那些实现超过 10% WL (p < .01) 的人与那些放弃的人时。意义：结果表明，更强的基线注意力与完成 3 个月的工作时间干预有关。执行控制和工作记忆与实现的工作时间量相关。 NCT注册：美国NIH临床试验，NCT01664715
引用：GrässlerB，Herold F，Dordevic M等。多模式测量方法以识别有轻度认知障碍的个体：研究prot
摘要引入轻度认知障碍（MCI）的诊断，即正常年龄相关认知能力下降和痴呆症之间的短暂阶段仍然是一项艰巨的任务。观察到多模式方法（对几种互补方式的同时分析）可以提高分类精度。我们将结合三种非侵入性测量方式：功能性近红外光谱（FNIRS），通过ECG的脑电图和心率变异性。我们的目的是探索认知表现的神经生理学相关性，以及我们的多模式方法是否可以帮助早期鉴定MCI患者。方法和分析本研究将与MCI和健康对照患者（HC）进行横断面。将在休息期间和执行认知任务时测量神经生理信号：（1）Stroop，（2）N-BACK和（3）言语流利性测试（VFT）。统计分析的主要目的是（1）确定HC和MCI的神经生理反应的差异，（2）研究认知性能和神经生理反应的测量之间的关系，以及（3）研究是否可以通过使用我们的多态方法来提高分类精度。为了满足这些目标，统计分析将包括机器学习方法。据我们所知，这是同时应用MCI和HC同时应用这三种方式的第一项研究。我们假设与单峰方法相比，多模式方法提高了HC和MCI之间的分类精度。如果我们的假设得到了验证，则本研究为痴呆症研究多模式方法的更多研究铺平了道路，并促进了对新生物标志物的探索，以尽早发现非生理年龄与年龄相关的认知能力下降。伦理和传播伦理批准是从当地伦理委员会获得的（参考：83/19）。数据将在学习和数据组装完成后不超过1年。试验注册号临床临床。