只有通过实验来测试形式或计算模型,才能获得机械洞察力。此外,与病变研究类似,幻觉感知可以作为理解健康听觉感知的基本处理原理的载体。我们特别关注耳鸣——作为听觉幻觉感知的主要例子——回顾了人工智能、心理学和神经科学交叉领域的最新研究。特别是,我们讨论了为什么每个耳鸣患者都会遭受(至少是隐藏的)听力损失,但并不是每个听力损失患者都会遭受耳鸣。我们认为,内在神经噪声是沿着听觉通路产生和放大的,是一种基于自适应随机共振恢复正常听力的补偿机制。神经噪声的增加可能会被误认为是听觉输入并被感知为耳鸣。这种机制可以在贝叶斯大脑框架中形式化,其中感知(后验)吸收了先前的预测(大脑的期望)和可能性(自下而上的神经信号)。可能性的较高均值和较低方差(即增强的精度)会改变后验概率,表明对感官证据的误解,而大脑中支持先前预测的可塑性变化可能会进一步混淆这种误解。因此,两个基本处理原理为听觉幻觉的出现提供了最有力的解释力:预测编码是一种自上而下的机制,而自适应随机共振是一种互补的自下而上的机制。我们得出结论,这两个原理在健康的听觉感知中也发挥着至关重要的作用。最后,在神经科学启发的人工智能背景下,这两个处理原理都可能有助于改进当代的机器学习技术。
积极地为制定部门/组织的策略和政策做出贡献将重点和动力用于建立和维持高表现的高度绩效,解决任何绩效问题,在出现的任何绩效问题上•领导团队的贡献并最大化团队的贡献。通过反馈,指导和创造技能发展的机会来发展他人的能力识别并抓住机会来利用新的和创新的服务交付渠道管理和交付结果
听觉处理是指大脑如何解释人们听到的声音。正常的听觉处理对于理解复杂的声音很重要,例如在教室,娱乐,社交聚会或餐馆等困难聆听情况下的音乐或演讲。如果听觉系统的处理能力较弱,则可能导致听力问题[Cline,2001;美国言语听力协会(ASHA),2005年]。大约0.2-5%的正常听觉儿童很难理解复杂的声音,尤其是在难以指导的聆听情况下(Chermak等,1997; Nagao等,2016)。这些孩子怀疑患有听觉处理障碍(APD)。apd通常由父母或老师确定,需要由听力学家进行正式诊断的评估。APD评估通常在专业的临床中心进行。进行这些测试的听力学家需要广泛的培训和经验,以进行适当的评估和诊断。但是,关于APD评估电池中应包括哪些特定测试的共识(Emanuel等,2011; Iliadou等,2017)。专业机构在内,包括美国语言听力协会(ASHA)建议使用行为和生理措施(在测试电池方法中)评估涉嫌APD的儿童的听觉处理[美国语音语言听力协会(ASHA),2005年]。行为成分可以测量孩子处理声学刺激(语音和非语音)并口头反应的能力。生理成分衡量听觉系统的整体完整性(Starr and Achor,1975; Allen and Allan,2014)。如果孩子的测试分数大于两个或多个测试的规范阈值,则对APD进行诊断,或者在一次测试中进行了三个标准偏差[美国语音语言听力协会(ASHA),2005年]。通常,每年对APD的诊所进行的转诊很少(Moore等,2018),因此很难培训听力学家来获得评估APD的能力实践。由于其异质性和相关的合并症,APD的诊断也很具有挑战性(Bamiou等,2001; Chermak,2002; Sharma等,2009; Iliadou等,2017,2017,2018,2018,2019)。因此,关于APD儿童管理的研究很少(Emanuel等,2011)。Allen和Allan(2014)先前根据行为和生理测试的表现如何将APD的儿童分类为临床子组。在行为测试中表现不佳的儿童被认为是行为异常1;具有非典型生理发现的儿童被认为是生理异常的。两者的表现不佳的孩子被认为是异常的。在行为和生理措施均在正常范围内的孩子都将其分为一个单独的群体。通过识别APD的子组,听力学家可以更好地采用孩子可能需要的特定干预措施。例如,有困难处理听觉信息的孩子在行为上
(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 2023 年 10 月 28 日发布。;https://doi.org/10.1101/2023.10.26.564008 doi:bioRxiv preprint
au:PleaseconfirmthatalleadinglevelsarerepressedCorrected:音乐是人类体验的核心,但是音乐表现为基础的精确神经动力学仍然未知。我们分析了29例听取Pink Floyd歌曲并采用先前在语音域中使用的刺激重建方法的患者的颅内脑电图(IEEG)数据集。我们成功地从直接神经记录中重新构造了可识别的歌曲,并量化了不同因素对解码精度的影响。结合了编码和解码分析,我们发现了音乐感知的右半球优势,其主要作用是高级临时回旋(STG)的主要作用,证明了一个新的STG子区域调用了音乐节奏,并定义了一个前及Posterior STG组织,表现出了持续的音乐响应,并表现出对音乐元素的持续反应。我们的发现表明,在单个患者中获取的短数据集上应用预测建模的可行性,为将音乐元素添加到大脑 - 计算机界面(BCI)应用程序铺平了道路。
[1] 马克斯普朗克人类认知与脑科学研究所神经病学系,莱比锡 04103,德国 [2] 柏林夏里特医学院伯恩斯坦计算神经科学中心,柏林 10117,德国 [3] 罗氏制药研究与早期开发、神经科学与罕见疾病,罗氏巴塞尔创新中心,F.霍夫曼-罗氏有限公司,巴塞尔,4070,瑞士 [4] 莱比锡大学 LIFE – 莱比锡文明疾病研究中心,莱比锡,04109,德国 [5] IU 国际应用技术大学心理学系,埃尔福特,53604,德国 [6] 莱比锡大学医学中心精神病学和心理治疗系,莱比锡,04103,德国 [7] 精神病学、心身医学和心理治疗,法兰克福歌德大学,法兰克福,60323,德国 [8] 医学信息学,统计学和流行病学研究所(IMISE),莱比锡大学,莱比锡,04109,德国 [9] 认知神经病学系,莱比锡大学医院,莱比锡,04103,德国 [10] 神经物理学组,神经病学系,夏里特 - 柏林大学医学院,柏林,10117,德国
摘要 目的:本文研究了一种耳周脑电图系统,作为传统头皮脑电图系统的替代方法,用于对听觉刺激引起的唤醒-效价域中的人类情感状态进行分类。方法:在情感状态分类任务的有效性方面,将从耳朵周围记录的脑电图与根据国际 10-20 系统收集的脑电图进行比较。本研究设计了一种具有八个干脑电图通道的可穿戴设备用于耳部脑电图采集。21 名受试者参加了一项为期三天、共六次的实验,使用耳朵和头皮脑电图采集方法。实验任务包括聆听听觉刺激并自我报告对所述刺激引起的情绪。各种特征与不对称方法结合使用,以评估使用耳朵脑电图信号与头皮脑电图相比的唤醒和效价状态的二元分类性能。主要结果。在受试者相关环境中,使用耳部脑电图信号训练多层极限学习机后,我们实现了唤醒 67.09% ± 6.14 的平均准确度和效价 66.61% ± 6.14 的平均准确度,而头皮脑电图方法实现了唤醒 68.59% ± 6.26 的平均准确度和效价 67.10% ± 4.99 的平均准确度。在受试者无关的环境中,耳部脑电图方法实现了唤醒 63.74% ± 3.84 的准确度和效价 64.32% ± 6.38 的准确度,而头皮脑电图方法实现了唤醒 64.67% ± 6.91 的准确度和效价 64.86% ± 5.95 的准确度。最佳结果表明,耳部脑电图和头皮脑电图信号在情感状态分类方面没有显著差异。意义重大。据我们所知,本文是第一篇探索耳部脑电图信号在情绪监测中的应用的论文。我们的研究结果证明了耳部脑电图系统在开发情绪监测装置方面的潜在用途,与传统的头皮脑电图装置相比,这种装置更适合用于日常情感生活日志系统。
抽象的感觉系统基于传达准确信息的可靠性优先加强对刺激的响应。先前的报告表明,大脑会根据可靠性的动态变化来重新获得线索,但大脑如何学习和维持对预期会随着时间稳定的感觉统计数据的神经反应是未知的。谷仓猫头鹰的中脑具有听觉空间的地图,神经元在其中计算从室内时间差(ITD)计算水平声音位置。中脑图神经元的频率调整与神经元首选ITD的最可靠频率相关(Cazettes等,2014)。去除面荷兰,导致高频从额叶空间的可靠性降低。直接测试ITD可靠性驱动频率调整是否永久变化,从成年猫头鹰记录了中脑图神经元,在发育过程中除去了面部荷兰和幼体猫头鹰,在面部ruff发育之前,掉了幼体猫头鹰。在两组中,将正面调谐的神经元调整为低于正常成年猫头鹰的频率,这与ITD可靠性的变化一致。此外,少年猫头鹰表现出更异质的频率调整,这表明正常的发育过程优化调整以匹配ITD的可靠性。这些结果表明,空间线索的长期统计数据在中脑频率调整属性的发展中,实施概率编码声音定位。
TMPRSS3 基因突变患者患有隐性耳聋 DFNB8/DFNB10。对于这些患者,人工耳蜗植入是唯一的治疗选择。一些患者的人工耳蜗植入效果不佳。为了开发针对 TMPRSS3 患者的生物治疗方法,我们构建了一种带有频繁的人类 DFNB8 TMPRSS3 突变的敲入小鼠模型。Tmprss3 A306T/A306T 纯合小鼠表现出与人类 DFNB8 患者相似的延迟性进行性听力损失。使用 AAV2 作为载体携带人类 TMPRSS3 基因,将 AAV2-h TMPRSS3 注射到成年敲入小鼠内耳会导致毛细胞和螺旋神经节神经元中表达 TMPRSS3。在平均年龄为 18.5 个月的 Tmprss3 A306T/A306T 小鼠中注射一次 AAV2-h TMPRSS3 即可持续恢复听觉功能,使其达到与野生型小鼠相似的水平。AAV2-h TMPRSS3 可挽救毛细胞和螺旋神经节神经元。这项研究证明了在人类遗传性耳聋老年小鼠模型中基因治疗的成功。它为开发 AAV2-h TMPRSS3 基因疗法治疗 DFNB8 患者奠定了基础,可作为独立疗法或与人工耳蜗植入相结合。
进行了两个实验,以测试参与者因素(即音乐复合,工作记忆能力)和刺激因素(即声音持续时间,音色)在听力识别中使用快速的串行听觉表现范式在听力识别中的作用。参与者听取了从30到150毫秒不等的非常简短的声音流,并经过了对他们的能力,可以将其与不存在的目标声音区分开,从分散源中放置的varsouns声源中选择的目标声音。实验1A确定对刺激的短暂暴露(60至150毫秒)不一定与识别受损相对应。在实验1B中,我们发现证据表明,对st-muli的30毫秒暴露会严重损害单个听觉目标的识别,但是对语音和正弦音调目标的识别最少损害,这表明成功识别所需的下限可能低于语音和Sine音调目标30毫秒。至关重要的是,当控制音乐成熟的差异时,声音持续时间对识别的影响完全消失了。参与者的工作记忆能力似乎没有预测他们的识别表现。我们的行为结果扩展了面向研究的研究,以了解在时间限制下的简短音色的处理,暗示音乐的复杂性可能比以前想象的更大。这些结果还可以为未来的研究提供一个有效的假设,即,处理各种声音源的基本神经机制可能具有不同的速度约束。