脑肿瘤和神经退行性疾病都是影响人脑的影响最普遍,毁灭性的疾病之一。尽管在过去十年中研究和临床实践方面取得了重大进展,但两种状况仍然是全球发病率和死亡率的主要因素。对它们的分子病理特征的更深入的了解是必不可少的,这不仅对于揭示这些疾病的潜在机制,而且还可以推进新型诊断生物标志物和治疗策略的发展。在神经肿瘤学领域,2021年世界卫生组织(WHO)的中枢神经系统肿瘤(CNS)分类引入了变革性变化,突出了分子诊断在CNS肿瘤分类中的关键作用。这个更新的框架具有重新确定的诊断标准,扩大了公认的肿瘤实体的范围,并重新确定了预后层次。这些进步使得更准确的诊断和个性化治疗方法,最终改善了患者的结果。同样,尽管神经退行性疾病(例如阿尔茨海默氏病)(AD)和帕金森氏病(PD)的确切病因和发病机理尚不完全了解,但最近的研究阐明了驱动疾病进展的关键分子机制。这些见解不仅提高了我们对病理学神经退行性病理学的理解,而且还揭示了有希望的治疗干预途径。我们试图突出这些动态领域内的开创性发现,新兴趋势,未解决的挑战以及未来的方向。该研究主题旨在介绍神经肿瘤和神经退行性疾病分子病理学的最新进步,目的是为其诊断,预后和治疗提供新的见解。我们的范围包括对各个维度(包括分子,细胞,结构和功能方面)的疾病发病机理的全面探索。我们还将着重于生物标志物的识别和验证以及尖端技术的发展,这些技术有望提高诊断准确性,预后精度和治疗性效率。鉴于多矩技术的不断增长(例如基因组学,转录组学,蛋白质组学,代谢组学和表观基因组学)在分子景观中的表征
试图为生物识别验证应用创建更熟悉的脑机互动,我们研究了使用用户的个人爱好,兴趣和内存收集的效率。这种方法创造了独特而愉快的体验,以后可以在身份验证协议中使用。本文介绍了一个新的脑电图数据集,而受试者则观看流行爱好的图像,没有兴趣的图片和具有出色个人意义的图像。此外,我们提出了几种可以通过新收集的数据集来解决的应用程序。也就是说,我们的研究展示了4种应用类型,我们为所有这些应用提供了最先进的结果。已解决的任务是:情绪分类,类别分类,授权过程和人识别。我们的实验显示出对人们身份验证的脑电图可视化响应的巨大潜力。在我们的研究中,我们显示了通过脑电图衡量的识别人的个人爱好偏见的初步结果。此外,我们提出了使用脑电图的新型授权过程范式。代码和数据集可在此处提供。
根据世界卫生组织的说法,全球约有5%的成年人患有临床抑郁症,在印度,大约是4.5%的人。 口服药物是针对抑郁症的常见治疗方法。 但是,在第一次试验中,有一半以上的治疗方法对药理治疗策略没有响应,可能需要使用其他药物进行切换或增强。 在更快的时间表中,需要精确模型来达到个性化的治疗策略。 使用临床信息以及脑电图(EEG)数据显示出一些早期模型,显示出良好的表现,可以预测抑郁症的早期治疗结果。 然而,这些研究所确定的关键特征,包括抑郁症患者的差异额叶theta功率和额叶α不对称的存在,由于可解释性和稳健性的矛盾,近期挑战:当theta和alpha频率信号被嘲笑时,与他们的周期性成分相关,并不是在其质量成分的情况下,估计的估计并不是在其periodigic组成部分。 另一方面,许多早期研究已经报道了抑郁症的肠道异常,但尚未用于抑郁症的预测或预后。 我们的研究目标是双重的:首先确定可以早期预测治疗结果的特征,并为不同的患者亚组解释它们,其次是了解纵向数据收集和肠脑相互作用的实用性,以预测治疗结果。根据世界卫生组织的说法,全球约有5%的成年人患有临床抑郁症,在印度,大约是4.5%的人。口服药物是针对抑郁症的常见治疗方法。 但是,在第一次试验中,有一半以上的治疗方法对药理治疗策略没有响应,可能需要使用其他药物进行切换或增强。 在更快的时间表中,需要精确模型来达到个性化的治疗策略。 使用临床信息以及脑电图(EEG)数据显示出一些早期模型,显示出良好的表现,可以预测抑郁症的早期治疗结果。 然而,这些研究所确定的关键特征,包括抑郁症患者的差异额叶theta功率和额叶α不对称的存在,由于可解释性和稳健性的矛盾,近期挑战:当theta和alpha频率信号被嘲笑时,与他们的周期性成分相关,并不是在其质量成分的情况下,估计的估计并不是在其periodigic组成部分。 另一方面,许多早期研究已经报道了抑郁症的肠道异常,但尚未用于抑郁症的预测或预后。 我们的研究目标是双重的:首先确定可以早期预测治疗结果的特征,并为不同的患者亚组解释它们,其次是了解纵向数据收集和肠脑相互作用的实用性,以预测治疗结果。口服药物是针对抑郁症的常见治疗方法。但是,在第一次试验中,有一半以上的治疗方法对药理治疗策略没有响应,可能需要使用其他药物进行切换或增强。在更快的时间表中,需要精确模型来达到个性化的治疗策略。使用临床信息以及脑电图(EEG)数据显示出一些早期模型,显示出良好的表现,可以预测抑郁症的早期治疗结果。然而,这些研究所确定的关键特征,包括抑郁症患者的差异额叶theta功率和额叶α不对称的存在,由于可解释性和稳健性的矛盾,近期挑战:当theta和alpha频率信号被嘲笑时,与他们的周期性成分相关,并不是在其质量成分的情况下,估计的估计并不是在其periodigic组成部分。另一方面,许多早期研究已经报道了抑郁症的肠道异常,但尚未用于抑郁症的预测或预后。我们的研究目标是双重的:首先确定可以早期预测治疗结果的特征,并为不同的患者亚组解释它们,其次是了解纵向数据收集和肠脑相互作用的实用性,以预测治疗结果。大约有161名参与者(幼稚的患者= 99)注册了我们的纵向研究,涵盖了三次访问,我们的目的是调查访问1(基线)和访问2(7-10天内)是否可以预测3(30天后)中的抗抑郁治疗结果。在消耗后,在访问2(患者= 42)中收集了来自89名参与者的脑电图和电视画学数据,在访问中收集61个参与者(患者= 21)。我们在大脑和肠道中使用电生理特征以及临床数据来训练简单的预测模型,并且能够可靠地预测特异性为78%和灵敏度为84%的抑郁药物的无反应。对治疗结果的重要特征进行了排名,完全为临床医生提供了可扩展的全身认知工具,用于指导其药物策略。
严重获得性脑损伤(SABI)的患者由于共存的认知运动残疾而表现出很高的临床复杂性,并且对日常生活活动的专业护理和依赖性很高(1,2)。此外,这些患者患临床并发症的风险很高,这可能导致急性护理病房重新院长的发生率很高(3),并使急性后的康复治疗变得困难(1)。Some patients with sABI can evolve from the comatose state to the prolonged Disorders of Consciousness (pDoC), which include patients in Vegetative State/Unresponsive Wakefulness Syndrome (VS/UWS; i.e., awake patients, but no evidence of conscious behaviors) ( 4 ), and patients in Minimally Conscious State (MCS; i.e., patients with minimal but reproducible intentional behaviors) ( 5 )。对于患有SABI和PDOC的患者,最常见的临床并发症包括癫痫,呼吸道和生殖器尿液感染,Bedsores,Hypertonia,Heterotopic Ossifienation,Deep静脉血栓形成,心脏心脏和内分泌 - 代谢功能障碍(6-9)。这些临床并发症中的某些并发症会对生存率(例如,代谢性疾病),意识恢复(即癫痫)(6,10)和运动障碍的恢复(11)产生负面影响。基于这一证据,美国学院神经病学指南强烈建议识别临床并发症,以适当治疗它们并防止其恶化(12)。
理解基于复杂人类齿轮统一的大规模信息处理是认知神经科学的核心目标。新兴活动流模型表明认知任务信息是通过区域间功能或结构连接性传输的,但基于图理论的模型通常假设神经通知是通过大脑网络的最短路径发生的。但是,最短路径是否是经验认知信息传播的最佳途径尚不清楚。基于大规模的活动流量映射框架,我们发现,最短路径的活性流量预测的性能明显低于直接路径。最短的路径路由优于其他网络通信策略,包括搜索信息,路径集合和导航。有趣的是,当同时考虑物理距离约束和不对称路由贡献时,最短路径的表现优于活动流量预测的直接路径。这项研究不仅通过经验网络模型挑战了最短的路径假设,而且还表明认知任务信息路由受到大脑网络的空间和功能嵌入的约束。
非侵入性脑部计算机界面(BCIS)是一种令人兴奋的技术,它为大脑与计算机之间的通信提供了通道。bcis可用于交流(Brumberg等,2018; Chaudhary等,2016),康复(Cervera等,2018),娱乐设备(Gürkök等,2017),以及其他应用程序(Finke等,2009; Makeig et e e e ectig et al。,2011)。在本研究主题的第一卷(Daly等,2021)中,我们发布了包括通过多种模式和BCI范式记录的信号的数据集,包括新型事件相关电位(ERP)(ERP)和基于稳态的视觉诱发电位(SSVEP)基于BCIS的bcis,Motor bcis,Motory bcis,BCIS,BCIS,BCIS,a bciiss a a,a bcis,a bciS a效率,效果,尼古丁成瘾的BCIS以及静止状态数据。但是,BCI的研究正在不断发展,对新的公开数据集的需求越来越不断发展。的确,BCI技术的持续发展取决于许多不同的研究领域的进步,这些研究领域可以单独和集体地改善BCI系统的各个方面,包括信号获取,处理,分类,分类和用户界面设计。尽管如此,只有少数高质量的公共可用数据集可以在这些数据集上开发,评估和比较新的系统,工具和技术。此外,这些数据集的大小和数量相对较小,将过度拟合的风险引入了使用这些数据集开发和评估的方法。为了继续应对这一挑战,该研究主题提供了第二个出版物和相应数据集的集合。换句话说,BCI研究的可靠性和可重复性可能会因缺乏和稀疏性数据集而阻止。他们报告了在世界各地BCI研究实验室的开发,培训和评估过程中记录的生理数据集。用脑电图(EEG)和附近的红外光谱(FNIRS)收集数据。刺激范围内的刺激表现涵盖了不同的感觉方式。Botrel等人的文章。描述了一项关于神经反馈范式中关于α下调和
研究表明,VNS可以减少与PTSD相关的唤醒状态升高的患者的焦虑(Wittbrodt等,2021)。VNS会引发脑额叶皮层(PFC)和杏仁核等大脑区域的可塑性,从而增加乙酰胆碱并减轻压力和焦虑(Hays等,2013)。此外,最近已证明TAVNS对患有抑郁症或焦虑等各种心理状况的个体有效(Ferstl等,2024)。TAVN的潜在优势是:(1)它专门旨在解决令人沮丧的刺激和未解决的情感记忆; (2)这是一种简短的,限时的干预; (3)与单个模式干预相比,其多模式设计可能吸引并受益于更广泛的患者。
大脑成像中的进步显着增强了我们对大脑功能的理解,但是这种进步的大部分源于受控实验室环境中进行的受约束的,单秒的实验。了解动态,复杂和多感觉现实世界中的大脑活动仍处于起步阶段。超出电脑摄影(EEG)(Nann等,2019)的新出现的移动脑成像技术,例如功能性的近红外光谱(FNIRS)(Boas等,2014)或使用光学层析成像(DOT)(DOT)(Dot)(Chitnis et al。例如,人类运动,感知,认知,社会交流和自然主义环境中的互动引起的活动。例如,便携式FNIRS设备已证明有效监测心理工作负载(Her Q.等,2013; Park,2023),并且可以提供实时反馈,例如,在脑部计算机界面(BCI)应用程序的背景下(Soekadar等人(Soekadar等人,2021年))。在教育中,FNIRS已被用来研究注意力(Harrivel等,2013),参与度(Verdiere等,2018)和学习成果(Lamb等人,2022年)在自然环境中的作用,而其在婴儿发展研究中的作用扩大了对多元化群体的感知和认知的了解。此外,Hyperscanning(Hakim等,2023; Scholkmann等,2013)可以同时测量多个个体的大脑活动,从而揭示了社交相互作用期间脑间同步等机制。将FNIR与诸如EEG(von Luhmann等,2017),眼睛追踪(Isbilir等,2019)和全身生理监测(Scholkmann等人,2022年,2022年)等多模式工具整合在一起,可以增强这些洞察力,以培训为毫无疑问,以促进这些洞察力和互动的过程,并在不断的过程中进行了培训。研究主题“移动光学大脑活动监测的进步”强调了便携式FNIR和相关光学技术的变革潜力
很长一段时间以来,科学家认为成年大脑是刚性的,不能产生新的神经细胞。但哥伦比亚大学的研究人员刚刚发现了证据,证明大脑的海马在青春期后继续产生新的神经元。这意味着老年人在精神上可能比我们想象的要敏锐。一项研究研究了14至79岁之间的28名男女,重点是参与记忆创造的海马区。该团队使用几种技术来分析齿状回的形成数量的新血管,细胞体积和细胞成熟度水平。首席研究员毛拉·鲍尔里尼(Maura Boldrini)说,老年人仍然可以像年轻人一样从干细胞中制造出数千个新的神经元。这些发现可能引发辩论,一些专家表明,增长可能是由于现有神经元变大或扩大血管而不是创造全新的神经元。其他人声称神经影像学的结果表明,旧大脑中的新神经元可能是由于先前无法检测到的年轻大脑水平的结果。如果我们的大脑确实确实按照哥伦比亚大学的建议保持增长,我们如何解释形成记忆和随着年龄的学习新技能的下降?研究表明,老脑的血管发育较少,形成更少的新神经联系。研究人员认为,这可能是老年人认知情感韧性降低的原因。为了支持他们的主张,他们发现较低的蛋白质与旧海马中的大脑柔韧性相关。这种可塑性的丧失可能解释了为什么即使健康的人也会随着年龄的增长而变得更加情感上。研究表明,我们天生的干细胞数量有限,能够变成神经细胞,但是一旦这些细胞繁殖,它们就会产生相同的副本。研究人员发现,尽管成年大脑中的干细胞较少,但它们的数量并没有减少。但是,他们确实发现了静态干细胞的下降,这些干细胞产生了与老脑血管生长和脑部柔韧性相关的物质。神经发生随着年龄的增长而持续,但是随着人们的年龄增长,神经联系的形成不太有效。这可能是为阿尔茨海默氏症和精神病问题开发治疗方法的关键。####研究表明,大脑发育不会在18岁时停止,而许多人认为18岁生日是一个里程碑标记成年,新的研究表明,这只是大脑发育漫长旅程的开始。研究表明,大脑需要数十年才能成熟,而不同的区域以不同的速度发展。####了解神经塑性和大脑发育负责社会互动和情绪调节的前额叶皮层,一直持续发展到年轻的成年期。然而,大脑的其他部位(例如小脑)需要更长的时间才能成熟,并且受环境的影响更大。####小脑在认知成熟度研究中的作用表明,小脑在认知过程的协调中起着至关重要的作用。曾经被认为主要参与电动机控制,但其作用扩展到了思维和解决问题等心理过程。相反,个人遵循独特的生长和成熟轨迹。这突出了环境在塑造大脑发育中的重要性,尤其是在青春期。####当我们继续了解有关大脑如何发展的更多信息时,了解大脑发育的重要性,很明显,没有独特的“童年”或“成年”。随着个人在童年到成年期的发展,就会出现问题,即何时应该被认为对自己的行为完全负责。此查询与认知发展及其如何影响我们对罪犯和惩罚的理解密切相关。研究表明,年轻男性的大脑平均比女性的大脑平均生长两年,导致一些专家认为,由于大脑的成熟不完全,年轻的罪犯可能不太责任。精神病学教授霍华德·福尔曼(Howard Forman)博士指出,年轻人中暴力犯罪的普遍性可能与他们发展中的大脑有关。这提出了有关我们是否应该以与35岁的35岁犯罪的方式相同的方式负责的疑问。心理学教授劳伦斯·斯坦伯格(Laurence Steinberg)强调,罪魁祸首不仅取决于内gui或无罪,而是由个人的责任程度决定。单独的少年司法系统的概念突出了确定惩罚时考虑年龄和认知发展的重要性。这就提出了一个问题,即为什么我们不会修改对罪魁祸首的理解,以更好地与大脑成熟的科学发现保持一致。最终,社会需要对成年的定义来区分儿童和成人。实际上,大多数国家都有不同的少年司法系统,承认儿童和成人应受到不同的待遇。但是,在法律背景下,此定义可能没有意义。琼斯指出,这些定义通常是基于便利而不是实质的。实际上,从童年到成年的过渡是复杂而细微的,发生在数十年中。在奥运会上,25岁是一个自我强加的极限,不一定与生物学相关,而是背景。有人认为这只是一个令人愉悦的数字,并且由于普遍的看法而被采用。同样,像在年轻时只使用10%的大脑的神话在没有科学支持的情况下传播。大脑发育不会在25岁时停止;它一直持续到成年。人脑由以不同速度成熟的各个区域组成,因此很难确切地确定发展何时结束。与建造房屋不同,大脑发育不是线性的。这更像是进化,在下一个物种之前出现和繁荣。即使25岁以下的人认为在某些领域的能力较低,也不应将他们排除在重要的决策或机会之外。例如,有些人可能在身体上没有强大,但仍然可以显着贡献。根据25岁以下的人没有充分发展的假设基于立法或政策,这具有严重影响的先例。许多人在二十多岁之前选择并完成教育,某些职业允许招募未成年人。25岁是做出重要决策的最低限度的想法需要重新评估。此外,随着年龄的增长,认知能力下降是不可避免的,但是研究表明,我们的认知在二十多岁时开始下降,而不是在预定年龄之后。短暂的时间窗口,当我们自信地信任个人做出决定时,但是这种观点过度简化了人类判断的复杂性。同样,仅依靠一个人的年龄在25岁以下的年龄可能并不完全准确,因为它无法说明个人的成熟度和能力。
