抽象背景:意识障碍(DOC)是严重的神经系统疾病,其中意识受到各种程度的损害。它们是由调节唤醒和意识的神经系统的伤害或故障引起的。在过去的几十年中,已经为受DOC影响的患者改善和个性化诊断和预后准确性方面的重大努力已被制定,主要集中于引入多模式评估以补充行为检查。目前由欧盟资助的多中心研究项目“ Perbrain”旨在开发由DOC患者的行为和多模式神经诊断的指导的个性化诊断等级途径。方法:在这个项目中,每个入学的患者都会根据患者量的多层工作流程进行重复的行为,临床和神经诊断评估。在患者临床进化的不同阶段,使用最先进的技术进行了多模式诊断习得。应用的技术包括良好的行为量表,创新的神经生理技术(例如定量的电透明层和经颅磁刺激与脑电图相结合),结构性和休息状态功能磁共振成像(以及生理学活性的测量)鼻气流呼吸)。此外,还研究了患者非正式护理人员(主要是家庭成员)的福祉和治疗决策态度。患者和护理人员评估是在急性疾病阶段开始后一年内在多个时间点进行的。讨论:DOC的准确分类和结果预测对受影响的患者及其护理人员至关重要,因为个人的康复策略和治疗决策在很大程度上取决于后者。Perbrain项目旨在优化单个DOC诊断和结果预测的准确性
结果:1。MC中的分形维度(Higuchi的分形维度(HFD))往往高于所有阶段VS/UWS患者的分形维度(HFD),仅在醒来阶段存在显着差异(P <0.05)。醒来阶段的HFD与CRS-R评分呈正相关,并以88.3%的诊断精度表现出最高的诊断精度。与VS/UWS中的Teager-Kaiser能量运营商(TKEO)在MCS中的患者水平也更高,在NREM2阶段(p <0.05)中,与CRS-R-R分数和诊断精度为75.2%,在NREM2阶段中显着。MCS患者中的δ -band功率频谱密度[PSD(δ)]低于VS/UWS中的患者,在唤醒阶段明显如此明显(P <0.05),并且与CRS -R分数呈负相关,诊断精度为71.5%。
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神经科学的一个核心挑战是阐明大脑功能如何支持意识。在这里,我们将焦点深脑刺激的特定型结合在一起,与整个皮质的fMRI覆盖范围,在清醒和anaes的非人类灵长类动物中。在丙泊酚,sevo ureane或氯胺酮麻醉期间,以及随后通过中央丘脑的电态恢复响应性,我们研究意识的丧失如何影响跨尺度的结构功能组织的分布模式。我们报告说,在麻醉下分布的大脑活动受到跨尺度的大脑结构的限制,与层次层层组织的多个维度的麻醉诱导的崩溃相吻合。在不同的麻醉剂中观察到这些分布的特征,并且通过对中央丘脑的电刺激逆转它们,与唤醒的行为标记的恢复相吻合。在刺激腹侧丘脑的刺激时,没有观察到这种影响,证明了山丘。总体而言,我们确定了特定的丘脑核精心策划的意识的一致分布签名。
1 Chollet, F. 使用 Python 进行深度学习,第二版。(Manning Publication Co. LLC,20 Baldwin Road,PO Box 761,Shelter Island,纽约 11964,美国,2021 年)。2 Ray, JS 归纳推理的形式化理论。第二部分。信息与控制,doi:10.1016/s0019-9958(64)90131-7 (1964)。3 Yi, Z. 等人。BrainCog:一种基于脉冲神经网络的脑启发式认知智能引擎,用于脑启发式 AI 和脑模拟。模式,doi:10.1016/j.patter.2023.100789 (2023)。4 Man, Z. 等人。具有快速和慢速思考的语言调节机器人操作。 arXiv(康奈尔大学),doi:10.48550/arxiv.2401.04181 (2024)。5 Luisa, D. 和 Pasquale, S. 人工智能中的探索性合成生物学:相关性标准和生命与认知过程合成模型的分类。《人工智能》,doi:10.1162/artl_a_00411 (2023)。6 Juan Felipe Correa, M. 和 Juan Carlos, M. 从人工智能和贝叶斯统计到神经解剖学:联系、类比和应用。《移民快报》,doi:10.59670/ml.v21is1.6005 (2023)。7 使用 citexs 网站 ( https://www.citexs.com/ ) 进行文献计量分析。 8 Deep Manishkumar, D. 和 Shrikant, M. 增强智能:数字化转型时代的人机协作。国际工程应用科学与技术杂志,doi:10.33564/ijeast.2023.v08i06.003 (2023)。9 Mohamed Ibrahim Beer, M. 和 Mohd Fadzil, H. 使用人工智能驱动的分析引擎实现企业计算中认知机器人过程自动化的自适应安全性。电气工程讲义,doi:10.1007/978-981-16-2183-3_78 (2022)。10 Benjamin, HB 人工智能城市化:治理、程序和平台认知的设计框架。 Ai & Society,doi:10.1007/s00146-020-01121-9 (2021)。11 Gustaf, J.-S.、Prasanna, BLB、Evrim Oya, G. 和 Shengnan, H. 认知机器人流程自动化:概念及其对公共组织动态 IT 能力的影响。IS 进展,doi:10.1007/978-3-030-92644-1_4 (2022)。12 Tononi, G. 和 Edelman,GMJS 意识与复杂性。282,1846-1851 (1998)。
涉及 IIT, Derek H. Arnold 1 , Mark G. Baxter 2 , Tristan A. Bekinschtein 3 , Yoshua Bengio 4, 5 , James W. Bisley 6,7 , Jacob Browning 8 , Dean Buonomano 6,7,9 , David Carmel 10 , Marisa Carrasco 11 , Peter Carruthers 13 , 13 Olivia Carter 14 , Dorita HF Chang 15 , Ian Charest 16 , Mouslim Cherkaoui 7 , Axel Cleeremans 17 , Michael A. Cohen 18,19 , Philip R. Corlett 20,21,22 , Kalina Christoff 23 , Sam Cumming 24 , Betrice A. Gelder 25 , Felipe De布里加德26,27,28,29,丹尼尔·C·丹尼特 30,纳丁·迪杰斯特拉 31,阿德里安·多里格 32,33,保罗·E·杜克斯 1,斯蒂芬·M·弗莱明 34,31,基思·弗兰克什 35,克里斯·D·弗里加德 31,莎拉·加芬克尔 36,梅尔文·A·古德尔 38.39 , Jacqueline Gottlieb 40.41 , Jake Hanson 42 , Ran R. Hassin 43.44 , Michael H. Herzog 45 , Cecilia Heyes 46.47 , Po-Jang Hsieh 48 , Shao-Min Hung 49 , Robert Kentridge , Kna Tomas 50 51,52 , Nikos Konstantinou 53 , 康拉德·科丁54,55,56,57 , Timo L. Kvamme 58 , Sze Chai Kwok 29,59 , Renzo C. Lanfranco 60 , Hakwan Lau 61, 62, 63 , Joseph Le Doux , 65, Alan Lee 65 67 , Camilo Libedinsky 68 , Matthew D. Lieberman 7 ,林英东 69 , 刘家悦 61,70 , Maro G. Machizawa 71,72,73 , Janet Metcalfe 74 , Matthias Michel 75 , Kenneth D. Miller , 78, 717, Partha 71,79 , Partha P. Mitra 80 , Dean Mobbs 81,82 , Robert M.豪尔赫·莫克 83莫拉莱斯 84, 85 、米尔托·米洛普洛斯 86 、布赖恩·奥德加德 87 、查尔斯 C.-F.或 88 ,阿德里安·M·欧文 38,39,89 ,大卫·佩雷普利奥奇克 90 ,弗朗哥
2 2北京北京北京医学科学与北京北京大学北京大学北京大学和北京大学的神经外科医学院神经外科部中国天津的天金医科大学,北京北京北京北京医院6脑计算机界面过渡研究中心,中国北京,7杭州明州脑康复医院7 11北京脑疾病研究所,中国北京2北京北京北京医学科学与北京北京大学北京大学北京大学和北京大学的神经外科医学院神经外科部中国天津的天金医科大学,北京北京北京北京医院6脑计算机界面过渡研究中心,中国北京,7杭州明州脑康复医院7 11北京脑疾病研究所,中国北京
静息态功能性磁共振成像是通过一系列功能连接模式发展而来的,这些模式可能反映正在进行的认知以及意识的内容。我们研究了对这些状态的动态探索是否可以为人类参与者的意识状态提供稳健且可推广的标记,涵盖全身麻醉或慢波睡眠引起的意识丧失。通过对功能连接的瞬时状态进行聚类,我们证明了无意识期间的大脑活动主要由结构连接介导的循环模式主导,并且转换到其他模式的能力降低。我们的研究结果提供了证据,支持了意识和无意识大脑状态在全脑动态方面的显著差异;特别是,维持以熵为衡量标准的丰富大脑动态是意识的一个关键方面。总的来说,我们的研究结果可能对我们理解意识和人类意识的神经基础具有重要意义,也有助于发现可推广到不同大脑状况的稳健意识特征。
a IRCCS 基金会 Don Carlo Gnocchi,意大利米兰 b 生物医学和临床科学系“L. Sacco”,米兰大学,意大利米兰 c 美国威斯康星大学麦迪逊分校神经病学系和精神病学系 d 美国纽约州纽约市长老会医院哥伦比亚大学医学中心神经病学系 e 瑞士洛桑大学医院和洛桑大学临床神经科学系神经影像研究实验室 f 加拿大安大略省伦敦西安大略大学西部跨学科研究大楼 N6A 5B7 大脑与思维研究所和生理学与药理学系 g 美国威斯康星大学麦迪逊分校精神病学系威斯康星睡眠与意识研究所 h 荷兰阿姆斯特丹大学心理学系阿姆斯特丹大脑与认知研究所 i 比利时列日大学和大学医院 GIGA-Consciousness 大脑中心昏迷科学组 j 欧洲精神疾病基金会Ricerca Biomedica Onlus,米兰 20063,意大利 k 神经病学服务,洛桑大学医院和洛桑大学临床神经科学系,瑞士洛桑 l 研究所,Casa Colina 医院和医疗保健中心,波莫纳,加利福尼亚州,美国 m Inserm U 1127,CNRS UMR 7225,Institut du Cerveau et de la Moelle épinière,ICM,巴黎,法国索邦大学、UPMC 巴黎 06 大学、Faculté de Médecine Pitié-Salpêtrière,巴黎,法国 o 菲尔家族脑与心智研究所,威尔康奈尔医学院,1300 York Avenue, New York, NY 10065, USA