背景:使用文本报告向父母和对赔偿权提出异议的法律专业人士传达患有长期缺氧缺血性损伤 (HII) 的儿童的双侧、对称性和区域性皮质脑萎缩可能很困难。使用标准的横截面图像向外行人解释双侧、区域性脑成像也具有挑战性。大脑表面的单一平面图像,就像从地球仪中得出地球地图一样,可以通过磁共振成像 (MRI) 扫描的曲面重建生成,即墨卡托地图。外行人在未经事先培训的情况下识别异常“墨卡托脑图”的能力需要在非医疗环境中使用前进行评估。目的:确定外行人在未经事先培训的情况下检测异常儿童墨卡托平面脑图的灵敏度和特异性。方法和材料:向 111 名参与者分别提供 10 张墨卡托脑图。这些地图包括 5 个 HII、1 个皮质发育不良和 4 个正常病例。参与者需要识别异常扫描。计算了总体和参与者亚组的敏感性和特异性。结果:总体敏感性和特异性分别为 67% 和 80%。普通放射科医生(n = 12)的敏感性和特异性分别为 91.2% 和 94.6%。外行人(n = 54)的敏感性为 67%,特异性为 80%。结论:放射科医生的高特异性和敏感性验证了该技术在区分皮质病理异常扫描方面的有效性。外行人使用墨卡托地图识别异常大脑的高特异性表明,这是一种向外行人展示儿童 HII 皮质 MRI 异常的可行沟通工具。
本文提出了一种非迭代训练算法,用于在自学习系统中应用节能的 SNN 分类器。该方法使用预处理间脑丘脑中典型的感觉神经元信号的机制。该算法概念基于尖点突变模型和路由训练。该算法保证整个网络中连接权重值的零分散,这在基于可编程逻辑器件的硬件实现的情况下尤为重要。由于非迭代机制受到联想记忆训练方法的启发,该方法可以估计网络容量和所需的硬件资源。训练后的网络表现出对灾难性遗忘现象的抵抗力。该算法的低复杂度使得无需使用耗电的加速器即可进行现场硬件训练。本文将该算法的硬件实现的复杂性与经典的 STDP 和转换程序进行了比较。该算法的基本应用是配备视觉系统并基于经典 FPGA 设备的自主代理。
图 1 研究设计。38 名健康参与者(17 名男性)接受了包括多导睡眠图在内的全面筛查过程,以排除任何躯体、精神或睡眠障碍的病史或患病情况。在实验之夜 21:00 之前进行三项任务(注意力表现、程序记忆 - 镜像追踪任务 [MT]、陈述性记忆 - 配对联想词表任务 [WP])的采集会话,然后在早上 09:00 进行一次检索会话。所有参与者在进行多导睡眠图后,在 3 特斯拉扫描仪上接受高分辨率磁共振成像 (MRI),平均间隔为 30.2 ± 19.8 天。MT,镜像追踪任务;WP,配对联想词表任务;SCR,筛查会话;MRI,磁共振成像
图1:不同数据集中的遗传力(H 2)地图。a。显示低维空间,其颜色由功能网络编码34。b。显示了三个组织轴的本征图,该轴是根据人类连接组项目(HCP)35的函数连接模板22计算得出的。所有个人都与此组级模板保持一致。我们使用单个梯度和谱系/基因型信息来计算单核苷酸多态性(SNP)基于双核苷酸多态性(C),基于Twin的HCP(D)和基于TWIN的QTAB(E)的每个梯度的遗传力(H 2)。f。每两个遗传力图之间的空间相关性。空间自相关被认为使用测量距离变化函数图将图置入图,并且基于1000个排列获得了P变化图值。
1。斯坦福大学神经外科系2。Neurosurgery系,德克萨斯大学奥斯汀,奥斯汀,德克萨斯州奥斯汀 +这项工作主要在斯坦福大学进行。 3。 美国加利福尼亚州斯坦福大学斯坦福大学的霍华德·休斯医学院4. VA RR&D神经园艺与神经技术中心,康复研发服务,普罗维登斯VA医疗中心,美国RI,美国RI 5。 工程学院,布朗大学,美国普罗维登斯,美国,美国6。 Robert J.和Nancy D. Carney脑科学研究所,布朗大学,普罗维登斯,RI,美国7。 马萨诸塞州波士顿,马萨诸塞州马萨诸塞州马萨诸塞州医学院神经科学和神经记录中心,美国马萨诸塞州,美国马萨诸塞州8。 Wu Tsai神经科学学院,斯坦福大学,加利福尼亚州斯坦福大学,美国9。 Bio-X研究所,斯坦福大学,美国加利福尼亚州斯坦福大学Neurosurgery系,德克萨斯大学奥斯汀,奥斯汀,德克萨斯州奥斯汀 +这项工作主要在斯坦福大学进行。3。美国加利福尼亚州斯坦福大学斯坦福大学的霍华德·休斯医学院4.VA RR&D神经园艺与神经技术中心,康复研发服务,普罗维登斯VA医疗中心,美国RI,美国RI 5。工程学院,布朗大学,美国普罗维登斯,美国,美国6。 Robert J.和Nancy D. Carney脑科学研究所,布朗大学,普罗维登斯,RI,美国7。 马萨诸塞州波士顿,马萨诸塞州马萨诸塞州马萨诸塞州医学院神经科学和神经记录中心,美国马萨诸塞州,美国马萨诸塞州8。 Wu Tsai神经科学学院,斯坦福大学,加利福尼亚州斯坦福大学,美国9。 Bio-X研究所,斯坦福大学,美国加利福尼亚州斯坦福大学工程学院,布朗大学,美国普罗维登斯,美国,美国6。Robert J.和Nancy D. Carney脑科学研究所,布朗大学,普罗维登斯,RI,美国7。 马萨诸塞州波士顿,马萨诸塞州马萨诸塞州马萨诸塞州医学院神经科学和神经记录中心,美国马萨诸塞州,美国马萨诸塞州8。 Wu Tsai神经科学学院,斯坦福大学,加利福尼亚州斯坦福大学,美国9。 Bio-X研究所,斯坦福大学,美国加利福尼亚州斯坦福大学Robert J.和Nancy D. Carney脑科学研究所,布朗大学,普罗维登斯,RI,美国7。马萨诸塞州波士顿,马萨诸塞州马萨诸塞州马萨诸塞州医学院神经科学和神经记录中心,美国马萨诸塞州,美国马萨诸塞州8。Wu Tsai神经科学学院,斯坦福大学,加利福尼亚州斯坦福大学,美国9。 Bio-X研究所,斯坦福大学,美国加利福尼亚州斯坦福大学Wu Tsai神经科学学院,斯坦福大学,加利福尼亚州斯坦福大学,美国9。Bio-X研究所,斯坦福大学,美国加利福尼亚州斯坦福大学
基底神经节中的多巴胺能功能障碍,尤其是在梭子鱼后部,通常被视为运动速度慢的主要病理机制(即Bradykinesia)在帕金森氏病中。然而,纹状体多巴胺损失无法解释运动表型和衰落率的个体差异,这意味着运动症状的表达取决于其他机制,其中一些机制本质上可能是补偿性的。基于观察到帕金森氏症患者的帕特托预性皮层中与运动相关活性增加的观察,我们测试了以下假设:临床严重程度个体差异是由补偿性皮质机制确定的,而不是基底神经神经神经节的功能障碍。使用功能性MRI,我们在353例帕金森氏病(≤5年疾病持续时间)和60个健康对照的患者中测量了与运动相关的大脑活动的变异性。在此任务中,我们通过改变个人可以选择的可能行动数量来操纵行动选择需求。临床可变性以两种方式表征。首先,将患者分为三种先前验证的离散临床亚型,这些亚型被认为反映了α-突触核蛋白繁殖的不同途径:弥漫性 - 触觉剂(n = 42),中间体(n = 128)(n = 128)或轻度运动 - 运动或运动率(n = 150)。第二,我们将整个样本中的Bradykinesia严重程度和认知表现的得分作为连续度量。患者表现出运动缓慢(较长的响应时间)和与对照组相比的基底神经节中与运动相关的活性降低。但是,临床亚型之间的基底神经节活性没有差异,并且与临床分数无关。这表明纹状体功能障碍在塑造临床严重程度的个体差异方面的作用有限。与我们的假设一致,我们观察到与患有轻度运动主要亚型的患者的parieto-premotor皮层中相关的动作选择相关活性增强,均与具有弥漫性实质性亚型和对照的患者相比。此外,parieto-premotor活性的增加与降低的头屈肌的严重程度和更好的认知能力有关,这表明了补偿性作用。我们得出的结论是,帕特托 - 前期薪酬而不是基底神经节功能障碍,塑造了帕金森氏病症状严重程度的个体变异性。未来的干预措施可能会集中于维持和增强补偿性皮质机制,而不仅仅是试图使基底神经节功能障碍归一化。
(未通过同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此预印本版的版权持有人于2025年3月1日发布。 https://doi.org/10.1101/2025.02.28.640804 doi:biorxiv preprint
巴黎,阿拉米斯项目团队,F-75013,法国巴黎,法国B. Institut du Cerveau et de la Moelle Epini ere, ICM, Inserm U 1127, CNRS UMR 7225, Sorbonne Universit e, Ecole Normale Sup erieure, ENS, Centre MEG-EEG, F-75013, Paris, France e Department of Bioengineering, School of Engineering and Applied Science, University of Pennsylvania, Philadelphia, PA, 19104,宾夕法尼亚州宾夕法尼亚大学佩雷曼医学院,美国弗莱尔曼大学神经病学系,19104年,美国G物理与天文学系,艺术与科学学院,宾夕法尼亚大学,宾夕法尼亚大学,宾夕法尼亚大学,宾夕法尼亚大学,宾夕法尼亚大学,19104年,美国电气和系统工程学系,宾夕法尼亚州宾夕法尼亚州,宾夕法尼亚州pr。 19104年,美国I精神病学系,宾夕法尼亚州宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院,宾夕法尼亚州费城,19104年,美国J Santa Fe Institute,NM,NM,87501,美国,
Sorbonne Universit'E,E,Piti的儿童和青少年精神病学系,E-SALP ˆ etri etri'eere医院,法国巴黎,法国的Institut National de la Sant'E Et De la Recherche M´Edicale,Inserm u a10大学e Paris-Saclay,Ecole Normale Sup´ iRieure Paris-Saclay,CNRS,Center Borelli,Gif-Sur-Yvette; EPS BARTH的精神病学系,法国儿童和青少年精神病学和心理治疗系的Eps Barth´El´emy Durand,大学医学中心,von-Siebold-STR。5, 37075 G ¨ ottingen, Germany u Department of Psychiatry and Neuroimaging Center, Technische Universit ¨ at Dresden, Dresden, Germany v Centre for Population Neuroscience and Stratified Medicine (PONS), Department of Psychiatry and Neuroscience, Charit ´ e Universit ¨ atsmedizin Berlin, Germany w School of Psychology and Global Brain Health Institute, Trinity College爱尔兰X都柏林X人口神经科学与精确医学中心(PONS),脑启发智能科学与技术研究所(ISTBI)(ISTBI),Fudan University,Fudan University,上海,Y,生理学和营养科学系多伦多多伦多的位于加拿大M5S3G3