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多发性硬化症皮质病变检测及深部...
1 瑞士洛桑联邦理工学院 (EPFL) 信号处理实验室 (LTS5)。2 瑞士 CIBM 生物医学成像中心。3 美国马里兰州贝塞斯达美国国立卫生研究院国家神经疾病和中风研究所转化神经放射学科。4 美国纽约州纽约市西奈山伊坎医学院神经内科系。5 加拿大魁北克省三河市魁北克大学解剖学系。6 加拿大魁北克省蒙特利尔麦吉尔大学蒙特利尔神经研究所和医院麦康奈尔脑成像中心神经内科和神经外科系。7 瑞士巴塞尔大学医院放射学和核医学诊所神经放射学系。 8 美国马里兰州贝塞斯达国立卫生研究院国家神经疾病和中风研究所高级 MRI 科。9 瑞士洛桑大学及大学医院放射科。10 瑞士巴塞尔大学医院及巴塞尔大学医学和生物医学工程系巴塞尔神经病学转化成像 (ThINk)。11 瑞士巴塞尔大学医院及巴塞尔大学医学、临床研究和生物医学工程系神经病学诊所和综合诊所。12 美国加利福尼亚州洛杉矶雪松西奈医学中心神经病学系。
一个解码皮质注意力的数学框架......
科学发展日新月异，新的研究课题层出不穷，神经科学就是其中之一。人们提出了新的计算机模型来模拟人类的视觉和听觉系统，其中视觉是重点关注的领域。人类非常擅长将注意力集中在所需的声音上。听力受损的人无法做到这一点，因为助听器会放大所有传入信号。我们的目标是尝试模拟人类的听觉系统，特别是在听觉注意力方面。我们的耳朵总是活跃的，每时每刻都会听到各种各样的声音。我们的目标是模拟我们的注意力何时被一大堆杂音中的某个特定声音所吸引。如果在硬件系统上实现这一点，听力有问题的人就可以只关注所需的声音。这可以通过使用时间响应函数 (TRF) 的概念来开发，它显示了音频和 EEG 信号之间的线性关系。我们提出了一个新的数学框架来克服当前预测声音包络的挑战。使用相关性概念，将获得的包络与记录 EEG 数据时给出的音频输入进行比较。讨论了不同正则化参数值下的相关系数。与现有的最先进技术相比，所提出的数学技术给出了更好的结果。
基于丘脑皮质的脉冲神经网络......
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。
alpha- ...
认知表现和最终痴呆症中的大量浮动是α-核核中疾病的重要特征，例如帕金森氏病和刘易体内痴呆，与皮质功能障碍有关。已经建议在患者的大脑皮层中存在错误折叠和聚集的α-核蛋白，在此过程中起着至关重要的作用。然而，A-突触核蛋白积累对体内细胞分辨率在细胞分辨率功能的功能的后果在很大程度上是未知的。在这里，我们使用野生型小鼠中的纹状体播种模型在大脑皮层中诱导了鲁棒的A-核蛋白病理。在单次注射A-突触核蛋白预构纤维的九个月后，我们观察到通过体内两光子钙在清醒小鼠中的体内两光子钙在体体皮质中的2/3层皮质神经元的功能发生了深刻的改变。我们检测到自发活性水平的提高，对搅拌和同步增加的反应增强。立体分析表明，在注射预构纤维的小鼠的体感皮层中，谷氨酸脱羧酶67阳性抑制性神经元减少。重要的是，这些发现指出了令人不安的激发/抑制平衡是电路功能障碍的相关驱动因素，这可能是α-突触性核核酸的认知变化。
Cortico -cortical网络中的多尺度通信-Serval
大脑网络中的信号传导在多个拓扑尺度上展开。区域可以通过本地电路交换信息，涵盖了具有相似功能的直接邻居和区域，或者在全球电路上，涵盖了具有不同功能的遥远邻居。在这里，我们研究了Cortico-cortical网络的组织如何通过参数调整信号在白色物质Connectome上传输的范围来介导本地化和全球通信。我们表明，大脑区域的首选沟通量表有所不同。通过调查大脑区域与跨多个尺度进行交流的倾向，我们自然揭示了它们的功能多样性：单峰区域显示对本地交流和多模式区域的偏爱显示了对全球交流的偏好。我们表明，这些偏好表现为区域和规模特异性结构函数耦合。也就是说，单峰区域的功能连通性来自小型电路中的单突触通信，而跨模态区域的功能连通性来自大型电路中的多突触通信。总的来说，目前的发现表明，沟通偏好在整个皮质中是高度异质的，从而塑造了结构功能耦合的区域差异。
卒中后“健侧”大脑皮层结构及认知功能改变——成人双侧缺血性烟雾病皮层复杂性及脑沟形态研究
摘要背景：烟雾病（MMD）是一种少见的脑血管病，导致双侧颈内动脉及脑内主要动脉逐渐狭窄、闭塞。人们一直关注梗塞半球对认知功能的影响，而未梗塞半球的作用则较少受到关注。因此，我们旨在分别检测卒中后 MMD 患者左、右半球的皮质指标，特别是皮质复杂性。方法：本研究纳入28例 MMD 患者（14例男性，14例女性）和14例健康对照者。所有参与者均接受认知测试和磁共振成像（MRI）扫描。三维T1加权图像的预处理采用标准表面形态测量法。采用表面形态计量学统计分析，以错误发现率（FDR）P < 0.05为阈值，以分形维数（FD）定量描述大脑皮层复杂度。结果：卒中合并烟雾病患者存在广泛的认知功能障碍。右侧梗死患者左半球广泛性FD减少，主要位于颞上叶、额下叶和岛叶，中央后回、顶上叶和顶下叶也表现出广泛性的显著差异（FDR校正P < 0.05）。而左侧梗死患者右半球的FD改变仅限于楔前叶和扣带回峡部（FDR校正P < 0.05）。结论：卒中合并烟雾病患者再次证实存在广泛的认知功能障碍，双侧皮质复杂度均出现疯狂且不对称的降低。这些差异可能与不平衡的认知功能障碍有关，可能是长期慢性缺血和对侧半球对梗塞的补偿所致。关键词：烟雾病、中风、SBM、皮质复杂性、分形维数、认知功能障碍
人类和猕猴皮质各层级和深度的髓鞘形成
图 1. 猕猴和人类皮质层级和深度的 T1w/T2w 比率。（A、B）用于评估猕猴（A）和人类（B）皮质区域和深度的 T1w/T2w 比率的分析方法示意图。左侧面板显示猕猴的 CHARM 6 级 27,28 和人类的 Schaefer 400 29 的离散块。中间面板根据猕猴的测地线距离或人类的感觉运动关联轴标记块，颜色从黄色（感觉运动）过渡到紫色（关联）。右侧面板可视化层状组织，颜色从深蓝色（深层）过渡到浅绿色（浅层）。 (C、D) 猕猴 T1w/T2w 比值沿测地距离的分布（C，R 2 = 0.096，P < 0.001）和人类感觉运动联想 (SA) 轴的分布（D，R 2 = 0.354，P < 0.001）。 (E、F) 猕猴 (E) 和人类 (F) 感觉运动、中部和联想区域内皮质深度方向的 T1w/T2w 比值；方差分析 *** P < 0.001。
大数据时代的皮层中间神经元的规范化和多样化
皮质中间神经元亚型：有多少种？多年来，皮质中间神经元的分类依赖于其分子、形态和电生理特征 [1 e 3]。中间神经元群是根据神经化学标志物的表达（例如小清蛋白 (PV) 和生长抑素 (SST)）、轴突形态和生理特征来定义的 [4]。这些标准以及皮质中间神经元在回路功能过程中的发放时间使我们在海马 CA1 区中发现了 21 种中间神经元亚型 [1]。一段时间以来，这为人们提供了对中间神经元多样性和功能的广泛了解，随后在包括小鼠和人类在内的多个物种中开展了大量研究，旨在识别常见和不同的中间神经元亚型。
深部脑和皮层刺激 – 牛津临床政策
反应性皮质刺激可治疗所有其他适应症 用于评审的医疗记录文件 健康服务的福利覆盖范围由会员特定的福利计划文件和可能要求覆盖特定服务的适用法律决定。可能需要医疗记录文件来评估会员是否符合覆盖的临床标准，但不能保证覆盖所要求的服务；请参阅标题为“用于评审的医疗记录文件”的协议。 适用代码 以下程序和/或诊断代码列表仅供参考，可能并不全面。本政策中的代码列表并不意味着该代码描述的服务是覆盖的或不覆盖的健康服务。健康服务的福利覆盖范围由会员特定的福利计划文件和可能要求覆盖特定服务的适用法律决定。可能需要医疗记录文件来评估会员是否符合覆盖的临床标准，但不能保证覆盖所要求的服务；请参阅标题为“用于评审的医疗记录文件”的协议。 适用代码 以下程序和/或诊断代码列表仅供参考，可能并不全面。本政策中的代码列表并不意味着该代码描述的服务是覆盖的或不覆盖的健康服务。
一种用于实时皮质状态估计的机器学习方法
资金：本研究由美国国立卫生研究院资助（NIH BRAIN 拨款 R01NS104928、R01EB029857、RF1NS128896 给 GBS、NIH R21NS112783 给 GBS 和 AP、NIH R01NS115327 给 AMFB、NIH T32EB025816 给 DAW 和 AMFB）；瑞士国家科学基金会博士后奖学金 P2ELP3_168506 和 P300PA_177861（AP）。明尼苏达大学医学院通过启动资金为 AS 提供了额外支持。