XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search Systemevoked
事件相关的 alpha 节律调制解释了脑电图中的听觉 P300 诱发反应
[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
附近闪烁频率下的稳态视觉诱发电位之间的局部相互作用
稳态视觉诱发电位 (SSVEP) 被广泛用于指示人类脑电图 (EEG) 研究中自上而下的认知处理。通常，会呈现两个以不同时间频率 (TF) 闪烁的刺激，每个刺激都会在其闪烁频率下在 EEG 中产生不同的反应。然而，在存在竞争性闪烁刺激的情况下，EEG 中的 SSVEP 反应如何仅由于感觉相互作用而受到调节尚不清楚。我们之前已经在从清醒猴子记录的局部场电位 (LFP) 中表明，当两个重叠的全屏光栅以不同的 TF 反相时，存在不对称的 SSVEP 反应抑制，较低 TF 的抑制更大，这进一步取决于光栅的相对方向（平行光栅的抑制和不对称性比正交光栅更强）。在这里，我们首先在男性和女性人类 EEG 记录中证实了这些影响。然后，我们在比之前研究更广的范围内绘制了一个刺激（目标）对竞争刺激（掩码）的反应抑制。令人惊讶的是，我们发现抑制在低频下通常并不强，而是根据目标 TF 系统地变化，表明两个竞争刺激之间存在局部相互作用。这些结果在人类 EEG 和猴子 LFP 和皮层电图 (ECoG) 数据中都得到了证实。我们的结果表明，多个 SSVEP 之间的感官相互作用比以前显示的更复杂，并且受到局部和全局因素的影响，强调需要谨慎解释涉及 SSVEP 范式的研究结果。
使用功能性近红外光谱评估内疚和羞耻引起的大脑激活
功能性近红外光谱（fNIRS）是一种很有前途的脑成像方式，可用于研究道德情绪的神经基础。然而，使用 fNIRS 测量道德情绪的可行性尚未确定。在本研究中，我们使用 fNIRS 来检测两种典型的道德情绪——内疚和羞耻引起的大脑激活。我们向参与者呈现内疚和羞耻的背景以唤起情绪反应，并使用 fNIRS 测量大脑活动。单变量一般线性模型分析显示，眶额皮质、背外侧前额皮质和颞中回对两种情绪都有显著激活，右颞顶交界处对内疚有特定激活。多变量分类分析显示整体识别准确率为 52.50%，在分类内疚、羞耻和中性情绪时明显高于偶然水平。这些结果表明使用 fNIRS 评估由内疚和羞耻引起的大脑激活的可行性，并展示了 fNIRS 在研究道德情绪的神经相关性方面的潜力。
脉冲定时对皮层和丘脑底核深部脑刺激诱发电位的影响
脉冲时间的影响是我们了解如何有效调节基底神经节丘脑皮质 (BGTC) 回路的重要因素。通过电刺激丘脑底核 (STN) 产生的单脉冲低频 DBS 诱发电位可以洞察回路激活，但长延迟成分如何随脉冲时间的变化而变化尚不清楚。我们研究了在 STN 区域传递的刺激脉冲之间的时间如何影响 STN 和皮质中的神经活动。在五名帕金森病患者的 STN 中植入的 DBS 导线被暂时外化，从而可以传递脉冲间隔 (IPI) 为 0.2 至 10 毫秒的成对脉冲。通过 DBS 导线和头皮 EEG 的局部场电位 (LFP) 记录来测量神经激活。 DBS 诱发电位是使用通过联合配准的术后成像确定的背外侧 STN 中的接触器计算的。我们使用小波变换和功率谱密度曲线量化了不同 IPI 对跨频率和时间的诱发反应幅度的影响程度。STN 和头皮 EEG 中的 DBS 诱发反应的 β 频率内容随着脉冲间隔时间的增加而增加。间隔 < 1.0 ms 的脉冲与诱发反应的微小变化相关。1.5 到 3.0 ms 的 IPI 使诱发反应显著增加，而 > 4 ms 的 IPI 产生适度但不显著的增长。当 IPI 在 1.5 到 4.0 ms 之间时，头皮 EEG 和 STN LFP 反应中的 β 频率活动最大。这些结果表明，DBS 诱发反应的长延迟成分主要在 β 频率范围内，并且脉冲间隔时间会影响 BGTC 电路激活的水平。
基于代码调制视觉诱发电位 (c-VEP) 的脑机接口：文献综述
摘要。目的。近年来，代码调制视觉诱发电位 (c-VEP) 已被视为能够提供非侵入式脑机接口 (BCI) 以实现可靠、高速通信的强大控制信号。它们在通信和控制方面的实用性反映在过去十年中相关文章的指数级增长中。本综述的目的是提供文献的全面概述，以了解自 c-VEP BCI 诞生 (1984 年) 至今 (2021 年) 以来的现有研究，并确定有希望的未来研究方向。方法。文献综述是根据系统评价和荟萃分析的首选报告项目 (PRISMA) 指南进行的。在评估期刊手稿、会议、书籍章节和非索引文档的资格后，共纳入 70 项研究。全面分析了基于 c-VEP 的 BCI 的主要特征和设计选择，包括刺激范式、信号处理、建模响应、应用等。主要结果。文献综述表明，最先进的基于 c-VEP 的 BCI 能够通过大量命令、高选择速度甚至无需校准来提供对系统的精确控制。总体而言，在实际设置中缺乏验证，尤其是针对残疾人群体的验证。未来的工作应侧重于开发应用于现实环境的自定进度的基于 c-VEP 的便携式 BCI，以利用 c-VEP 范式的独特优势。异步、无监督训练或代码优化等方面仍需要进一步研究和开发。意义。尽管基于 c-VEP 的 BCI 越来越受欢迎，但据我们所知，这是关于该主题的第一篇文献综述。除了联合讨论该领域的进展之外，还提出了一些未来的研究方向，以促进可靠的即插即用的基于 c-VEP 的 BCI 的开发。
评估佩戴耳机的脑电图系统在记录听觉诱发电位和心理负荷评估方面的作用
便携式神经成像技术的进步为深入了解日常行为背后的神经动力学和认知过程开辟了新的机会。在本研究中，我们评估了耳机式脑电图 (EEG) 系统对监测心理负荷的相关性。参与者 (N=12) 被指示在执行多属性任务电池 (MATB) 时注意偶尔出现的听觉警报，该任务电池的难度分为三种条件来操纵心理负荷。由听觉警报呈现引发的 P300 事件相关电位 (ERP) 被用作可用注意力资源的探测。在实验条件下比较了 P300 ERP 的幅度和延迟。我们的研究结果表明，可以使用耳机式 EEG 系统捕获 P300 ERP 成分。此外，对警报的神经反应可用于在单次试验水平上以高精度 (超过 80%) 对心理负荷进行分类。我们的分析表明，海绵传感器获取的信噪比在整个记录过程中保持稳定。这些结果突出了便携式神经成像技术在神经辅助应用开发中的潜力，同时也强调了目前将 EEG 传感器集成到日常生活可穿戴技术中存在的局限性和挑战。总的来说，我们的研究为越来越多的研究做出了贡献，这些研究探索了可穿戴神经成像技术在人类研究中的可行性和有效性
数据驱动的机器学习模型，用于解码诱发大脑反应的语音分类
抽象目标。对音频的分类感知（CP）对于了解人脑认为尽管声学特性的广泛可变性是如何感知语音的至关重要。在这里，我们研究了反映语音CP的听觉神经活动的时空特征（即将语音原型与模棱两可的语音分开）。方法。我们记录了64次通道脑电图，因为听众沿声音连续体迅速分类元音。我们使用支持向量机分类器和稳定性选择来确定何时何地在大脑CP中通过对事件相关电位的源级分析在空间和时间上最好地解码。主要结果。我们发现早期（120毫秒）全脑数据解码语音类别（即原型与模棱两可的代币）的精度为95.16％（曲线下的面积为95.14％； F 1分95.00％）。在左半球（LH）和右半球（RH）响应上进行单独的分析表明，LH解码比RH更准确，更早（89.03％vs. 86.45％的精度； 140 ms vs. 200 ms）。稳定性（特征）选择确定了68个大脑区域中的13个兴趣区域（包括听觉皮层，上部回旋和下额回（IFG）]，在刺激编码过程中显示出分类表示（0-260毫秒）。相比之下，有必要15个ROI（包括额叶 - 顶部区域，IFG，运动皮层）来描述以后的分类阶段（后来300-800毫秒），但这些区域与听众的分类听证会的强度高度相关（即意义。行为识别函数的斜率）。我们的数据驱动的多元模型表明，在语音处理的时间过程中，抽象类别出人意料地出现了早期（〜120毫秒），并由相对紧凑的额叶临时 - 直脑脑网络的参与来控制。
癫痫患者颞叶内侧刺激诱发颅内脑电图反应的预测模型
尽管十多年来取得了令人鼓舞的成果，但用于治疗药物难治性癫痫 (DRE) 的闭环神经刺激仍然依赖于手动参数调整，并且会产生不可预测的变化结果，而全自动算法仍然只是理论上的可能性。在这项工作中，我们研究了在参数丰富的神经刺激下人类颅内脑电图 (iEEG) 反应的预测动力学模型，并开发了预测准确且生物学上可解释的模型。使用来自 n = 13 名受试者的数据，我们表明，诱发的 iEEG 动态最好通过具有约 300 毫秒的因果历史依赖性的刺激触发切换线性模型来解释。这些模型在刺激幅度和频率（包括 STIM OFF 持续时间）方面高度一致，这使得可以从丰富的 STIM OFF 和有限的 STIM ON 数据中学习单个可推广的模型。在受试者中，我们观察到一致的距离依赖模式，即刺激直接影响驱动点和附近区域（≲ 20 毫米），几乎没有或根本没有网络介导，通过网络交互间接到达中距离区域（20 ∼ 100 毫米），几乎无法到达更远端区域（≳ 100 毫米）。网络交互的峰值参与发生在距离刺激点约 60-80 毫米处。由于其预测准确性和机制可解释性，这些模型在基于模型的癫痫发作预测和闭环神经刺激的刺激设计中具有深远的应用。