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脑机交互综述
1 简介 神经和神经解剖损伤和疾病影响着全世界许多人，并经常导致运动障碍和无法独立完成日常任务，例如交流、伸手和抓握。经历过脊髓损伤 (SCI)、肌萎缩侧索硬化症或中风等神经损伤的人可以通过皮质假肢系统实现部分功能恢复。皮质假肢是一种末端执行器设备，它通过脑机接口 (BCI) 接收动作命令以执行所需位置，该接口记录皮质活动并提取（即解码）与该预期功能相关的信息。末端执行器的范围可以从虚拟打字通信系统到机械臂和手或通过功能性电刺激 (FES) 重新激活的人的肢体。BCI 技术的侵入性、时间和空间记录分辨率以及记录信号的类型各不相同。非侵入性脑成像技术，例如脑电图 (EEG)、脑磁图 (MEG) 和功能
将计算控制与自然文本结合在一起揭示了含义组成的新方面
研究人类智力的核心组成部分 - 我们结合单词含义的能力 - 神经科学家寻找含义构成的神经相关性，例如与理解句子的难度成正比的大脑活动。然而，对含义构成的产物几乎不知情，这是单词超出其个人含义的综合含义。我们将该产品称为“ supra-word含义”，并通过使用最新的神经网络算法和一种新技术来设计其计算表示形式，从而将组成的新技术与个人字含义分开。使用功能磁共振成像，我们揭示了被认为可以处理词汇水平含义的枢纽也保持上词的含义，这表明了词汇和组合语义的共同底物。令人惊讶的是，我们无法检测到磁脑摄影中的上词的含义，这表明与同步式捕获相比，通过不同的神经机制来维持所构成的含义。这种敏感性差异对过去的神经影像结果和未来可穿戴神经技术具有影响。
一夜睡眠不足会改变大脑连接并影响特定的执行功能
摘要 睡眠是有效的认知功能所必需的基本生理过程，尤其与记忆巩固和执行功能有关，如注意力和切换能力。睡眠不足会严重改变一些静息态网络的连接性，如默认模式网络和注意力网络。在本研究中，我们利用脑磁图 (MEG) 和特定的认知任务，研究了 24 小时睡眠剥夺 (SD) 如何影响大脑拓扑结构和认知功能。32 名年轻男性在 SD 之前和之后接受了静息态 MEG 记录，并进行了字母取消任务 (LCT) 和任务切换 (TS) 评估。结果显示，LCT 中的执行准确性和速度变差，TS 中的反应时间减少，从而证明注意力变差，但没有变差。此外，我们观察到 24 小时的 SD 会引起功能网络的大规模重排。这些发现证明，24 小时的 SD 能够改变大脑的连接，并有选择地影响受不同大脑网络控制的认知领域。
在大脑和神经网络中代表学习期间任务相似性的影响
我们环境的复杂性对适应性行为构成了重大挑战。跨任务的共享结构可以通过概括从理论上改善学习。但是，这种共同的表示形式如何出现和影响绩效仍然很糟糕。与期望相反，我们的发现表明，接受过相似低维结构的任务培训的人的表现要比接受分散任务训练的人要差。磁脑摄影显示在相同结构组中相关的神经表示和不同结构组的反相关的神经表示相关。至关重要的是，实践减少了这种绩效差距，并将同一结构组的任务的神经表示转移到了抗相关性的情况下，就像不同结构组的神经相关性。在复制这些发现的类似任务上训练的神经网络模型：具有相似结构的任务需要更多的迭代才能正交其表示。这些结果突出显示了任务相似性，神经动力学和行为之间的综合相互作用，挑战了关于学习和概括的传统假设。
社会和神经同步的整合——一个案例......
近十年来，神经科学领域已从人工和环境匮乏的实验转向对多个大脑的互动、协调和同步进行现实研究。在这些新的人际同步实验中，越来越多的人开始采用自然的社会互动来评估同步神经元通信背后的机制。在这里，我们强调将神经同步评估与非语言行为同步测量相结合的重要性，这些同步表现在各种社交环境中：轻松的社交互动、计划共同的愉快活动、冲突讨论、创伤的唤起或提供支持，并评估神经和行为同步在发育阶段和精神病理学条件下的整合。我们还展示了脑磁图神经成像作为研究交互式神经同步的有前途的工具的优势，并考虑了以牺牲实验严谨性为代价的生态效度挑战。我们回顾了大脑之间互动的节奏信息流的最新证据，并最后讨论了可能有助于将脑对脑协调研究提升到新水平的最新发展。
o r i g i n a rt i c l e解码增量语义解释的实时神经生物学特性
通过口语进行交流是一种中心的人类能力，涉及各种复杂的计算，这些计算将每个单词逐步解释为有意义的句子。然而，令人惊讶的是，对支持这些动态预测和整合计算的复杂神经生物学系统的时空特性知之甚少。在这里，我们专注于预测，这是一个核心增量处理操作，指导每个即将到来的单词对其先前的上下文的解释。在句子中，在句子中的每个单词随着时间的流逝而累积的语义约束如何变化和演变的神经生物学基础，在一项口语句子理解研究中，我们分析了通过使用计算模型捕获的单词捕获的单词，分析了源源自电化的电/磁源（EMEG）记录的神经活动的多变量模式。我们的结果提供了对双层系统中不同区域所承保的预测操作的见解，随着时间的流逝，这些区域会产生，完善和评估听到的每个单词的约束。
TMS 一个
背景：对双侧初级运动皮层 (M1) 进行双经颅直流电刺激 (tDCS) 对慢性中风有潜在益处，但其对亚急性中风的影响相对较少，因为亚急性中风对行为的影响可能更大。在本文中，我们研究了双 tDCS 对亚急性中风幸存者的神经生理学效应及其反应性影响因素。方法：我们对 18 名在发病后 2 - 4 周首次发生单侧皮质下缺血性中风的幸存者和 14 名匹配的健康对照者进行了一项随机假对照交叉研究。参与者在不同的日子接受真正的双 tDCS（同侧 [对照组右侧] M1 阳极和对侧 M1 [对照组左侧] 阴极；2 mA 持续 20 分钟）和假双 tDCS，同时进行偏瘫 [对照组左侧] 手部锻炼。使用经颅磁刺激 (TMS) 和脑磁图 (MEG)，我们在 tDCS 之前和之后记录了运动诱发电位 (MEP)、同侧静默期 (iSP)、短间隔皮层内抑制和手指运动相关的皮层振荡。
使用 OPM 进行非侵入性功能性脑成像-...
介绍了一种基于光泵磁力仪 (OPM) 的非侵入式功能性脑成像系统。基于 OPM 的脑磁图 (MEG) 系统具有 20 个与受试者头皮相符的 OPM 通道。我们对三名受试者进行了两项 MEG 实验：使用基于 OPM 的 MEG 系统和基于超导量子干涉装置 (SQUID) 的商用 MEG 系统评估体感诱发磁场 (SEF) 和听觉诱发磁场 (AEF)。我们通过计算基于 OPM 的 MEG 系统产生的等效电流偶极子 (ECD) 位置与基于商用 SQUID 的 MEG 系统计算出的 ECD 位置之间的距离来交叉验证我们系统的稳健性。我们对这三名受试者的 SEF 和 AEF 反应都实现了亚厘米级的精度。由于 OPM 通道与头皮的距离较近（12 毫米），预计未来基于 OPM 的 MEG 系统将提供增强的空间分辨率，因为与采用 SQUID 的传统 MEG 系统相比，它们将捕获更精细的空间特征。
转化神经工程（TNE）实验室博士职位
项目：Tommaso Bertoni 博士获得了 SNSF Ambizione 资助，以初级 PI 的身份加入 TNE 实验室，并与一名博士生一起成立了一个研究小组。该项目处于认知神经科学和神经工程的交叉领域，将研究神经假体使用者运动控制背后的感觉运动整合机制，以及控制感和“体现”假体的认知方面。我们将使用最先进的脑磁图和数据分析技术来精确定位健康个体运动控制的神经动力学，并直接应用这些知识来增强 TNE 项目中神经假体使用者的运动控制和接受度。我们将与使用双向手假肢的截肢者合作，并与使用基于 EEG 和植入式脑机接口结合电肌肉刺激的四肢瘫痪者合作，以重新获得对上肢的控制。该项目计划于 2025 年 2 月启动，持续四年。 Bertoni 博士将提供直接指导，而 TNE 实验室负责人 Silvestro Micera 教授将担任博士生的导师和正式指导老师。
通过J-1 Visa赞助的非标准培训计划对赞助机构的认可
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