简介:我们之前证明中枢嗅觉网络内具有功能显著的结构可塑性,与慢性鼻窦炎 (CRS) 手术治疗后嗅觉改善有关。为了证实和扩展这些发现,本研究的主要目的是确定在混合原因非 CRS 嗅觉功能障碍 (OD) 患者中,这些相同区域在接受功能性中隔鼻整形术 (fSRP) 后是否会发生功能显著的结构可塑性。之前已证明 fSRP 可以改善嗅觉功能,本研究的次要目的是初步了解 fSRP 影响嗅觉的机制。方法:我们对 20 名接受 fSRP 的参与者进行了一项试点前瞻性多模式神经影像学研究,包括混合原因非 CRS OD 患者以及嗅觉正常的手术对照。参与者接受了心理物理嗅觉测试、鼻腔气道评估、结构和功能神经影像学检查。该测试在患者术前和术后进行,在对照组中于术前进行。结果:手术后,平均心理物理嗅觉评分有统计学和临床意义的改善。这与中枢嗅觉网络区域(前扣带回、眶额皮质、岛叶、颞极)的结构和功能可塑性有关。心理物理评分的改善与双侧鼻腔气流测量值的变化显着相关,而与气流对称性测量值的变化无关,这表明改善整体气流比矫正隔偏更重要。结论:这项研究强调了这些神经解剖区域作为嗅觉功能和功能障碍的潜在结构相关性的重要性。我们的研究结果也为 fSRP 对嗅觉的机制影响提供了初步见解。进一步的研究可以研究这些区域作为 OD 个性化生物标志物的效用,以及 fSRP 在治疗 OD 中的作用。
抽象的成年神经发生在室内区域出生后持续存在,新神经元迁移到嗅球的颗粒细胞层和肾小球层,在那里它们以抑制性神经元的形式整合到现有的电路中。嗅球中这些新神经元的产生都支持结构和功能可塑性,这有助于由记忆和学习过程触发的电路重塑。然而,这些神经元的存在,再加上嗅球内的细胞多样性,在理解其网络组织和功能方面提出了持续的挑战。此外,在嗅球中,新神经元的连续整合在调节嗅觉信息处理中起关键作用。这种自适应过程对上皮组成的变化做出了反应,并通过调节嗅球内的细胞连通性并与高阶大脑区域的相互作用相互作用,从而有助于形成嗅觉记忆。成人神经发生在嗅球功能中的作用仍然是一个争论的话题。然而,嗅球的功能与二尖瓣和簇状细胞周围的颗粒细胞的组织错综复杂。这种组织模式显着影响输出,网络行为和突触可塑性,这对于嗅觉感知和记忆至关重要。此外,该组织是由源自皮质和皮层下区域的轴突末端进一步塑造的。理解这些过程对于获得嗅觉功能和行为的复杂性的见解至关重要。尽管嗅球在与嗅觉有关的脑功能和行为中的重要作用至关重要,但这些复杂且高度相互联系的过程尚未全面研究。因此,该手稿旨在讨论我们当前的理解,并探讨神经可塑性和嗅觉神经发生如何有助于增强嗅觉系统的适应性。这些机制被认为可以通过增加神经网络结构的复杂性和重组以及添加有助于嗅觉适应的新颗粒颗粒细胞的复杂性和重组来支持嗅觉学习和记忆。此外,手稿强调了采用精确方法来阐明在数据矛盾和不同实验范式中的成年神经发生的特定作用的重要性。关键词:网络适应性;神经发生;神经元交流;嗅球;嗅觉学习;嗅觉记忆;突触可塑性
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1人类神经科学系,罗马萨皮恩扎大学,00185罗马,意大利; rusi.1786405@studenti.uniroma1.it(E.R.); giuseppina.talarico@uniroma1.it(G.T。); giuseppe.bruno@uniroma1.it(G.B.)2罗马萨皮恩扎大学的感觉器官DOS系,Viale del Policlinico 155,00161 Roma,意大利; Pennacchia.1748833@studenti.uniroma1.it(F.P.); Antonio.minni@uniroma1.it(A.M.)3级耳鼻喉科和颈部手术,Ospedale San Camillo de Lellis,Asl-Rieti-Sapienza University,Viale Kennedy,02100 Rieti,意大利Rieti; wael_97@hotmail.it 4生物化学与细胞生物学研究所(IBBC),国家研究委员会(CNR),罗马萨皮恩扎大学,Viale del Policlinico 155,00161 Roma,意大利 *通信 *通信:Christian.barbato@cnr.it.barbato@cnr.it†这些作者在这些作者中贡献了这项工作。
图 3:不同拆分算法生成的验证集中标签频率比较(累积分布函数)。非零初始值表示验证集中缺失标签的百分比。垂直线标记验证集中一次出现的频率(对于 N=352)。Szymanski 拆分使用了 N=385 个验证样本。
抽象每个嗅觉皮质半球直接从嗅球和对侧信息中直接从其他皮质半球接收同侧气味信息。由于对嗅觉皮层(OC)的神经预测是无序的,并且无X线摄影,因此不能将空间信息像在视觉皮层中那样对齐两侧的投影。因此,在单个皮质神经元中如何完整的双边信息是未知的。我们发现,在小鼠中,单个神经元对两个鼻孔中每个鼻孔的选择性刺激的气味反应显着相关,因此,从一个鼻孔转移到达的信息中,具有优化的气味标识很好地解码了。尽管如此,这些对齐的响应是不对称的,足以解码刺激的横向性。计算分析表明,这种匹配的气味调整与纯粹的随机连接不相容,但可以通过Hebbian可塑性结构双侧连接来解释。我们的数据表明,尽管OC中有分布和碎片的感觉表示,但两个半球的气味信息高度协调。
摘要 —嗅觉诱发的脑电图 (EEG) 信号的分类在许多领域显示出巨大的潜力。由于 EEG 信号中的不同频带包含不同的信息,因此提取特定频带对于分类性能非常重要。此外,由于 EEG 信号的受试者间变异性很大,提取具有受试者特定信息而非一般信息的频带至关重要。考虑到这些,本信的重点是通过利用特定频带的谱域信息对嗅觉 EEG 信号进行分类。在本文中,我们提出了一种基于频带特征提取的嗅觉 EEG 信号分类网络。首先设计一个频带生成器来通过滑动窗口技术提取频带。然后,提出一种频带注意机制来自适应地优化特定主体的频带。最后,构建一个卷积神经网络 (CNN) 来提取空谱信息并预测 EEG 类别。对比实验结果表明,所提方法在分类质量和受试者间鲁棒性方面均优于一系列基线方法。消融实验结果证明了所提方法各个组成部分的有效性。
缩写:ACC,前扣带皮层;ACE2,血管紧张素转换酶2;ALFF,振幅低频波动;BBB,血脑屏障;BCT,脑连接工具箱;CC,胼胝体;CMB,脑微出血;COMMIT2,微结构信息纤维束成像2的凸优化模型;CSD,约束球面反卷积;DT,扩散张量;DW-MRI,扩散加权MRI;FA,分数各向异性;FBA,基于固定单元的分析;FC,纤维横截面;FD,纤维密度;FDC,纤维密度和横截面;FOD,纤维方向分布;FOV,视野;GM,灰质;ICU,重症监护病房;MD,平均扩散率; N Acc,伏隔核;NBS,基于网络的统计数据;OFC,眶额皮质;RT-PCR,实时逆转录聚合酶链反应;SyN,对称标准化;UF,钩束;WM,白质。* 通讯作者:意大利马里奥内格里 IRCCS 农业研究所生物医学工程系,Villa Camozzi via GB Camozzi, 3, 24020 Ranica (BG)。电子邮件地址:alberto.arrigoni@marionegri.it (A. Arrigoni)、sara.bosticardo@univr.it (S. Bosticardo)、gpezzetti@asst-pg23.it (G. Pezzetti)、sofia.poloni@ marionegri.it (S. Poloni)、serena.capelli@marionegri.it (S. Capelli)、 anapolitano@asst-pg23.it (A. Napolitano), andrea.remuzzi@unibg.it (A. Remuzzi), rzangari@ fontazionefrom.it (R. Zangari), llorini@asst-pg23.it (FL Lorini), msessa@asst-pg23.it (M. Sessa), alessandro.daducci@univr.it (A. 达杜奇),anna.caroli@marionegri.it (A. Caroli),sgerevini@asst-pg23.it(S. Gerevini)。
合格的论文:1)它们包含关键词“嗅觉损失”,“嗅觉功能障碍”,“ OL工厂障碍”或“气味损失”,并涉及认知损害或特定神经性疾病的患者的病理评估; 2)研究遵循的活体iPant,其平均年龄年龄在60岁以上并且在其进展的任何阶段都因轻度认知障碍,痴呆或特定的神经退行性疾病而被诊断为疾病; 3)它们包含使用的气味测试的描述和定义; 4)参与者接受了主观的心理嗅觉测试,或者是主观测试和观察成像方法的组合,以识别和监测中枢神经系统水平的嗅觉病理学; 5)它们在2000年至2022年之间出版; 6)他们用英语出版。