社会交流中的非典型性,受限制和重复的行为或兴趣是自闭症谱系障碍(ASD)的主要特征,如《精神障碍诊断和统计手册》中所述,第五版(DSM-5),由美国精神病学协会(APA)发表。这种情况伴随着多种感觉特征,而DSM-5则表明,在ASD患者中,经常观察到对感觉刺激的过度或受限反应(分别为敏感性和低敏敏度)。在ASD患者中的感觉问题,例如超敏反应和低敏性,不是次要的问题,而是指向该疾病核心的重要因素,因为其中一些感觉特征直接降低了个体的生活质量[QOL; QOL; (1)]。此外,有可能在ASD和通常发育中的个体之间的感觉处理之间的差异可能会导致通信方法中的差异(2,3)。
摘要在发育中的大鼠中,行为状态对整个感觉运动系统的神经活动产生了深远的调节影响,包括原发性运动皮层(M1)。我们假设在前额叶皮质区域中发生了相似的状态依赖性调制,其中M1形成功能连接。在这里,使用8个和12天大的大鼠在睡眠和唤醒之间自由循环,我们记录了M1,次级运动皮层(M2)和内侧前额叶皮层(MPFC)中的神经活动。在这三个地区的两个年龄中,与唤醒相比,在活跃睡眠期间的神经活动增加(AS)。也,无论行为状态如何,在四肢移动的时期,所有三个区域的神经活动都会增加。像M1一样,M2和MPFC中的运动相关活性是由感觉反馈驱动的。我们的结果与使用麻醉幼崽的先前研究的结果不同,表明AS依赖性调节和感觉响应性扩展到前额叶皮层。这些发现扩大了塑造高阶皮质区域活动发展的可能因素的范围。
抽象动物可以区分无数的感觉刺激,但也可以从学习的经验中概括。您可能可以区分同事的最喜欢的茶,同时仍然认识到与咖啡相比,所有茶都显得苍白。在检测,歧视和概括之间的权衡是感觉处理的每一层固有的。在开发过程中,特定的定量参数被连接到感知电路,并设置了可塑性机制播放的竞争环境。系统神经科学的主要目标是了解电路的材料特性如何定义逻辑操作(计算)以及这些计算对生存的好处。生物学的基本方法以及进化的机制 - 是在系统内更改单元或变量的方法,并询问这如何影响有机功能。在这里,我们利用我们对发育接线机制的了解来修改果蝇中的硬性电路参数,并评估功能和行为后果。通过改变膨胀层神经元(Kenyon细胞)的数量及其树突复杂性,我们发现输入数量(但不是单元格数)可以选择气味的选择性。当Kenyon细胞扩张减少和增强Kenyon细胞数时,保持简单的气味歧视性能。引入了不同的双遗嘱人,通过支持先天与学习解释的平行电路来处理化学感觉信息(Ghosh等,2011; Marin等,2002; Miyyamichi等,2011; Sosulski等,2011; Sosulski等,2011; Tanaka等,Tanaka等,2004; Wong et al。天生处理的电路依赖于不同细胞类型的发展规格,这些细胞类型以刻板的观念连接在一起,以将感觉输入与进化选择的行为反应联系起来(Chin等,2018; Clowney等,2015;Fişek和Wilson,2014;fişek和Wilson,2014; jefferis et al; 2014; Troemel等人,1997年;相比之下,专门用于学习解释的地区似乎更像是在计算机计算机中,相同的电路图案重复了数千或数百万次(Albus,1971; Ito,1972; Marr,1969; Marr,1969; Minsky; Minsky,1952年,n.d.)。这样的重复组织允许电路以学习解释的电路,以便像开关板一样运行,并有可能将任何可能的感觉表示(呼叫者)连接到任何可能的行为输出(接收器)。学习区域的开发涉及与能够接收广泛感觉输入并与驱动多个潜在行为输出的神经元联系的大量神经元的规范(Luo,2021)。有生物体识别刺激和了解其含义的潜力的定量接线参数取决于构成学习电路的神经元的发育认同。神经元从输入到输出的转换取决于其电路中的接线结构及其电生理特性。动物甚至可以感觉到什么?它可以互相区分哪种刺激?它可以从不同上下文中提取一般功能吗?感觉之间的比率动物如何感知任意刺激 - 那些未刻在基因组中的含义的刺激 - 它可以学到的东西取决于其关联学习回路的建筑和生理细节。“膨胀层”是在关联学习回路中观察到的一个常见基序,其中神经元接收有关一组感觉通道的信息将组合连接到更大的突触后细胞集(Albus,1971; Ito,1972; Marr,1969)。这些层都在具有集中大脑的每个主要动物中都发现,其中包括脊柱,小脑和海马;节肢动物蘑菇体;以及头足动物并行叶系统。从1970年代小脑的Marr-Albus理论开始,已经假设扩展编码以执行模式分离。
本体感觉提供了确定肢体位置和运动所需的关键信息,也可能用于更新可能构成运动和姿势控制基础的内部模型。对患有慢性大纤维失神经症的患者的上肢运动的开创性研究为本体感觉信息在假设形成和维持内部模型以产生准确的运动指令方面的作用提供了证据。视觉也有助于感觉运动功能,但不能完全弥补本体感觉的缺陷。最近的研究表明,姿势和运动控制过程在大脑中是侧化的,本体感觉在协调这些过程对目标导向动作控制的贡献方面起着根本性的作用。事实上,失神经症患者每个肢体的行为类似于控制器单独执行的动作。因此,本体感觉提供了神经系统有效协调多个运动控制过程所需的状态估计。
1美国密歇根大学生物医学工程系,美国密歇根州安阿伯市,美国48109,美国2分子,蜂窝和发育生物学系,密歇根州密歇根州安阿伯市,密歇根州安阿伯市48019美国密西西比州安阿伯市,美国美国公里48109 5 5神经外科系,密歇根大学医学院,安阿伯,安·阿伯,密歇根州安阿伯市,美国48109,美国6日6神经病学系,密歇根大学医学院,密歇根大学,密歇根大学48109,美国,美国,美国纽约市,美国纽约市,美国48109.密歇根州医学院,美国密歇根州安阿伯市48019,美国9号电气工程与计算机科学系,密歇根大学,安阿伯,密歇根州安阿伯,密歇根州48109,美国美国10机器人计划,密歇根大学,安阿伯,安阿伯,密歇根州安阿伯市,密歇根州48109,美国48109,美国美国11号共同作者。∗作者应向谁解决任何信件。
头部;躯干29,30,31,32,39,40,41,42,42,43,44,44,45,46,47,47,47,48,49,49,51,51。因此,多感官108
触觉设备使用触摸感将信息传输到神经系统。举例来说,声音到触摸的设备会处理听觉信息,并通过对失去听力的人的皮肤振动模式将其发送到大脑。我们在这里总结了此类研究的当前方向,并借鉴了行业和学术界的例子。此类设备可用于感觉替代(替换失去的感觉,例如听力或视觉),感觉扩展(扩大现有的感官体验,例如在可见光光谱外检测电磁辐射)和感觉添加(提供新颖的感觉,例如磁性磁摄取)。我们回顾了使用非侵入性触觉设备的感觉操纵未来的相关文献,当前状态和可能的方向。
接受同种异体手移植或自体手再植(统称“手部修复”)的截肢者提供了一个独特的机会来测量失神经系统后可塑性变化的范围,特别是初级躯体感觉皮层(S1)。然而,这样的病人很少,之前的研究将个案与小群典型成年人进行了比较。在这里,我们研究了 5 个个体(n = 8 个疗程:一个移植手术进行了 2 个疗程,一个移植手术进行了 3 个疗程,三次再植手术各进行了 1 个疗程)。我们使用功能性磁共振成像(fMRI)来测量 S1 对传递到每个病人左右指尖和下脸部的受控气动触觉刺激的反应。这些数据与从典型成年人(n = 29)和当前单侧截肢者(n = 19)获得的反应进行了比较。在刺激患手期间,患者患侧 S1(患手的对侧)对刺激的反应方式与截肢者和典型成年人相似。对侧反应的存在表明 S1 功能大致典型,但反应普遍处于典型变异范围的低端。患者患侧 S1 对完整手部刺激的反应表现出很大的个体差异:虽然所有患者都属于典型成年人的范围,但一些患者(4/8)的同侧反应与当前截肢者表现出的类似。与手部修复患者不同,当前截肢者与典型成年人相比表现出明显的 S1 重组,包括对完整手部刺激的双侧 S1 反应。在所有三个参与者组中,我们通过测量个体识别手掌和手指触摸位置的能力来评估触觉定位。奇怪的是,虽然移植患者的触觉定位能力随着时间的推移有所改善,但这与 S1 对触觉刺激的反应变化无关。总体而言,我们的研究结果首次描述了手部修复后皮质对良好控制的触觉刺激的反应。我们的案例研究表明,手
大多数关于非人类物种中脑部和行为侧向的大多数研究是针对成年人进行的,但是关于家雏鸡的横向化研究是一个例外。由于禽类胚胎在鸡蛋中发育,因此可以操纵它们的球架和既有后的既有既容易了,远比哺乳动物可以实现的感觉更容易。因此,小鸡(加勒斯·加鲁斯)已成为阐明遗传和表观遗传学对侧向大脑和行为发展的模型。类似的研究表观遗传影响对偏侧化发展的影响适用于其他禽类,尽管到目前为止,鸽子和鹌鹑是这方面研究的唯一其他鸟类(Quail,Casey and Sleigh,2014年; Harshaw等人; Harshaw等人。,2021; Pigeon,Güntürkün和Ocklenburg,2017年; Letzner等。,2017年)。实际上,诸如小鸡和鹌鹑之类的早熟鸟类具有非凡的属性,以帮助发展。在孵化之前和之后,它们都经过许多不同的阶段,每个阶段都非常分开,持续时间很短。这些阶段可以分别拦截和操纵,也可以按顺序截断,以揭示孵化后的行为结果,从而可以研究感觉体验对脑功能的影响。
社会交流和感觉处理障碍是两个相互作用的因素,它们在它们中发现的困难会影响不同的神经发育障碍,例如自闭症。更具体地说,社交能力在处理感官处理困难方面起着关键作用,并且与之相关的干预措施也可以在学校环境中以及在治疗环境中甚至在家中实施。这些干预措施的设计侧重于社交性,旨在减少感觉困难,另一方面,在与自闭症或严重或普遍学习困难的孩子一起工作时提供有意义的沟通。本文的目标是通过文献综述来汇编有关社交性对具有感官困难的儿童的影响的研究结果。具体来说,已经研究了许多干预社会交流,以帮助患有自闭症和其他综合症的儿童,结果表明,社交性与感觉处理障碍与干预措施和在许多国家实施的治疗障碍之间的直接联系,在许多方面都在许多方面取得了良好的成果。最有效的干预措施之一是对主要使用自闭症的儿童的感觉调节的高度相互作用。有神经发育问题的学生是干预参与者的样本。每周应用这些程序,两到三次,在正确的方向上有帮助。