摘要目的:提出一种消除刺激瞬态的新方法,该方法利用了电兴奋的神经组织的绝对难治时期。背景:电刺激通常会产生明显的信号伪像,这些信号伪影可能会掩盖重要的生理信号。从这些信号中删除伪像并了解潜在信息可以提供客观的电路参与度,并有可能驱动神经调节研究和疗法的范围。方法:我们对五个连续的帕金森氏病患者进行了颅内生理研究,他们接受了深度脑刺激(DBS)手术,这是他们常规护理的一部分。单极刺激(阴极或阳极)通过DBS电极成对通过一系列刺激间间隔传递。来自相邻未使用的电极触点的记录使用宽带采样和精确的同步来在绝对耐火周期内生成刺激瞬态的稳健模板。然后以不同的间隔从记录中减去这些刺激瞬变的模板,以提取和分析残余神经电位。结果:掉伪影后,残留信号表现出绝对和相对难治性的表情,并指示神经活动的时间。阴极和阳极DBS脉冲产生了局部组织激活的不同模式,显示出与先前刺激的相位独立性。阴极刺激比阳极刺激产生的局部组织反应更强,与临床观察到较低的激活阈值的临床观察。可检测到的可检测神经反应发生在短峰潜伏期(刺激后0.19至0.38 ms),在去除前完全或部分被刺激伪影遮住了。然而,阴极和阳极脉冲引起的伪影模式等效但相反。解释:拟议的伪影去除技术通过允许直接测量局部组织反应而无需刺激极性反转,模板缩放或专门的过滤器来增强先前的方法。这种方法可以整合到未来的神经化系统中,以可视化刺激诱发的神经潜力,否则这些神经潜力将被刺激伪像所掩盖。
利用代码调制视觉诱发电位 (c-VEP) 形式的非周期性闪烁视觉刺激代表了反应性脑机接口 (rBCI) 领域的一项关键进步。c-VEP 方法的主要优势在于模型的训练与目标的数量和复杂性无关,这有助于减少校准时间。尽管如此,现有的 c-VEP 刺激设计可以在视觉用户体验方面进一步改进,同时实现更高的信噪比,同时缩短选择时间和校准过程。在本研究中,我们介绍了一种创新的代码 VEP 变体,称为“突发 c-VEP”。这种原创方法涉及以故意缓慢的速率呈现短暂的非周期性视觉闪光,通常每秒闪光两次到四次。这种设计背后的原理是利用初级视觉皮层对低级刺激特征的瞬时变化的敏感性来可靠地引发一系列独特的视觉诱发电位。与其他类型的快节奏代码序列相比,突发 c-VEP 表现出良好的特性,可以使用卷积神经网络 (CNN) 实现高按位解码性能,从而有可能在需要更少校准数据的情况下实现更快的选择时间。此外,我们的研究重点是通过减弱视觉刺激对比度和强度来降低 c-VEP 的感知显着性,以显著提高用户的视觉舒适度。通过涉及 12 名参与者的离线 4 类 c-VEP 协议测试了所提出的解决方案。按照因子设计,参与者被指示关注 c-VEP 目标,其模式(突发和最大长度序列)和幅度(100% 或 40% 幅度深度调制)在实验条件下被操纵。首先,全幅突发 c-VEP 序列表现出更高的准确度,范围从 90.5%(使用 17.6 秒的校准数据)到 95.6%(使用 52.8 秒的校准数据),而 m 序列的准确度为 71.4% 到 85.0%。两种代码的平均选择时间(1.5 秒)与之前研究报告相比更为有利。其次,我们的研究结果表明,降低刺激强度仅会稍微降低突发代码序列的准确度至 94.2%,同时会显着改善用户体验。总之,这些结果证明了所提出的突发代码在性能和可用性方面推进反应式 BCI 的巨大潜力。收集的数据集以及所提出的 CNN 架构实现均通过开放存取存储库共享。
利用代码调制视觉诱发电位 (c-VEP) 形式的非周期性闪烁视觉刺激代表了反应性脑机接口 (rBCI) 领域的一项关键进步。c-VEP 方法的主要优势在于模型的训练与目标的数量和复杂性无关,这有助于减少校准时间。尽管如此,现有的 c-VEP 刺激设计可以在视觉用户体验方面进一步改进,同时实现更高的信噪比,同时缩短选择时间和校准过程。在本研究中,我们介绍了一种创新的代码 VEP 变体,称为“突发 c-VEP”。这种原创方法涉及以故意缓慢的速率呈现短暂的非周期性视觉闪光,通常每秒闪光两次到四次。这种设计背后的原理是利用初级视觉皮层对低级刺激特征的瞬时变化的敏感性来可靠地引发一系列独特的视觉诱发电位。与其他类型的快节奏代码序列相比,突发 c-VEP 表现出良好的特性,可以使用卷积神经网络 (CNN) 实现高按位解码性能,从而有可能在需要更少校准数据的情况下实现更快的选择时间。此外,我们的研究重点是通过减弱视觉刺激对比度和强度来降低 c-VEP 的感知显着性,以显著提高用户的视觉舒适度。通过涉及 12 名参与者的离线 4 类 c-VEP 协议测试了所提出的解决方案。按照因子设计,参与者被指示关注 c-VEP 目标,其模式(突发和最大长度序列)和幅度(100% 或 40% 幅度深度调制)在实验条件下被操纵。首先,全幅突发 c-VEP 序列表现出更高的准确度,范围从 90.5%(使用 17.6 秒的校准数据)到 95.6%(使用 52.8 秒的校准数据),而 m 序列的准确度为 71.4% 到 85.0%。两种代码的平均选择时间(1.5 秒)与之前研究报告相比更为有利。其次,我们的研究结果表明,降低刺激强度仅会稍微降低突发代码序列的准确度至 94.2%,同时会显着改善用户体验。总之,这些结果证明了所提出的突发代码在性能和可用性方面推进反应式 BCI 的巨大潜力。收集的数据集以及所提出的 CNN 架构实现均通过开放存取存储库共享。
1 加州大学圣地亚哥分校电气与计算机工程系,美国加利福尼亚州拉霍亚 92093 2 加州大学圣地亚哥分校生物工程系,美国加利福尼亚州拉霍亚 92093 3 加州大学圣地亚哥分校材料科学与工程项目,美国加利福尼亚州拉霍亚 92093 4 加州大学圣地亚哥分校纳米工程系,美国加利福尼亚州拉霍亚 92093 5 加州大学圣地亚哥分校神经科学研究生项目,美国加利福尼亚州拉霍亚 92093 6 加州大学圣地亚哥分校心理学系,美国加利福尼亚州拉霍亚 92093 7 加州大学圣地亚哥分校生物科学部神经生物学科,美国加利福尼亚州拉霍亚 92093 8 圣地亚哥州立大学工程学院机械工程系 NanoFab.SDSU 实验室,5500美国加利福尼亚州圣地亚哥 Campanile Drive 92182-1323 9 神经技术中心 (CNT),Box 37,比尔和梅琳达盖茨计算机科学与工程中心,3800 E Stevens Way NE,华盛顿州西雅图 98195,美国 10 通讯作者。
如果学生未能通过引用、署名或参考他人作品或通过书目条目来确认从他人作品中获取的任何信息或证据的来源或作者,则在 AP 研讨会和/或 AP 研究表现任务的该部分中将获得 0 分。在 AP 研讨会中,未能在团队多媒体演示中正确确认来源或作者的学生团队将在团队项目和演示的该部分中获得 0 分。
《 2020 Cares Act》指示向家庭进行大量现金支付。我们使用金融科技非营利组织的高频交易数据来分析房屋养蜂的支出响应,从收入水平,最近的收入下降和流动性以及有关经济预期的调查响应来探索异质性。家庭对刺激支付的重新支付的迅速反应,在头几周内,支出增加了0.25- $ 0.40。收入较低,收入较高和较低的流动性的家庭表现出更强的反应,强调了目标的重要性。流动性起着最重要的作用,对于具有较大支票帐户余额的家庭没有明显的支出响应。期望就业损失和福利的家庭削减对刺激的反应较弱。相对于2001年和2008年以前的经济刺激计划的影响,我们看到效果更快,耐用性支出增加,粮食支出增加的增加以及租金,抵押贷款和信用卡等付款的大幅增加,反映了短期债务的债务。我们正式表明这些差异可以使直接付款在刺激总消费方面的有效性降低。
Box 1.1 Key terms used in this report .................................................................................. 15 Box 2.1 Working from home can save energy and reduce emissions.但是,多少?...................................................................................................................... 24 Box 2.2 How could Covid-19 affect the use of heating, cooling and ventilation systems in buildings?............................................................................................. 27 Box 2.3 Covid-19 impact on efficient building products: Insulation sales dip, but bright spots remain ................................................................................................. 31 Box 3.1 More efficient appliances are not more expensive: Evidence from Southeast Asia ........................................................................................................................... 39 Box 3.2 How could a slow recovery and slower appliance replacement rates affect efficiency and energy demand?............................................................................ 40 Box 4.1 Influence of government stimulus on industrial structure and energy demand after the last global economic crisis ...................................................... 46 Box 6.1 How will recent retirements of very large aircraft affect air travel if it returns to pre-crisis levels?.................................................................................................. 75 Box 9.1 Benchmarking industrial energy intensity in G20 countries ............................... 97.................................................................................... 62 Box 6.2 Low oil prices change oil tanker delivery routes .................................................. 65 Box 7.1 Sustainable recovery in the European Union ....................................................... 72 Box 7.2 How do stimulus policy announcements compare with the Recommendations of the Commission for Urgent Action on Energy Efficiency?
• Single- leg central-reaction hop (1 central stimuli) *2 colors • Single- leg peripheral-reaction crossover hop (reaction time between 2 peripheral stimuli) *2 colors peripheral R/L • Single leg memory triple hop reaction (memorized stimulus with distractor stimuli) *1/6 colors • Single leg pursuit 6 m hop (requiring visual field tracking and spatial navigation) Physical performance and reaction time (cognitive性能)有效且可靠地测试,与传统相比,交叉降低的性能降低了10%,三倍。
感觉预测 (SP) 是早期认知发展的核心。SP 受损可能是理解神经发育障碍出现的关键,但关于这种技能如何以及何时出现的数据很少。我们着手提供早产儿大脑中 SP 存在的基本感觉方式的证据:触觉。使用弥散相关光谱法,我们测量了接受振动触觉刺激-省略序列的早产儿体感皮层的血流变化。当 ISI 固定时,参与者在刺激省略期间出现血流减少,从刺激应该开始时开始:对某个刺激开始的预期会导致体感皮层的失活。当 ISI 抖动时,我们观察到省略期间血流增加:对可能但不确定的刺激开始的预期会导致体感皮层的激活。我们的研究结果显示,基于单峰体感刺激的时间结构,SP 早在分娩前四周就已在大脑中出现,并表明 SP 会根据刺激开始的可能性对体感皮层的活动产生相反的调节。未来的研究将调查体感预测对这一脆弱人群神经发育的预测价值。
当我们注视一个物体时,视觉信息会持续地被视网膜接收。一些研究观察到了这种刺激时间内感知敏感度的行为波动,这些波动与大脑波动有关。然而,特定大脑区域是否在刺激时间中表现出波动(即刺激在不同时间点以有节奏的方式被或多或少地处理)尚未得到研究。在这里,我们在随机时刻揭示了面部图像的随机区域,并使用 MEG 记录了男性和女性人类参与者在执行两项识别任务时的大脑活动。这使我们能够量化来自刺激的每个视觉信息快照在时间和大脑中的处理方式。刺激时间的波动(有节奏的采样)主要出现在早期视觉区域,频率为 theta、alpha 和低 beta。我们还发现它们对大脑活动的贡献大于之前研究的节律处理(处理单个视觉信息快照时的波动)。非节律性采样在视觉皮层的后期潜伏期也可见,要么是早期刺激时间点的瞬时处理,要么是整个刺激的持续处理。我们的结果表明,连续的大脑振荡周期会处理连续时刻传入的刺激信息。总之,这些结果促进了我们对与视觉处理相关的振荡神经动力学的理解,并表明在研究视觉识别时考虑刺激的时间维度的重要性。