中央核 (CM) 是丘脑板内核,被认为是深部脑刺激 (DBS) 和消融手术治疗多种神经和精神疾病的潜在有效靶点。然而,CM 的结构在标准 T1 和 T2 加权 (T1w 和 T2w) 磁共振图像上是不可见的,这妨碍了它作为临床应用的直接 DBS 靶点。本研究的目的是展示如何使用定量磁化率映射 (QSM) 技术对丘脑区域内的 CM 进行成像。本研究纳入了 12 名患有帕金森病、肌张力障碍或精神分裂症的患者。在 3-T MR 扫描仪上获取 3D 多回波梯度回忆回波 (GRE) 序列以及 T1w 和 T2w 图像。QSM 图像是根据 GRE 相位数据重建的。在 T1w、T2w 和 QSM 图像上对 CM 进行了直接目视检查。此外,使用单因素方差分析 (ANOVA) 检验比较了 T1w、T2w 和 QSM 图像上 CM 与丘脑相邻后部的对比噪声比 (CNR)。QSM 显著改善了 CM 核的可视化。在 QSM 上可以观察到与周围环境相比 CM 的清晰轮廓,但在 T1w 和 T2w 图像上则未观察到。统计分析表明,QSM 上的 CNR 明显高于 T1w 和 T2w 图像上的 CNR。总之,我们的结果表明 QSM 是一种有前途的技术,可改善 CM 的可视化,作为 DBS 手术的直接靶向。
预印本(未通过同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。该版本的版权持有人于2025年1月17日发布。 https://doi.org/10.1101/2025.01.10.632393 doi:Biorxiv Preprint
。cc-by-nc-nd 4.0国际许可证未通过同行评审获得证明)是作者/资助者,他已授予Biorxiv授予Biorxiv的许可,以永久显示预印本。它是此预印本的版权持有人(该版本发布于2023年7月25日。; https://doi.org/10.1101/2023.07.21.550114 doi:Biorxiv Preprint
摘要:背景:高频丘脑刺激是对必需震颤的有效疗法,主要影响自愿运动和/或持续的姿势。然而,由于震颤的间歇性质,连续刺激可能会给大脑带来不必要的电流。目的:我们建议通过使用植入刺激的同一电极记录的局部场电位来检测发动机的运动状态来关闭丘脑刺激的循环,以便仅在必要时提供刺激。方法:八名基本震颤患者参加了这项研究。患者特定的支持向量机分类器是第一次使用记录的数据进行训练,而患者进行了发动机震动的运动。然后,实时应用训练有素的模型来检测这些运动并触发刺激的传递。结果:使用所提出的方法,当存在震动运动时,刺激的时间为80.37±7.06%。相比,
psilocybin已被证明可以在各个人群中诱导快速,持续的心理良好状况改善,但其长期行动机制尚未完全理解。初始证据表明,纵向功能和结构性大脑变化暗示额叶 - 纹状体 - 塔拉米(FST)电路,这是一个涉及目标指导行为和动机状态的广泛系统。在这里,我们将经验方法和计算建模应用于来自心理不确定的健康志愿者的受试者内部纵向psilocybin试验的静止状态fMRI数据。我们首先在全剂量的psilocybin后四周显示FST动态活性的增加。然后,我们通过表明psilocybin后增加的FST动态活性的基础的结构约束下降来从机械上考虑这些增加的动态。此外,我们表明这些减少的结构限制随着自下而上的增加和FST电路自上而下的调制减少。虽然自上而下的调制中的皮质减少与区域5-HT2A受体的可用性有关,但通过皮层下和边缘区域增加了信息流出与局部D2受体可用性有关的信息。在一起,这些发现表明,在psilocybin给药后数周增加的FST柔韧性与5-羟色胺能介导的自上而下信息流和多巴胺能介导的自下而上信息流的增加有关。FST电路的这种长期功能重组可能代表了psilocybin潜在的临床疗效的常见机制,包括药物滥用,大抑郁症和厌食症,包括药物滥用,重度抑郁症和厌食症。
丘脑和大脑皮层之间串扰的抽象异常被认为会导致严重的神经精神疾病,例如癫痫和精神病。CACNA1G基因中的致病变异,它编码富含丘脑的T型电压电压通道Cav3.1的α1G亚基与缺乏,智力残疾和精神分裂症有关,但这些遗传性变异是属于这些元素的人,与这些遗传性变异的疾病相关。在这里,我们开发了丘脑皮质途径的体外人组装模型,以系统地剖析T型钙通道中遗传变异的贡献。我们发现,与癫痫发作相关的CACNA1G变体(M1531V)导致人丘脑神经元中T型电流的变化,以及丘脑和皮质神经元在丘脑 - 皮质组件中的丘脑和皮质神经元的相关性。相反,与精神分裂症风险有关的CACNA1G损失导致异常的丘脑皮层连通性,这与自发性丘脑活性增加和异常的丘脑轴突预测有关。总的来说,这些结果说明了器官和组装系统在细胞和电路水平上询问人类遗传疾病风险变异的实用性。
丘脑是边缘系统的关键组成部分,它广泛参与了基本和高阶脑功能。然而,丘脑结构和功能如何在围产期发育中在宏观和微观尺度上发展。在这里,我们在两个男女中使用了144个早年和完整的婴儿的多人高分辨率扩散MRI,该男女在32 - 44个月经后周(PMW)中扫描了人类连接的人类连接项目数据库中的32 - 44个婴儿,以研究形态,微结构,微结构,相关的连接性连接性的丘脑开发,以及次努力级。我们发现与内侧部分相比,丘脑侧面的纤维完整性明显的解剖膨胀和线性增加。拖拉术结果表明,丘脑与额叶皮质的连接比其他丘脑皮质连接(枕骨 - 枕骨,运动,体感和时间)晚。使用基于连接性的分割策略,我们透露,丘脑分区的功能分区是在32 pmw或更早的情况下形成的,并且该分区以外侧到中等模式向成人模式发展。总的来说,这些发现揭示了丘脑外侧的发展速度比中央部分以及从三个月到早期婴儿期的丘脑皮层连通性的后到底发育梯度更快。
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在健康人类志愿者中评估了经颅聚焦超声 (FUS) 刺激初级躯体感觉皮层及其丘脑投射(即腹后外侧核)对脑电图 (EEG) 反应产生的影响。刺激与非惯用手相对应的单侧躯体感觉回路会在所有参与者中产生脑电图诱发电位;然而,并非所有感知到的刺激都会产生手的触觉。这些 FUS 诱发的脑电图电位 (FEP) 是从两个大脑半球观察到的,与正中神经刺激的躯体感觉诱发电位 (SSEP) 有相似之处。与使用 1 和 2 毫秒 PD 相比,使用 0.5 毫秒脉冲持续时间 (PD) 超声处理(占空比为 70%)可在超声处理同侧半球引发更明显的 FEP 峰值特征。尽管一些参与者报告听到了与 FUS 刺激相关的音调,但根据对音调刺激(模仿与 FUS 刺激相同的重复频率)的听觉诱发电位 (AEP) 的单独测量,观察到的 FEP 不太可能与听觉混淆。与丘脑刺激相关的静息态功能连接 (FC) 的离线变化表明,FUS 刺激增强了感觉运动和感觉整合区域网络的连接,这种变化至少持续一个多小时。临床神经学评估、EEG 和神经解剖 MRI 未发现超声处理的任何不良或意外影响,证明了其安全性。这些结果表明,FUS 刺激可能在人类体内诱导长期神经可塑性,表明其对各种神经和神经精神疾病具有神经治疗潜力。
摘要假设丘脑下核(STN)在反应停止信号的快速停止运动中起着核心作用。单单元记录这种作用的证据很少,但仍然不确定该作用与STN解剖学细分所描述的不同功能如何相关。在这里,我们使用非人类灵长类动物解决了知识的差距,以及区分反应性和主动作用抑制,开关和骨骼运动函数的任务。我们发现,STN神经元的特定子集具有与反应性动作停止或切换中因果关系一致的活性。重要的是,这些神经元严格隔离到STN的腹侧区域。在其他细分中编码任务维度(例如运动本身和主动控制)中的神经元。我们建议,STN参与反应性控制仅限于其腹侧部分,进一步暗示了脉冲控制障碍中的这一STN细分。