1 挪威特隆赫姆 SINTEF Digital 健康研究系,2 挪威特隆赫姆挪威科技大学临床和分子医学系,3 挪威特隆赫姆特隆赫姆大学医院圣奥拉夫医院外科诊所,4 瑞典哥德堡萨尔格伦斯卡大学医院神经外科系,5 瑞典哥德堡哥德堡大学萨尔格伦斯卡学院神经科学与生理学研究所临床神经科学系,6 挪威特隆赫姆特隆赫姆大学医院圣奥拉夫医院神经外科系,7 挪威奥斯陆奥斯陆大学医院物理与计算放射学系放射学和核医学分部,8 荷兰阿姆斯特丹自由大学阿姆斯特丹大学医学中心神经外科系,9 荷兰阿姆斯特丹癌症中心、脑肿瘤中心、阿姆斯特丹大学医学中心,10 系荷兰蒂尔堡 Twee Steden 医院神经外科系、11 荷兰阿姆斯特丹自由大学阿姆斯特丹大学医学中心放射学和核医学系、12 英国伦敦大学学院神经病学和医疗工程研究所、13 意大利米兰米兰大学人文研究医院肿瘤学和血液肿瘤学系神经外科肿瘤科、14 美国加利福尼亚州旧金山加利福尼亚大学旧金山分校神经外科系、15 奥地利维也纳医科大学生物医学成像和图像引导治疗系、16 荷兰阿尔克马尔西北诊所神经外科系、
摘要——从大脑活动进行运动学解码有助于开发康复或增强功率的脑机接口设备。从非侵入性脑电图 (EEG) 记录的低频信号与用于运动轨迹解码 (MTD) 的神经运动相关性相关。在本通讯中,研究了从运动前 delta 波段 (0.5-3 Hz) EEG 解码运动运动轨迹的能力,适用于健康参与者。具体来说,提出了两个基于深度学习的神经解码器,称为 PreMovNet-I 和 PreMovNet-II,它们利用运动前 EEG 数据中存在的运动相关神经信息。为此,使用了运动开始前具有不同时间滞后的 150 毫秒、200 毫秒、250 毫秒、300 毫秒和 350 毫秒的 EEG 数据段。使用 EEG 为抓握和举起任务 (WAY-EEG-GAL 数据集) 呈现 MTD,并将各种滞后作为神经解码器的输入。将所提出的解码器的性能与最先进的多变量线性回归 (mLR) 模型进行比较。使用皮尔逊相关系数和手部轨迹作为性能指标。结果证明了使用运动前 EEG 数据解码 3D 手部运动学的可行性,从而能够更好地控制基于 BCI 的外部设备,例如外骨骼/外骨骼。
早期发现创伤性脑损伤会直接影响患者的预后和存活。试图自动化检测和评估创伤性脑损伤的严重性的尝试继续基于临床诊断方法,并且大量人群中的疾病结果工具有限。尽管机器和深度学习工具取得了进步,但当前的方法仍然使用缺乏通用性的统计分析的简单趋势。深度学习的有效性可以通过使用更精细的架构来进一步强调大量数据子集中的信息。我们在探索多个输入,卷积神经网络和长期短期记忆(LSTM)综合体系结构的使用中,通过预测鼠临床前模型数据集中脑损伤的存在,在创伤性损伤检测的背景下使用。我们研究了拟议模型中创伤性脑损伤检测的有效性和有效性,以针对其他各种机器学习算法,例如支持向量机,随机森林分类器和前馈神经网络。我们的数据集是使用家用笼自动化(HCA)系统获取的,以评估脑外伤或非中心神经系统(非CNS)受伤的对照的小鼠的个体行为,同时安置在笼子中。他们的行进距离,体温,与其他小鼠的分离和运动每15分钟记录每周72小时,持续5周,以进行干预。我们还探索和评估了不同的方法来处理我们培训数据的阶级中存在的类不平衡。HCA行为数据用于训练深度学习模型,然后预测动物是否遭受脑损伤或仅仅是虚假干预而没有脑损伤。然后,我们通过剩余的交叉验证评估了我们的模型。我们提出的深度学习模型达到了最佳性能,并在检测小鼠中脑创伤的能力方面表现出了希望。
引言肥胖的流行率不断增加并达到全球流行水平。积累的证据表明,食欲控制和奖励处理机制的功能障碍显着有助于体重增加和维持,尤其是奖励电路中大脑的多巴胺和阿片类药物系统的肥胖症功能失调。多巴胺D 2受体(D 2 R)表达和功能在肥胖症中发生了改变(1-3),而内源性阿片类药物系统始终与动物喂养的享乐主义方面有关(4,5)。在人类中,进食触发了内源性阿片类药物释放(6),因此,药理学挑战研究发现,μ-阿片受体(MOR)拮抗剂和反激动剂均减少了人类饮食行为(7,8)。MOR水平也被下调,这是阿片类药物系统扰动在暴饮暴食中的重要性(9,10)。减肥手术目前是肥胖体重减轻的最有效方法。即使在12年之后,患者的平均术后总体重减轻已显示为27%(11)。减肥手术过程也比强化医疗疗法更有效,可以达到血糖控制(12)。为了减轻体重,目前有一些共识可以在减肥手术文献中使用标准化的报告指南(13),但是对于术后体重恢复,需要达成类似的统一共识,以评估体重减轻的耐用性并可靠地评估潜在的治疗方案(14)。减肥手术后的体重恢复在五分之一(15-17)中,最多三分之一(18-20)。导致手术后体重增加的因素仍然很少了解,但是横断面研究表明大脑在调节治疗反应中的可能作用。冲动性和抑制性是经常与手术后体重减轻较差有关的特征,但是心理社会问题和精神病合并症也可能对减肥结果产生重大影响(21-24)。但是,只有少数神经性研究检查了手术后体重减轻的神经预测因子。据我们所知,只有
引言发声的决定通常是生死攸关的问题,因为发声是同种特定之间的性和社会信号传导的重要媒介,但也可能无意中会宣传呼叫者的位置到窃听掠食者的位置。因此,许多因素影响了发声的决定,包括外部感觉和社会提示的存在,以及动物自身的内部状态和过去的经验。过去五十年来的工作已经确立了中脑围栏灰色(PAG),作为所有哺乳动物发声的必要大门(Fenzl和Schuller,2002; Jurgens,1994; Juhrgens; Juhrgens,2002; Jurgens,2009; Jurgens,2009; subramanian; subramanian; subramanian ef suida; suida; suiDA; egi; Al。,2019年),人们认为,前脑输入了PAG以上下文依赖的方式产生发声的产生。符合这个想法,包括皮质,杏仁核和下丘脑在内的前脑区域已与调节声音作为社会背景的函数有关(Bennett等,2019; Dujardin and Juyrgens,2006; Gao等,2019; Green等,2018; Gemba,1998年; Ma和Kanwal,2014年;Notably, although electrical or pharmacological activation of various forebrain regions can elicit vocalizations ( Ju¨rgens, 2009 ; Ju¨rgens and Ploog, 1970 ; Ju¨rgens and Richter, 1986 ), these effects depend on an intact PAG ( Ju¨rgens and Pratt, 1979 ; Lu and Ju¨rgens, 1993 ; Siebert and Ju¨rgens, 2003 ), suggesting that the PAG充当下降前脑控制发声的基本枢纽。尽管PAG的中心是
1 IRCCS Fondazione Santa Lucia,00143 罗马,意大利;eugenia.landolfo@uniroma1.it(EL);davide.decandia91@gmail.com(DD);a.nobili@hsantalucia.it(AN);mt.viscomi@hsantalucia.it(MTV);livia.labarbera@gmail.com(LLB);p.debartolo@unimarconi.it(PDB);m.damelio@hsantalucia.it(MD);laura.petrosini@uniroma1.it(LP)2 罗马大学“Sapienza”心理学系,00185 罗马,意大利;stefano.sacchetti@uniroma1.it(SS); annacarmencurci@gmail.com (AC) 3 意大利罗马市“Campus Biomedico”大学医学和外科科学系,邮编 00128 4 意大利罗马市天主教圣心大学生命科学系和公共卫生组织学与胚胎学专业,邮编 00168 5 意大利罗马市古列尔莫·马可尼大学人文科学系,邮编 00193 6 意大利罗马市 CNR 生物化学和细胞生物学研究所,邮编 00015 蒙特罗通多;stefano.fariolivecchioli@cnr.it * 通讯地址:debora_cutuli@yahoo.it;电话:+ 39-06501703077 † 行为神经科学博士课程。