摘要— 目标:会话间非平稳性是当前脑机接口 (BCI) 面临的主要挑战,会影响系统性能。在本文中,我们研究了使用通道选择来减少黎曼 BCI 分类器的会话间非平稳性。我们使用协方差矩阵的黎曼几何框架,因为它具有鲁棒性和良好的性能。当前的黎曼通道选择方法不考虑会话间非平稳性,通常在单个会话中进行测试。在这里,我们提出了一种新的通道选择方法,该方法专门考虑非平稳性影响,并在多会话 BCI 数据集上进行评估。方法:我们使用顺序浮动后向选择搜索策略删除最不重要的通道。我们的贡献包括:1) 在黎曼框架中通过不同标准量化多类问题中非平稳性对大脑活动的影响;2) 一种预测 BCI 性能是否可以通过通道选择提高的方法。结果:我们在三个基于多会话和多类心理任务 (MT) 的 BCI 数据集上评估了所提出的方法。与使用所有通道相比,它们可以显著提高受会话间非平稳性影响的数据集的性能,并且在所有数据集上都明显优于最先进的黎曼通道选择方法,尤其是在选择小通道集大小时。结论:通过通道选择降低非平稳性可以显著提高黎曼 BCI 分类准确性。意义:我们提出的通道选择方法有助于使黎曼 BCI 分类器对会话间非平稳性更具鲁棒性。索引词——脑机接口、EEG、黎曼流形、通道选择、非平稳性。
目的通过观察术前脑映射方法的准确性如何随着用于分析的激活簇距离差异而变化,本研究旨在阐明如何使用术前功能性神经影像学以最大限度地提高映射准确性。方法在切除术前,使用功能性磁共振成像 (fMRI) 和脑磁图 (MEG) 映射 19 名脑肿瘤或海绵状血管瘤患者的语言功能。然后使用开颅后立即和切除前进行的直接皮质刺激映射来验证映射结果。对执行了运动 (n = 14) 和语言 (n = 12) 等效 MEG 和 fMRI 任务的患者子集进行单独和组合预测评估。此外,通过将敏感性和特异性与线性增加的距离阈值作图,确定了由 J 统计量评估的导致最大准确度的距离。结果 fMRI 显示运动和语言映射的最大映射精度均为 5 毫米。 MEG 显示,对于运动映射,40 毫米处的最大映射精度以及对于语言映射,15 毫米处的最大映射精度。在文献中使用的标准 10 毫米距离下,MEG 对运动和语言映射的特异性都高于 fMRI,但对运动映射的灵敏度较低。结合 MEG 和 fMRI 显示,对于运动映射,15 毫米和 5 毫米(分别为 MEG 和 fMRI 距离)的最大精度以及 10 毫米距离的 MEG 和 fMRI 的语言映射精度。对于运动映射,在最佳距离结合 MEG 和 fMRI 的精度高于单个预测的最大精度。结论本研究表明,fMRI 和 MEG 的语言和运动映射的精度在很大程度上取决于分析中使用的距离阈值。此外,与单独使用这两种方式相比,结合 MEG 和 fMRI 可以提高运动映射的精度。
胎儿生长限制(FGR)仍然是全球主要的产科问题之一,其后果超出了围产期生命。与人类具有发育和结构相似性的动物模型对于了解FGR的长期后果和设计旨在防止或改善它们的新型治疗策略至关重要。在此,我们描述了FGR在肺功能,结构和基因表达中的长期后果,并在兔模型中表征了神经发育后遗症,直至前后。fgr在第25天诱导了通过手术减少一个子宫角的胎盘血液供应,从而使对侧角作为内部控制。新生儿兔子在附近出生的兔子被分配给混合组的寄养,直到产后(PND)21。当时,一组接受肺生物力学测试,然后进行肺形态法和基因表达分析。第二组进行了纵向神经行为评估,直到PND 60,然后进行脑收获,以进行多区域少突胶质细胞和小胶质细胞定量。FGR与PND 21的肺功能和肺发育受损有关。FGR兔子具有较高的呼吸阻力和肺部实质生物力学特性的改变。FGR肺呈现较厚的肺泡间隔壁,并减少了肺泡空间。此外,气道平滑肌含量增加了,酸性肺动脉动脉的TUNICA培养基较厚。此特征将使研究人员能够开发和测试疗法以治疗FGR并防止其后遗症。此外,FGR与焦虑般的行为,记忆力受损和注意力受损以及额叶皮质和白质的少突胶质细胞比例有关。总而言之,我们记录并表征了FGR后,与早产无关的有害肺功能和结构变化,并在兔模型中首次超越了新生儿时期,并描述了前青兔前脑脑中的少突胶质细胞改变。
摘要35蛋白质泛素化的精确控制对于大脑发育至关重要,因此,泛素信号网络的破坏36可能导致神经系统疾病。37个去泛素酶USP7的突变导致HAO-Fountain综合征(HAFOUS),其特征是38个发育延迟,智力残疾,自闭症和侵略性行为。在这里,我们报告了39个小鼠前脑中兴奋性神经元中USP7的条件缺失触发了40种表型,包括感觉运动缺陷,学习和记忆力障碍以及侵略性的41个行为,类似于Hafous的临床特征。USP7缺失诱导神经元细胞凋亡的42依赖性肿瘤抑制剂p53。然而,尽管损失了p53,但43个USP7条件小鼠的大多数行为异常仍然存在。引人注目的是,大脑中的USP7缺失44突触蛋白质组和树突状脊柱形态发生独立于p53。综合45蛋白质组学分析表明,神经元USP7相互作用富含与神经发育疾病有关的蛋白质46,并专门鉴定了RNA剪接因子47 PPIL4作为USP7的新型神经元底物。皮质神经元中PPIL4的敲低会损害48个树突状棘的形态发生,表现USP7损失对树突状棘的影响。49这些发现揭示了一种新型的USP7-PPIL4泛素信号传导链接,该联系调节发育中的大脑中的神经元50连通性,这对我们对Hafous和其他神经发育障碍的发病机理51的理解产生了影响。52 53关键字54泛素,去泛素酶,USP7,HAO-Fountain综合征,p53,脑发育,55谷氨酸能神经元,突触,TMT蛋白质组学,PPIL4 56 56 57 58 59 59
除了影响下丘脑和其他与生殖有关的脑区外,卵巢类固醇还对整个脑部、血清素通路、儿茶酚胺能神经元、基底前脑胆碱能系统以及海马结构(一个与空间记忆和陈述性记忆有关的脑区)产生广泛影响。因此,卵巢类固醇对情感状态和认知有可测量的影响,对痴呆症有影响。本综述讨论了两种作用;这两种作用似乎都涉及卵巢激素的基因组作用和非基因组作用的结合。首先,血清素系统的调节似乎与中脑缝中雌激素和孕激素敏感神经元的存在以及血清素神经元投射轴突的脑区中可能存在的非基因组作用有关。其次,卵巢激素在雌性大鼠 4 至 5 天的发情周期内调节海马 CA1 区突触的周转。雌二醇诱导新的兴奋性突触形成,涉及 N-甲基-D-天冬氨酸 (NMDA) 受体,而这些突触的下调涉及细胞内孕激素受体。一种新的快速放射免疫细胞化学方法通过标记和量化所涉及的特定突触和树突分子,使突触形成的证明成为可能。虽然 NMDA 受体激活是突触形成的必要条件,但抑制性中间神经元可能发挥关键作用,因为它们表达核雌激素受体-α (ER)。雌激素也可能局部调节突触形成的兴奋性锥体神经元中突触接触位点的事件。事实上,最近的超微结构数据显示,在海马主细胞、轴突、轴突末端和神经胶质突起上的部分树突棘内存在核外 ER 免疫反应。特别是,ER 在树突中的存在与突触形成的模型相一致,在该模型中,树突的假足长出以寻找新的突触接触,雌激素通过第二信使系统调节局部转录后事件。
社交焦虑症 (SAD) 的特征是对社会评价的过度恐惧以及持续的自我负面认知。本文,我们检验以下假设:大脑反应和自我相关信息的社会学习中的负面偏见会导致 SAD 的负面自我形象和低自尊特征。被诊断患有社交焦虑的成年参与者 (N = 21) 和匹配的对照组 (N = 23) 在完成一项压力很大的公开演讲任务后,对自己的表现进行了评分,并获得了社交反馈。我们研究了正面和负面的社会反馈如何改变自我评价和状态自尊,并使用功能性磁共振成像 (fMRI) 来描述大脑对正面和负面反馈的反应。与对照组相比,SAD 参与者根据负面社会反馈更新自我评价和状态自尊的次数显著多于正面社会反馈。额顶叶网络的反应与这些行为效应相关并反映这些行为效应,非焦虑对照组对正面反馈的反应大于负面反馈,但 SAD 参与者则并非如此。前脑岛和其他脑区对社会反馈的反应介导了负面反馈与正面反馈对自我评价变化的影响。在非焦虑型参与者中,前顶叶脑区可能有助于积极的社会学习偏差。在季节性情感障碍 (SAD) 中,前顶叶脑区整体上被募集的程度较低,对正面反馈的适应性也较低,这可能反映了注意力分配和认知调节方面的差异。在 SAD 和其他内化障碍中,更偏向负面的脑反应和社会学习偏差可能导致维持负面的自我形象,从而为干预措施提供重要的新靶点。
大脑并引起原发性微积分Rebekah Rushforth 1,5†,Hanan E Shamseldin 2†Nicole Costantino 1,Jes-Rite Michaels 1,Sarah L Sawyer 3,Matthew Osmond 3,Matthew Osmond 3,Matthew Osmond 3,Wesam Kurdi 2 Alkuraya 2,Rolf W. Stottmann 1,5†这些作者同样为这项工作做出了贡献。摘要小头畸形会影响每年2500名婴儿中的1个。原发性小头畸形是由于异常神经发生导致出生时大脑小的引起的。这是由于神经元的增殖和/或早期分化的改变。神经元的过早分化与中心体和/或原发性纤毛中的缺陷有关。在这项研究中,我们报告了第一批具有NUBP2缺陷的患者,并利用有条件的小鼠模型来确定与NUBP2缺陷型原发性小头畸形相关的分子机制。我们确定了这些患者的纯合NUBP2变体,除宫内生长限制,宫颈颅关,严重的关节和面部畸形外,还表现出了严重的原发性小头畸形。然后,我们使用EMX1-CRE生成了一个鼠标模型,从前脑燃烧NUBP2。从E18.5开始出现严重的小头畸形的小鼠。神经球从emx1-cre的前脑产生; NUBP2 FLOX/FLOX条件缺失小鼠用于支持患者变异的致病性。我们表明,NUBP2的丧失会增加规范和非典型细胞死亡,但是p53的损失无法挽救小鼠模型中的小头畸形。检查EMX1-CRE中的神经发生; NUBP2 Flox/Flox小鼠揭示了增殖和细胞迁移的明显变化,并伴有上心的中心体和纤毛。 因此,我们建议NUBP2是一种新型的原发性小头畸形基因,NUBP2在中心体和纤毛调节中的作用对于适当的神经发生至关重要。 1 Steve和Cindy Rasmussen基因组医学研究所,Abigail Wexner研究所,美国俄亥俄州哥伦布市全国儿童医院,美国俄亥俄州43205,美国。 2菲萨尔国王专科医院和研究中心转化基因组学系,沙特阿拉伯利雅得。 3个安大略省东部研究所的儿童医院,加拿大安大略省渥太华大学。 4人类遗传学部,辛辛那提儿童医学院,辛辛那提,俄亥俄州45215,美国。 5俄亥俄州立大学医学院儿科,俄亥俄州哥伦布,俄亥俄州43210,美国检查EMX1-CRE中的神经发生; NUBP2 Flox/Flox小鼠揭示了增殖和细胞迁移的明显变化,并伴有上心的中心体和纤毛。因此,我们建议NUBP2是一种新型的原发性小头畸形基因,NUBP2在中心体和纤毛调节中的作用对于适当的神经发生至关重要。1 Steve和Cindy Rasmussen基因组医学研究所,Abigail Wexner研究所,美国俄亥俄州哥伦布市全国儿童医院,美国俄亥俄州43205,美国。 2菲萨尔国王专科医院和研究中心转化基因组学系,沙特阿拉伯利雅得。 3个安大略省东部研究所的儿童医院,加拿大安大略省渥太华大学。 4人类遗传学部,辛辛那提儿童医学院,辛辛那提,俄亥俄州45215,美国。 5俄亥俄州立大学医学院儿科,俄亥俄州哥伦布,俄亥俄州43210,美国1 Steve和Cindy Rasmussen基因组医学研究所,Abigail Wexner研究所,美国俄亥俄州哥伦布市全国儿童医院,美国俄亥俄州43205,美国。2菲萨尔国王专科医院和研究中心转化基因组学系,沙特阿拉伯利雅得。 3个安大略省东部研究所的儿童医院,加拿大安大略省渥太华大学。 4人类遗传学部,辛辛那提儿童医学院,辛辛那提,俄亥俄州45215,美国。 5俄亥俄州立大学医学院儿科,俄亥俄州哥伦布,俄亥俄州43210,美国2菲萨尔国王专科医院和研究中心转化基因组学系,沙特阿拉伯利雅得。3个安大略省东部研究所的儿童医院,加拿大安大略省渥太华大学。 4人类遗传学部,辛辛那提儿童医学院,辛辛那提,俄亥俄州45215,美国。 5俄亥俄州立大学医学院儿科,俄亥俄州哥伦布,俄亥俄州43210,美国3个安大略省东部研究所的儿童医院,加拿大安大略省渥太华大学。4人类遗传学部,辛辛那提儿童医学院,辛辛那提,俄亥俄州45215,美国。5俄亥俄州立大学医学院儿科,俄亥俄州哥伦布,俄亥俄州43210,美国5俄亥俄州立大学医学院儿科,俄亥俄州哥伦布,俄亥俄州43210,美国
目的:术前脑转移(BM)和胶质母细胞瘤(GBM)之间的区分由于它们在常规脑MRI上的相似成像特征,因此在术前具有挑战性。这项研究旨在通过基于MRI放射学数据的机器学习模型来增强诊断能力。方法:这项回顾性研究包括235例确认孤立性BM和273例GBM患者。患者被随机分配到培训(n = 356)或验证(n = 152)队列中。获得了传统的大脑MRI序列,包括T1加权成像(T1WI),对比-Enhanced_T1WI和T2加权成像(T2WI)。在所有三个序列上都描绘了脑肿瘤并分段。从人口统计学,临床和放射线数据中选择了特征。一个集成的集成机器学习模型,即弹性回归SVM-SVM模型(ERSS)和组合人口统计学,临床和放射线数据的多变量逻辑回归(LR)模型是用于预测性建模的。使用歧视,校准和决策曲线分析评估模型效率。此外,使用由47例GBM患者和43例孤立BM患者组成的独立队列进行外部验证,以评估ERSS模型的推广性。Results: The ERSS model demonstrated more optimal classification performance (AUC: 0.9548, 95% CI: 0.9337 – 0.9734 in training cohort; AUC: 0.9716, 95% CI: 0.9485 – 0.9895 in validation cohort) as compared to the LR model according to the receiver operating characteristic (ROC) curve and decision curve for the internal cohort.外部验证队列的最佳性能较低但仍然稳健(AUC:0.7174,95%CI:0.6172 - 0.8024)。具有多个分类器的集成的ERSS模型,包括弹性网,随机森林和支持向量机,产生了可靠的预测性能,并且表现优于LR方法。结论:结果表明,集成的机器学习模型,即ERSS模型,具有有效,准确的BM与GBM的术前分化的潜力,这可能会改善临床决策和脑肿瘤患者的结果。
神经影像学的最新进展使我们更好地了解了人类奖赏系统的功能及其在成瘾患者中的紊乱 [8]。奖赏通路最突出的神经解剖学结构包括前扣带皮层 (AAC)、眶额皮层、腹侧纹状体 (VS) 内的 NAc 和腹侧被盖区 (VTA) [9]。奖赏通路,有时也称为中脑边缘通路,将中脑的 VTA 与前脑基底神经节的 VS 连接起来。从中脑边缘通路释放到 NAc 的多巴胺可调节对奖赏刺激的动机和渴望,并促进强化和与奖赏相关的运动功能学习 [10]。NAc 中中脑边缘通路及其输出神经元的失调在成瘾的发展和维持中起着重要作用 [11]。 NAc 细分为边缘和运动亚区,称为 NAc 外壳和 NAc 核心。NAc 的外壳占据其内侧、腹侧和外侧部分,而核心占据其中央和背部。NAc 中的中棘神经元从 VTA 的多巴胺能神经元和海马、杏仁核和内侧前额叶皮质的谷氨酸能神经元接收输入。当它们被这些输入激活时,中棘神经元的投射会将 GABA 释放到腹侧纹状体上。NAc 位于边缘和中边缘多巴胺能结构、基底神经节和边缘前额叶皮质之间的中心位置。NAc 的这一中心位置影响奖赏相关行为和药物自我给药行为,以及动机、学习和适应性行为 [10, 11]。常见的滥用物质,如可卡因、酒精和尼古丁,已被证明会增加中脑边缘通路内细胞外多巴胺的水平,尤其是 NAc 内的多巴胺水平 [12]。这些中脑边缘通路的多巴胺能激活伴随着奖赏感。这种刺激-奖赏关联表现出对消退的抵抗,并增加了重复导致消退的相同行为的动机。针对中脑边缘系统的神经外科手术已减少或调节 NAc 活动。这些手术包括立体定向消融
摘要 目的 批判性地综合定性研究,以了解脑癌患者及其非正式护理人员的支持性护理经历。 方法 根据 Joanna Briggs 方法进行定性系统评价,并根据系统评价和荟萃分析的首选报告项目 (PRISMA) 指南进行报告。 专家系统评价图书管理员在电子数据库中搜索所有定性研究,无论研究设计如何。 两名审稿人根据预先确定的排除和纳入标准对所有出版物进行双重筛选。 使用 Covidence 系统评价软件管理评价。 进行了方法学质量评估和数据提取。 从纳入的研究中提取定性结果及其说明性引文,并将其分组,从而得出总体综合结果。 结果 共纳入 33 项研究,总样本为 671 名参与者,其中包括 303 名患者和 368 名非正式护理人员。本综述共纳入 220 项个人发现,这些发现被综合为两项发现 (1) 照护者和患者认为有帮助的支持,以及 (2) 照护者和患者对未满足的支持性护理需求的体验。结论本综述强调了脑癌及其相关治疗所造成的痛苦和困扰。患者及其非正式照护者在重新协商角色时都经历了与自己的脱节,并且随着疾病的身体状况恶化,他们感到深深的孤独。患者和非正式照护者都报告了目前脑癌服务中类似的未满足需求。然而,显而易见的是,目前的癌症服务仅仅是为患者提供的,很少或根本没有考虑患者及其非正式照护者的支持需求。需要重新设计服务以改善护理协调,提供个性化的信息支持,对患者及其照护者进行整体需求评估,提供更好的社区支持,通过早期转诊接受姑息治疗服务来改善情感护理的机会。对癌症幸存者的启示建议多学科脑癌团队的成员反思这些发现,以针对整体需求评估,并为患者和非正式护理人员制定共享的自我管理护理计划。