众所周知,手部运动和运动的心理表征都会导致相应皮质运动区域记录的脑电图 (EEG) 发生事件相关去同步 (ERD)。然而,体感皮质区域的 ERD 与触觉的心理表征之间的关系尚不清楚。在本研究中,我们利用健康人的 EEG 记录来比较右手真实和想象的振动触觉刺激的影响。真实和想象的感觉都会产生对侧 ERD 模式,尤其是在 m 波段,最明显的是在 C3 区域。基于这些结果和以前的文献,我们讨论了触觉意象作为复杂身体意象的一部分的作用,以及将触觉意象引起的 EEG 模式用作脑机接口 (BCI) 中的控制信号的潜力。将这种方法与运动意象 (MI) 相结合可以提高用于中风和神经创伤后感觉运动功能康复的 BCI 的性能。
4.1 目的 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
目的作者研究了药物抵抗性局灶性癫痫发作期间低压快活动 (LVFA) 模式的功能连接 (FC) 和脑电图功率的变化。他们假设这种变化将有助于对癫痫手术结果进行分类。方法在 79 例接受立体脑电图 (SEEG) 评估和切除手术的药物抵抗性局灶性癫痫患者中,使用非线性回归 (h2) 和三个区域内/之间的功率谱特性测量围 LVFA 期间的 FC 变化:癫痫发作区 (SOZ)、早期传播区 (PZ) 和非受累区 (NIZ)。计算去同步和功率去同步 h2 指数以评估 LVFA 期间 EEG 去同步的程度。采用多元逻辑回归来控制混杂因素。最后,生成了受试者工作特征曲线以评估去同步化指数在预测手术结果方面的表现。结果 53 名患者显示发作期 LVFA 和不同的 SOZ、PZ 和 NIZ 区域。其中,39 名患者(73.6%)在最后一次随访时实现了无癫痫发作。通过 h 2 分析测量,在 LVFA 期间在无癫痫发作组中发现 EEG 去同步化:与 LVFA 前和 LVFA 后相比,SOZ 内和区域之间的 FC 减少。相反,非无癫痫发作组没有显示出明显的 EEG 去同步化。h 2 去同步化指数,而不是功率去同步化指数,能够在切除手术后对无癫痫发作和非无癫痫发作患者进行分类。结论 通过区域内和区域间 h 2 分析测量的围 LVFA 期间 EEG 去同步化可能有助于识别术后结果良好的患者,并且可能在未来改善致痫区的识别。
摘要 有人假设内部振荡可与外部环境节律同步(即同步化),从而促进感知和行为。迄今为止,关于神经振荡相位与行为之间联系的证据很少且相互矛盾;此外,大脑是否可以使用这种试验性机制进行主动时间预测仍是一个悬而未决的问题。在我们目前的研究中,我们对 181 名健康参与者进行了一系列听觉音高辨别任务,以阐明节奏提示和同步化所提出的行为益处。在我们三个版本的任务中,我们没有观察到所谓的同步化的感知益处:与异相出现的目标或随机出现的目标相比,与节奏提示同相出现的目标在辨别准确性或反应时间方面没有提供感知益处,我们也没有发现节奏提示和随机提示之前的目标的表现差异。然而,我们发现提示频率对反应时间有令人惊讶的影响,参与者对频率较高的提示节奏反应更快。因此,我们没有提供同步的证据,而是提供了隐性主动感知的暂定效应,即更快的外部节奏导致运动皮质和感觉皮质之间的通信速率更快,从而允许更早地采样感觉输入。
背景:全身麻醉期间意外知晓 (AAGA) 是指患者在全身麻醉过程中意外知晓。这种现象发生在 1%-2% 的高危实践患者中,可能导致身体痛苦和心理后遗症,称为创伤后应激障碍。事实上,没有任何监测技术足以有效预防 AAGA;因此,需要新的替代方案。由于患者在 AAGA 期间的第一个反射是移动,但由于神经肌肉阻滞剂而无法移动,我们认为可以设计一个基于运动意图检测的脑机接口 (BCI) 来警告麻醉师。为此,我们建议描述和检测在进行正中神经刺激的同时使用丙泊酚进行全身麻醉期间运动皮层振荡的变化。我们相信我们的结果可以设计基于正中神经刺激的 BCI,从而可以预防 AAGA。目的:据我们所知,目前还没有发表的研究调查全身麻醉期间感觉运动皮层周围神经刺激与脑电图 (EEG) 模式的检测。本研究的主要目的是描述在丙泊酚全身麻醉期间进行正中神经刺激时运动皮层 EEG 信号在事件相关去同步化和事件相关同步化调制方面的变化。方法:STIM-MOTANA 是一项干预性和前瞻性研究,研究对象为计划在全身麻醉下进行手术的患者,涉及在两个不同时间进行 EEG 测量和正中神经刺激:(1) 患者在手术前清醒时 (2) 和全身麻醉下。共有 30 名患者将在完全静脉麻醉下接受手术,使用丙泊酚靶控输注泵。结果:将分析 30 名患者在正中神经刺激过程中根据不同丙泊酚浓度发生的事件相关去同步化和事件相关同步化的变化。此外,我们将应用 4 种不同的离线机器学习算法来检测大脑层面的正中神经刺激。招募于 2022 年 12 月开始。数据收集预计将于 2024 年 6 月结束。结论:STIM-MOTANA 将成为第一个研究全身麻醉期间正中神经刺激大脑运动效应以检测术中意识的方案。基于我们之前研究的强大实践和理论科学推理,我们创新的基于正中神经刺激的 BCI 将提供一种在全身麻醉期间检测术中意识的方法。试验注册:Clinicaltrials.gov NCT05272202;https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT05272202 国际注册报告标识符 (IRRID):PRR1-10.2196/43870
手写、打字还是绘画——哪种策略最能提高课堂学习效率?随着数字设备越来越多地取代传统的手写,研究这种做法的长期影响至关重要。研究人员对 12 名年轻人和 12 名 12 岁儿童进行了高密度脑电图 (HD EEG),以研究他们在手写草书、打字或绘制难度各异的视觉呈现单词时的脑电活动。对使用 256 通道传感器阵列记录的 EEG 数据进行了时间频谱演变 (TSE,即随时间变化的幅度变化) 分析。对于年轻人,我们发现,当使用数字笔在触摸屏上手写时,顶叶和中部大脑区域在 θ 范围内显示出与事件相关的同步活动。现有文献表明,这些特定大脑区域的这种振荡神经元活动对于记忆和新信息的编码非常重要,因此为大脑提供了最佳的学习条件。在绘画时,我们发现顶叶区域存在类似的激活模式,此外,alpha/beta 范围内还存在与事件相关的去同步化,这表明绘画和手写时的激活模式既相似又略有不同。在键盘上打字时,我们发现顶叶和中脑区域的 theta 范围内存在与事件相关的去同步化活动,alpha 范围内存在与事件相关的去同步化活动,但程度较轻。然而,由于这种活动是不同步的,并且与手写和绘画时的活动不同,因此其与学习的关系仍不清楚。对于 12 岁的儿童,也发现了相同的激活模式,但程度较轻。我们认为,儿童从小就必须在学校接触手写和绘画活动,以建立有利于学习的神经元振荡模式。我们得出的结论是:由于感觉运动整合的益处,即由于手写和绘画时感官的广泛参与以及精细和精确控制的手部动作,在学习环境中保持这两种活动对于促进和优化学习至关重要。
动作是收集有关环境的感官信息的媒介,而环境又受建筑可供性的影响。可供性表征了身体的物理结构与运动和与环境互动的能力之间的契合度,因此依赖于与探索周围环境相关的感觉运动过程。作为感觉运动大脑动力学的核心,指导感觉信号门控功能的注意力机制与推断感觉信号外部原因所必需的运动相关过程共享神经资源。这种预测编码方法表明,感觉运动动力学对支持或抑制个人特定类型动作的建筑可供性很敏感。然而,建筑可供性如何与感觉信号门控功能背后的注意力机制相关仍然未知。在这里,我们证明顶枕区和颞中区中与事件相关的 alpha 波段振荡的去同步化与建筑可供性共变。对运动启动移动大脑/身体成像实验中记录的数据进行源级时频分析,发现 alpha 波段与事件相关的强烈去同步化源自后扣带复合体、海马旁回区域以及枕叶皮质。我们的研究结果首先有助于理解大脑如何解决与行为相关的建筑可供性。其次,我们的结果表明,在参与者与环境互动之前,源自枕叶皮质和海马旁回区域的 alpha 波段与建筑可供性共变,而在互动过程中,后扣带皮质和运动区域动态反映可承受的行为。我们得出结论,感觉运动动态反映了设计环境中与行为相关的特征。
肿瘤细胞系:经过适当的同步化后,将标记为 TN60-UNLP-C3H/S 的 C3H/S 乳腺腺癌移植到每只动物的侧腹皮下组织中。这是一种乳腺癌,于 2003 年 1 月在 16 个月大的 C3HS 小鼠中自发产生,目前已传代 131 次。从宏观上看,这是一种边界清晰的肿瘤,呈淡黄色,具有弹性。从形态学上看,它被归类为实体肿瘤,包裹着中等到大尺寸的细胞、具有明显核仁的泡状核、稀少的嗜碱性细胞质和丰富的有丝分裂和凋亡形式。它被认为是一种侵袭性肿瘤,在 37 天后溃烂,平均在第 40 天导致受影响的标本死亡。每只小鼠侧腹皮下注射的肿瘤剂量为4×10 5 个细胞。
事实证明,CRISPR/Cas9 细菌系统是多种生物体中基因操作的有力工具,但同源直接修复 (HDR) 序列替换的效率远低于随机插入/缺失创建。许多研究集中于使用双 sgRNA、细胞同步化循环和合理设计的单链寡 DNA 核苷酸 (ssODN) 递送来提高 HDR 效率。在本研究中,我们评估了这三种方法在提高 HDR 效率方面的协同作用。我们选择了 TNF α 基因 (NM_000594) 进行测试,因为它在各种生物过程和疾病中起着至关重要的作用。我们的结果首次展示了使用两个具有不对称供体设计和三重转染事件如何显著提高 HDR 效率,从不可检测的 HDR 事件提高到 39% 的 HDR 效率,并提供了一种促进 CRISPR/Cas9 介导的人类基因组编辑的新策略。此外,我们证明了可以使用 CRISPR/Cas9 方法编辑 TNF α 基因座,这是一个在未来安全地纠正每位患者的特定突变的机会。
严重中风后的运动功能恢复通常很有限。然而,一些严重受损的中风患者可能仍然具有康复潜力。识别这些患者的生物标志物很少。18 名严重受损且缺乏随意手指伸展能力的慢性中风患者参加了一项脑电图研究。在 66 次运动意象试验中,脑机接口将与事件相关的同侧感觉运动皮层的 β 波段去同步化转变为机器人矫形器对瘫痪手的张开。八名患者的亚组参加了随后的四周康复训练。运动范围的变化通过传感器捕捉到,这些传感器可以客观地量化腕部运动的哪怕是离散的改善。尽管运动障碍程度相同,但患者可以分为两组,即有和没有与任务相关的额叶/运动前区和顶叶区域之间的双侧皮质-皮质相位同步增加。这种额顶叶整合 (FPI) 与同侧感觉运动皮质中明显更高的意志 beta 调制范围有关。经过四周的训练,接受 FPI 的患者腕关节运动能力的改善明显高于未接受 FPI 的患者。此外,只有前者在上肢 Fugl-Meyer 评估评分方面有显著改善。神经反馈相关的长程振荡相干性可能区分严重受损的中风患者,了解他们的康复潜力,这一发现需要在更大的患者群体中得到证实。