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World File Search System底核
丘脑底核中竞争光谱状态之间的平衡是相互联系的
© 作者 (2021)。由牛津大学出版社代表《大脑担保人》出版。这是一篇开放获取文章，根据知识共享署名许可条款分发 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)，允许在任何媒体中不受限制地重复使用、分发和复制，前提是正确引用原始作品。
丘脑和丘脑底核中的单个神经元处理人类的心脏和呼吸信号
身体内部信号，如心脏 - 呼吸信号，不断从身体传输到大脑，确保生物体的自我调节。皮层下大脑区域对于这种身体 - 大脑交流尤为重要，但它们对人类内部身体信号的处理在很大程度上是未知的。通过研究人类三个皮层下区域（两个丘脑核和一个丘脑底核）中单个神经元的活动，我们发现大部分神经元受到心跳、呼吸或心动周期持续时间的调节，而这些信号的普遍性在皮层控制区域中大大降低。我们的研究表明，重要的心脏 - 呼吸信号在这些皮层下区域是如何被广泛处理的，扩展了我们对它们在身体 - 大脑交流中的作用的理解。
结合简单的交互性和机器学习：一种可分离的深度学习方法，用于 MRI 中的丘脑底核定位和分割，用于深部脑刺激手术规划
结合了影像学和症状学信息。1 由于确定适当电极轨迹的复杂性，必须从术前图像中准确分割出感兴趣的解剖结构。对于 DBS 术前规划，分割主要通过将患者图像配准到图谱空间中来确定，在该图谱空间中，感兴趣的解剖结构（通常是丘脑底核 (STN)）以及其他显著区域已经预先分割。2、3 使用预先分割的图谱有几个优点。从临床角度来看，可以将大量分割区域从图谱移植到患者空间，从而简化工作流程的计算方面。从研究角度来看，使用图谱，可以将患者图像中特定于患者的信息移植回通用图谱坐标系，从而可以辨别出人群信息，这有助于指导治疗。4
1 基底核的神经病理学变化......
摘要 1 型或 2 型糖尿病 (T1DM 或 T2DM) 患者经常会出现认知障碍。我们对死后人脑组织中的 Meynert 基底核 (NBM) 中的细胞进行了分析，以研究神经病理学变化。71 个死后 NBM 样本按 Braak 分期 0-2 或 3-6 分为 T1DM、T2DM 和非糖尿病对照。T1DM 受试者只有 Braak 分期 0-2，因此仅与具有相似 Braak 分期的对照进行比较，而不与 Braak 分期 3-6 的受试者进行比较。我们用各自的标志物分析了表达胆碱乙酰转移酶 (ChAT)、磷酸化 Tau、神经胶质细胞和血管的神经元。我们发现与 Braak 分期 0-2 的对照和 T2DM 相比，T1DM 中 ChAT 的神经元表达明显减少。与 Braak 分期 3-6 的对照相比，T2DM 中后期过度磷酸化 Tau 水平更高。我们的结果表明，NBM 神经元乙酰胆碱生成减少可能是 1 型糖尿病患者认知功能不佳的原因。相反，2 型糖尿病可能会加剧与阿尔茨海默病样改变相关的神经病理学变化。
根据丘脑底核和皮层活动，帕金森病静止性震颤可与自愿手部运动相区分
目的：通过分析脑活动来区分帕金森病静止性震颤和不同的自主手部运动。方法：我们重新分析了 6 名帕金森病患者的丘脑底核的脑磁图和局部场电位记录。数据是在停用多巴胺药物（Med Off）和服用左旋多巴（Med On）后获得的。使用梯度提升树学习，我们将时间段分类为震颤、握拳、前臂伸展或无震颤静止。结果：单独的丘脑底核活动不足以区分四种不同的运动状态（平衡准确度平均值：38%，标准差：7%）。相比之下，皮质和丘脑底核特征的组合可以实现更准确的分类（平衡准确度平均值：75%，标准差：17%）。与仅基于丘脑底活动的分类相比，添加单个皮质区域平均可将平衡准确度提高 17%。在大多数患者中，信息量最大的皮质区域是感觉运动皮质区域。Med On 和 Med Off 下的解码性能相似。结论：只要除了丘脑底活动外还监测皮质信号，电生理记录就可以区分几种运动状态。意义：通过结合皮质记录、皮质下记录和机器学习，自适应深部脑刺激系统可能能够特异性地检测震颤并对几种运动状态做出充分反应。2023 年国际临床神经生理学联合会。由 Elsevier BV 出版这是一篇根据 CC BY 许可开放获取的文章（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。
使用多药加固学习（RL）方法论的1型糖尿病（T1D）患者的基底核糖顾问
本文引入了一种新型的多代理增强学习（RL）方法，用于1型糖尿病患者（T1D）的个性化葡萄糖控制。所提出的方法利用了由血糖（BG）代谢模型和多代理角色批评的RL模型组成的闭环系统，该模型充当基底核糖顾问。在三种不同的情况下，评估RL药物的性能并与常规疗法进行了比较。评估指标包括最低，最大和平均葡萄糖水平，以及在二型BG范围内所花费的时间百分比。此外，分析了平均每日推注和基底胰岛素剂量。结果表明，基于RL的基底支柱顾问可通过降低血糖变异性并增加目标范围内70-180 mg / dl的时间的比例来显着改善葡萄糖的控制。具体来说，在方案A，B和C中，目标范围内花费的时间从66个增加。66±34。97％至92。55±4。05％，64。13±33。84％至93。91±6。03％和58。85±34。67％至78。 34±13。 分别为28％。 基于RL的方法还可以防止严重的高血糖事件（P≤0。 05）并减少低血糖的发生。 对于场景A和B，降血糖事件从14个下降。 2％±32。 27％至3.77％±4.01％和16。 59％±32。 分别为42％至2.63％±4.09％。 05）。67％至78。34±13。分别为28％。基于RL的方法还可以防止严重的高血糖事件（P≤0。05）并减少低血糖的发生。对于场景A和B，降血糖事件从14个下降。2％±32。27％至3.77％±4.01％和16。59％±32。分别为42％至2.63％±4.09％。05）。值得注意的是，在情况C中，由于胰岛素敏感性的降低，在任何一种方法中均未经历降血糖事件。此外，该研究表明，与常规治疗相比总的来说，这些发现表明多代理RL方法在获得更好的葡萄糖控制方面具有EFF的性质，并减轻T1D患者严重高血糖的风险。
使用最佳点引导参数建议对帕金森病的丘脑底核深部脑刺激进行编程
深部脑刺激 (DBS) 是治疗晚期帕金森病的有效方法。然而，确定刺激参数（例如接触和电流幅度）需要反复试验，非常耗时。定向导线增加了更多的刺激选项，使这个过程更具挑战性，增加了神经科医生的工作量，也增加了患者的不适感。在这项研究中，开发了一种最佳点引导算法，可以自动建议刺激参数。这些建议与临床单极评论进行了回顾性比较。在我们中心，一组 24 名帕金森病患者在丘脑底核接受了双侧 DBS 植入。首先，使用开源工具箱 Lead-DBS 重建 DBS 导线。其次，将刚度降低的最佳点设置为编程所需的刺激目标。这个最佳点和激活组织体积的估计值用于建议 (i) 最佳导线水平、(ii) 最佳接触和 (iii) 每次接触完全治疗效果的效果阈值。为了评估这些最佳点引导建议，临床单极评论被视为基本事实。此外，最佳点引导的最佳导线水平和最佳接触建议与重建引导的建议进行了比较，后者考虑了导线相对于丘脑底核的位置。最后，开发了一个图形用户界面作为 Lead-DBS 的附加组件，可供公众使用。使用该界面，可以在几秒钟内生成导线所有接触的建议。建议最佳接触的准确性
使用最佳点引导参数建议对帕金森病的丘脑底核深部脑刺激进行编程
深部脑刺激 (DBS) 是治疗晚期帕金森病的有效方法。然而，确定刺激参数（例如接触和电流幅度）需要反复试验，非常耗时。定向导线增加了更多的刺激选项，使这个过程更具挑战性，增加了神经科医生的工作量，也增加了患者的不适感。在这项研究中，开发了一种最佳点引导算法，可以自动建议刺激参数。这些建议与临床单极评论进行了回顾性比较。在我们中心，一组 24 名帕金森病患者在丘脑底核接受了双侧 DBS 植入。首先，使用开源工具箱 Lead-DBS 重建 DBS 导线。其次，将刚度降低的最佳点设置为编程所需的刺激目标。这个最佳点和激活组织体积的估计值用于建议 (i) 最佳导线水平、(ii) 最佳接触和 (iii) 每次接触完全治疗效果的效果阈值。为了评估这些最佳点引导建议，临床单极评论被视为基本事实。此外，最佳点引导的最佳导线水平和最佳接触建议与重建引导的建议进行了比较，后者考虑了导线相对于丘脑底核的位置。最后，开发了一个图形用户界面作为 Lead-DBS 的附加组件，可供公众使用。使用该界面，可以在几秒钟内生成导线所有接触的建议。建议最佳接触的准确性
脉冲定时对皮层和丘脑底核深部脑刺激诱发电位的影响
脉冲时间的影响是我们了解如何有效调节基底神经节丘脑皮质 (BGTC) 回路的重要因素。通过电刺激丘脑底核 (STN) 产生的单脉冲低频 DBS 诱发电位可以洞察回路激活，但长延迟成分如何随脉冲时间的变化而变化尚不清楚。我们研究了在 STN 区域传递的刺激脉冲之间的时间如何影响 STN 和皮质中的神经活动。在五名帕金森病患者的 STN 中植入的 DBS 导线被暂时外化，从而可以传递脉冲间隔 (IPI) 为 0.2 至 10 毫秒的成对脉冲。通过 DBS 导线和头皮 EEG 的局部场电位 (LFP) 记录来测量神经激活。 DBS 诱发电位是使用通过联合配准的术后成像确定的背外侧 STN 中的接触器计算的。我们使用小波变换和功率谱密度曲线量化了不同 IPI 对跨频率和时间的诱发反应幅度的影响程度。STN 和头皮 EEG 中的 DBS 诱发反应的 β 频率内容随着脉冲间隔时间的增加而增加。间隔 < 1.0 ms 的脉冲与诱发反应的微小变化相关。1.5 到 3.0 ms 的 IPI 使诱发反应显著增加，而 > 4 ms 的 IPI 产生适度但不显著的增长。当 IPI 在 1.5 到 4.0 ms 之间时，头皮 EEG 和 STN LFP 反应中的 β 频率活动最大。这些结果表明，DBS 诱发反应的长延迟成分主要在 β 频率范围内，并且脉冲间隔时间会影响 BGTC 电路激活的水平。
丘脑底核神经元局部场诱发电位中深部脑刺激伪影的噪声消除
本研究介绍了一种噪声消除技术，用于 MER 机器通过丘脑底核深部脑刺激/或刺激器 (STN-DBS) 在局部场电位 (LFP) 中进行电刺激获取的丘脑底核 (STN) 神经元微电极信号。我们提出了一种新方法，用于消除由不同于典型 LFP (低频电位) 信号的脉冲发生器触发的诱导刺激伪影。该方法经过处理和准确性测试，并计算用于体外状态的执行。结果表明，该方法可以很好地抑制刺激伪影。并且还在帕金森病 (PD) 受试者 (患者) 的体内状态下进行了测试。它用于处理从 PD 手术中收集的 LFP 信号，以初步探索 STN、DBS 参数 (刺激强度、刺激电压、频率和幅度脉冲宽度) 内 beta 波段同步变化的定量依赖性。研究结果表明，DBS 过程可以克服过度的β频率（30Hz）活动，并且随着 DBS 电流在 1-3V 范围内增加，刺激频率在 60-120Hz 范围内增加，减少程度也随之增加。该方法为探索诱导电刺激对帕金森脑活动的即时效果提供了科学研究和技术支持，并可作为未来技术的研究工具。