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适应不良的机器学习分类...
本研究利用机器学习模型对认知和行为情绪调节策略（ERS）进行分类，该模型由一种新的局部脑电图复杂性方法驱动，即静息状态（睁眼（EO）、闭眼（EC））下的频率特定复杂性（FSC）。按照国际10-20电极放置系统，FSC被定义为在不重叠的短脑电图段的Alpha（8−12Hz）和Beta（12.5−30Hz）频带间隔中的熵估计，以观察头皮表面62个点的局部脑电图复杂性变化。经常使用沉思和认知分散的健康成年人被纳入第一组，而很少使用这些策略的其他人群则根据他们的认知情绪调节问卷（CERQ）得分被纳入第二组。脑电图数据和CERQ分数均从公开的数据库LEMON下载。为了测试所提方法的可靠性，除了两种极限学习机模型外，还对五种不同的监督机器学习方法进行了 5 倍交叉验证，以区分对比组。在 EC 状态下，类特定成本调节极限学习机提供 99.47% 的最高分类准确率 (CA)。对于皮质区域（前额叶、中央、颞叶、顶枕叶），区域 FSC 估计没有提供更高的性能，但是，相应的统计分布显示，在以适应不良的反刍为特征的第一组中，大多数前皮质的 EEG 复杂性降低。总之，可以提出 FSC 来研究经常因反刍而导致的认知功能障碍。
类别偏见的神经表征在学习过程中自发形成，强调对特定实例的记忆
类别学习，即学习将一组刺激物分类或分组，会在感知中引起类别偏见，使得同一类别中的物品被认为比不同类别中的物品更相似。当学习目标强调每个刺激物的个体化时，类别偏见会在多大程度上发展，以及偏见是否在学习过程中自发出现而不是对任务要求的反应尚不清楚。在这里，我们在编码过程中使用功能性磁共振成像 (fMRI) 来测试学习过程中单个刺激物神经表征中的类别偏见。人类参与者（男性和女性）遇到面部混合刺激物，这些刺激物具有独特的名字和共同的姓氏，表明其属于同一类别。参与者被要求学习每张脸的全名。神经模式分类和模式相似性分析用于追踪大脑中的类别信息。结果表明，刺激类别可以在许多额叶、顶叶和枕叶区域的编码过程中被解码。此外，来自同一类别的两个刺激在前额叶皮层中的表征比来自不同类别的两个刺激在物理相似性方面更相似。这些发现表明，仅仅存在类别标签就可以在编码过程中自发地偏向神经表征以强调与类别相关的信息，即使在没有明确的分类要求并且与类别无关的信息仍然与任务目标相关的情况下也是如此。
患有注意力缺陷多动症的大学生在空间工作记忆任务中大脑网络的动态特性
本研究使用事件相关电位 (ERP) 和空间 2-back 任务研究了患有注意力缺陷多动障碍 (ADHD) 特征的大学生的空间工作记忆缺陷。我们还使用 EEG 数据计算了感觉水平活动，并研究了 θ 和 alpha 神经振荡、锁相值 (PLV) 和大脑网络。根据成人 ADHD 自我报告量表 (ASRS) 和 Conners 成人 ADHD 评定量表 (CAARS) 的分数，选出一个 ADHD 特征组 (n = 40) 和一个正常对照组 (n = 41)。参与者需要回答呈现的刺激是否与两次试验之前呈现的刺激位于同一位置。在空间 2-back 任务中，ADHD 特征组的反应时间明显慢于对照组。在频谱方面，ADHD 特征组的 θ 功率明显低于对照组。相反，在刺激开始后的 250-1000 毫秒间隔内，ADHD 特征组与对照组相比表现出更高的 alpha 功率。在 PLV 方面，ADHD 特征组表现出的 θ 相位同步性明显弱于对照组，额枕叶区域的连接数也更少。在 θ 脑网络方面，ADHD 特征组的 θ 波段聚类系数明显低于对照组，特征路径长度明显长于对照组。本研究结果表明，具有 ADHD 特征的大学生存在空间工作记忆缺陷，而神经振荡、功能连接和网络中的这些异常活动可能导致空间工作记忆缺陷。
采用多模式方法研究网络游戏障碍患者的静息态 fMRI 和听觉异常 ERP 的区域大脑活动
背景和目的：静息状态下的大脑活动可能与执行任务的能力有关；然而，涉及静息状态下功能性磁共振成像 (fMRI) 和事件相关电位 (ERP) 的多模态方法尚未广泛用于研究成瘾性疾病。方法：我们探索了 26 名患有网络游戏障碍 (IGD) 的患者和 27 名年龄和智商匹配的健康对照者 (HC) 的静息状态下 fMRI 和听觉异常 ERP 值。为了评估静息状态下 fMRI 的特征，我们计算了区域同质性 (ReHo)、低频波动幅度 (ALFF) 和低频波动幅度分数 (fALFF)；我们还计算了 ERP 的 P3 成分。结果：与HC相比，IGD个体在听觉ERP任务中表现出左侧枕下回的ReHo和fALFF值显著降低，右侧楔前叶的ReHo和ALFF值升高，左侧额上回的ALFF升高，以及中线中央顶叶区域的P3波幅降低。此外，IGD患者右侧颞下回和枕叶区域的静息态fMRI区域活动与P3波幅呈正相关，而左侧海马和右侧杏仁核的ReHo值与P3呈负相关。讨论与结论：我们的研究结果表明IGD患者难以与认知功能和感觉处理进行有效的互动，尽管其解释需要谨慎。本研究的结果将拓宽对IGD病理生理学背后神经生物学机制的整体理解。
研究无错误多级认知处理...
事故分析反复报告了偏离道路事故对道路交通死亡人数的巨大贡献，尽管辅助技术在减轻灾难性后果方面取得了长足进步，但对驾驶员在此类事故场景中的大脑反应却知之甚少。虽然各种文献记录了神经与转向运动、驾驶员的心理状态以及分心和疲劳对驾驶表现的影响之间的相关性，但汽车连续偏离道路的皮质基础 - 即大脑如何表示预期和观察到的汽车位置之间的不同差异并随后分配定制的纠正措施水平 - 仍不清楚。此外，多个子过程的叠加，例如视觉和错误反馈处理、性能监控或运动控制，使对汽车驾驶任务中参与的大脑区域的清晰解释变得复杂。因此，在本研究中，我们试图解开这些子过程，在无错误和容易出错的车辆运行条件下采用被动和主动转向条件。我们在 13 个会话中记录了 26 名参与者的脑电图信号，在汽车驾驶任务中同时测量执行者（主动转向）和观察者（严格观察）的配对。无论车辆操作是否出错，我们都观察到执行者的常见大脑模式，尽管在错误条件下频谱活动从运动 beta 转变为枕叶 alpha 振荡。此外，在主动转向条件下，观察者和执行者之间出现了显著的前中脑差异，可追溯到尾部前扣带皮层，这表明运动行为认知控制水平有所提高。最后，我们展示了转向信号和汽车位置的回归结果，表明利用脑电图对道路的连续偏差进行回归可能是可行的。
调查用户对脑电图运动想象的熟练程度——...
摘要：基于脑电图 (EEG) 的脑机接口 (BCI) 研究广泛应用于轮椅控制。用户的能力是 BCI 效率的一个因素。因此，我们专注于 BCI 任务和协议，以从个人用户的稳健 EEG 特征中获得高效率。本研究提出了一种基于任务的大脑活动来获得 alpha 波段的力量，其中包括闭眼以获得枕叶区域的 alpha 反应、注意向上箭头以获得额叶区域的 alpha 反应以及想象的左/右运动以获得左/右运动皮层与 alpha 事件相关的去同步。EPOC X 神经耳机用于获取 EEG 信号。我们还通过推荐运动想象任务来提出用户在肢体运动范式的运动意象会话中的熟练程度。使用所提出的系统，我们验证了特征提取算法和命令翻译。 12 名志愿者参加了实验，并使用传统的运动想象范式来比较效率。利用用户的运动想象能力，左右命令的平均准确率达到 83.7%。通过用户熟练程度推荐的 MI 范式比传统 MI 范式的准确率高出约 4%。此外，模拟轮椅的实时控制结果显示，基于时间条件的效率很高。与基于操纵杆的控制相比，执行相同任务的时间结果仍然大约长三倍。我们建议使用用户熟练程度为初学者推荐个性化的 MI 范式。此外，所提出的 BCI 系统可用于严重残疾人士的电动轮椅控制。
实施心灵控制的轮椅
这项研究的目的是开发带有免提控制技术的全自动脑控制的智能轮椅，以协助严重的身体残疾人。这项研究很重要，因为这与大型脆弱人群直接相关。根据世界卫生组织的说法，世界上有15％的人口生活着某种形式的身体残疾[1]。CDC估计在2020年，美国人口的26％，即每四个成年人中的一个人有残疾。中，有13.7％的人被认为具有流动性残疾[2]。这种肌肉变性可能会导致抑郁症，动机大幅下降以及许多患者的独立性丧失。市场上有一些可提供移动性辅助设备，例如电动轮椅。但是，这些设备的控制系统需要用户的高度技能，注意力和判断。如果没有足够的控制轮椅的控制，事故和碰撞的风险会增加，从而造成损害和伤害。因此，主要的研究动机是使这些人的自主权恢复，使他们能够何时何地移动，而无需他人的帮助。该项目的最初要求是利用Emotiv Epoc X耳机开发一个心灵控制的轮椅。Emotiv Epoc X耳机是一种具有成本效益的14通道移动EEG Brainware设备，其主要目的是提供可用于上下文研究的专业级脑数据[3]。主范围耳机提供了可用于分类的额叶，前额叶，颞叶，顶叶和枕叶的覆盖范围。修改了一个定制的驱动轮椅，以使情感耳机从坐在轮椅上的人那里捕获脑电波（EEG信号），以指导导航。
基于上下文对象识别的因果神经机制
抽象对象可以根据其内在特征（包括形状，颜色和纹理）识别。但是，在日常生活中，这种特征通常不明确，例如，当物体出现在外围，杂物中或远处时。有趣的是，当对象在其典型场景上下文中看到对象时，对象识别仍然可以高度准确。基于上下文对象识别的神经机制是什么？根据并行处理帐户，基于上下文的对象识别是由对象和场景信息在单独的路径中的并行处理支持的。然后将这些途径的输出组合在下游区域中，从而在对象识别中获得上下文益处。另外，根据反馈帐户，基于上下文的对象识别受（直接或间接）从场景选择性到对象选择区域的反馈支持。在这里，在三个预注册的经颅磁刺激（TMS）实验中，我们测试了反馈假设的关键预测：该场景选择性皮质因果关系和选择性地支持基于上下文的对象识别，然后才能识别对象选择性皮层。早期视觉皮层（EVC），对象选择性的枕叶皮层（LOC）和场景选择性枕骨位置（OPA）在相对于刺激发作的三个时间点刺激，而参与者则在不同的试验中分别对场景和完整对象进行分类。这些结果表明，基于上下文的期望通过在视觉皮层中删除对象表示来有助于对象识别。结果证实了我们的预测：相对于孤立的对象识别，基于上下文的对象识别在发作后160-200毫秒被OPA选择性和因果支持，然后在发作后的260-300 ms下进行LOC。
恐惧和悲伤的面部表情对大脑扩展面部处理系统中有效连接的差异调节
情绪面部表情的处理依赖于大脑区域分布式网络信息的整合。尽管人们已经研究过不同的情绪表情如何改变这个网络内的功能关系，但是关于哪些区域驱动这些相互作用的研究仍然有限。这项研究调查了在处理悲伤和恐惧面部表情时的有效连接，以更好地理解这些刺激如何差异性地调节情绪面部处理回路。98 名年龄在 15 至 25 岁之间的健康人类青少年和年轻人接受了内隐情绪面部处理 fMRI 任务。使用动态因果模型 (DCM)，我们检查了与面部处理有关的五个大脑区域。这些区域仅限于右半球，包括枕叶和梭状回面部区域、杏仁核、背外侧前额叶皮质 (dlPFC) 和腹内侧前额叶皮质 (vmPFC)。处理悲伤和恐惧的面部表情与杏仁核与 dlPFC 之间的正向连接增强相关。只有处理恐惧的面部表情与 vmPFC 与杏仁核之间的负向连接增强相关。与处理悲伤的面孔相比，处理恐惧的面孔与杏仁核与 dlPFC 之间的连接显著增强相关。处理这些表情与 vmPFC 与杏仁核之间的连接之间没有发现差异。总体而言，我们的研究结果表明，杏仁核和 dlPFC 之间的连接似乎对这些表情之间的不同维度特征做出了反应，这些特征可能与唤醒有关。需要进一步研究来检验这种关系是否也适用于正价情绪。
研究论文 椎基底动脉血管重建术后器质性精神运动性躁动及神经康复的医学治疗
摘要：精神运动性躁动是痴呆患者常见的行为和情绪症状。血管性痴呆治疗非认知症状（如躁动和精神病症状）的方法很少。我们介绍了一名 71 岁男性的病例，该患者因精神错乱综合征和四聚体共济失调而处于血管重建窗口期。检查发现：精神运动性躁动、色盲、自我定向障碍、时间和空间定向障碍、卡普格拉综合征的复杂视觉幻觉、面部失认症和运动失视症。脑 CT 显示基底动脉顶部血栓形成，采用机械血栓切除术和动脉内血栓形成治疗。脑成像显示枕叶、海马旁回、舌回、旁正中脑桥水平和小脑病变存在组成性病变。患者出现严重精神运动性躁动，并出现战略性梗塞性痴呆。作为一种治疗方法，减轻躁动的英雄组合是：奥氮平和左美丙嗪（两种镇静性神经安定药）、丙戊酸（胸腺稳定剂）和地西泮。我们强调，对于有中风等心血管风险的患者，需要对严重精神运动性躁动和精神病性躁动采取英雄治疗方案。在这种情况下，我们介绍了使用奥氮平和左美丙嗪的有益结果。我们强调，需要对严重精神运动性躁动病例制定广泛的治疗指南。