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清醒涟漪增强人类大脑中的情绪记忆编码
据推测，增强对情绪体验的记忆取决于记忆巩固过程中杏仁核-海马的相互作用。本文利用人类杏仁核和海马在情绪记忆编码和辨别任务中的颅内记录，表明与中性刺激相比，编码情绪后清醒涟漪增加。此外，编码后涟漪锁定刺激相似性可预测后期记忆辨别。涟漪锁定刺激相似性在杏仁核中出现的时间比在海马中更早，相互信息分析证实了杏仁核对海马活动的影响。最后，杏仁核和海马中联合的涟漪锁定刺激相似性可预测正确的记忆辨别。这些发现提供了电生理证据，表明编码后涟漪可以增强对情绪事件的记忆。
清醒灵长类动物皮层神经元对皮层内微刺激的反应
摘要 皮层内微刺激 (ICMS) 常用于许多实验和临床范例；然而，它对神经元激活的影响仍未完全了解。为了记录清醒非人类灵长类动物皮层神经元对刺激的反应，我们在通过植入三只恒河猴初级运动皮层 (M1) 的犹他阵列提供单脉冲刺激的同时记录了单个单位活动。输送到单通道的 5 到 50 m A 之间的刺激可靠地引发了整个阵列中记录的神经元尖峰，延迟长达 12 毫秒。ICMS 脉冲还会引发一段长达 150 毫秒的抑制期，通常在初始兴奋反应之后发生。电流幅度越高，引发尖峰的概率就越大，抑制持续时间也越长。在神经元中引发尖峰的可能性取决于自发放电率以及其最近尖峰时间和刺激开始之间的延迟。 2 到 20 Hz 之间的强直重复刺激通常会调节诱发尖峰的概率和抑制的持续时间；高频刺激更有可能改变这两种反应。在逐次试验的基础上，刺激是否诱发尖峰并不影响随后的抑制反应；然而，它们随时间的变化通常是正相关或负相关的。我们的研究结果证明了皮质神经对电刺激反应的复杂动态，在将 ICMS 用于科学和临床应用时需要考虑这些动态。
清醒灵长类动物皮层神经元对皮层内微刺激的反应
未经同行评审认证）是作者/资助者。保留所有权利。未经许可不得重复使用。此预印本的版权所有者（此版本于 2022 年 5 月 4 日发布。；https://doi.org/10.1101/2022.03.30.486457 doi：bioRxiv preprint
通过动态精度管理将精益数据和数字清醒融入数字孪生
第四次工业革命的到来带来了新技术的出现，每一项技术都具有颠覆性和创新性，例如数字孪生 (DT)，它通常被认为是智能工厂的支柱。DT 的概念最初是在 2003 年 Michael Grieves 在产品生命周期管理 (PLM) [1] 高管培训中提出的。尽管文献中有 50 多个不同的定义 (Julien & Martin, 2021)，但新 ISO 标准 23247 [2] 提供的定义似乎是最全面、最准确的制造应用定义，“可观察制造元素的适合用途的数字表示，并具有使元素与其数字表示以适当的同步速率收敛的方法”。数字孪生在某种意义上被认为是工业 4.0 的先锋，因为它在实施的工具、技术和技能方面是横向的（人工智能、物联网、数据，以及电子工程师、自动化工程师、数据科学家、心理工效学家等），而且在处理的问题方面也是横向的（维护、控制、产品质量管理、供应链管理、预测和故障检测等）。在本文中，我们重点介绍这项技术及其方法。
用于清醒小鼠光学成像和电生理学的灵活头部固定系统
许多实验神经科学实验室正在进行一项研究，即对清醒行为的动物进行长期/纵向光学成像和神经记录。在许多情况下，动物需要在数据采集过程中固定头部。固定系统通常需要一个永久固定在动物头骨上的头柱，以提供机械稳定性。纳米制造技术的最新进展促成了微电极阵列的发展，这些阵列大部分或完全透明（例如 [1,2]）。这些阵列与神经光子学方法相结合，可以同时采集多模态数据集。在这里，我们提出了一种用于光学成像和电生理学 (OIE) 的模块化头柱系统，允许长期安装微电极阵列。我们的设计需要满足以下标准：(1) 长期植入微阵列，使用寿命长达 6 个月。(2) 可以使用不同尺寸的显微镜物镜。(3) 头柱和头柱支架可畅通无阻地接触胡须垫以进行感官刺激。 （4）该设计可适应不同的大脑区域和更大的曝光。
迷幻药 5-MeO-DMT 诱导小鼠在清醒状态下进入类似睡眠状态
。CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可证永久有效。它是在预印本（未经同行评审认证）下提供的，作者/资助者已授予 bioRxiv 许可，可以在该版本中显示预印本。版权持有者于 2024 年 11 月 27 日发布了此版本。；https://doi.org/10.1101/2022.12.11.519886 doi：bioRxiv 预印本
谱斜率和 Lempel–Ziv 复杂度作为睡眠和清醒期间大脑状态的可靠标记
大脑活动的非振荡测量，例如频谱斜率和 Lempel – Ziv 复杂度，受到许多神经系统疾病的影响，并受睡眠调节。多种频率范围，特别是宽带（涵盖全频谱）和窄带方法，已被特别用于估计频谱斜率。然而，选择不同频率范围的影响尚未详细探讨。在这里，我们评估了睡眠阶段和任务参与（休息、注意力和记忆）对 28 名健康男性人类受试者（21.54 ± 1.90 岁）在窄带（30 – 45 Hz）和宽带（1 – 45 Hz）频率范围内的斜率和复杂性的影响，采用受试者内设计，为期 2 周，每个受试者记录三个夜晚和白天。我们努力确定不同的大脑状态和频率范围如何影响斜率和复杂性，以及这两个测量结果的比较情况。在宽带范围内，斜率变陡，复杂性从清醒状态到 N3 睡眠持续下降。然而，窄带斜率最能区分 REM 睡眠。重要的是，在清醒状态下，斜率和复杂性在任务之间也有所不同。虽然窄带复杂性随着任务参与而降低，但斜率在两个频率范围内都趋于平坦。有趣的是，只有窄带斜率与任务表现呈正相关。我们的结果表明，斜率和复杂性是清醒和睡眠期间大脑状态变化的敏感指标。然而，与 Lempel – Ziv 复杂性相比，频谱斜率能提供更多信息，可用于更多种类的研究问题，尤其是在使用窄带频率范围时。
患者在清醒状态下接受脑部手术，同时观看电影《巴霍巴利王》
I. 引言清醒开颅手术是神经外科中一种强大而灵活的手术，可减少医源性神经损伤。清醒开颅手术最先用于癫痫的外科治疗，随后被用于治疗脑幕上肿瘤、血管病变、脑 1、2、3 关键区域附近的深部脑刺激患者。在清醒开颅手术期间，患者的积极参与对于外科医生的术中决策是必不可少的。清醒开颅手术具有降低术后发病率、促进早日出院的独特优势。神经外科医生及其团队的主要目标是通过减少患者的心理生理痛苦和发病率来确保手术安全有效。我们注意到，在术中播放患者最喜欢的大片《巴霍巴利王》可以有效地分散患者的注意力。我们报告了一例罕见病例，该病例的海绵状瘤位于左侧感觉皮层与运动区相邻处，表现为复发性癫痫。
硬膜外脊髓电图可为清醒人类参与者提供直接脊髓记录
人们对人类在自主运动控制过程中脊髓的电生理活动知之甚少。我们提出了一种新方法，使用植入的硬膜外电极记录自然运动（包括地面行走）期间人类脊髓的电生理活动。作为对接受脊髓刺激评估的慢性疼痛患者的测试试验的一部分，从植入的硬膜外电极记录脊髓电图 (SEG)。将硬膜外导线的外化端连接到外部放大器以捕获 SEG。使用无线传感器收集上肢和下肢的肌电图和加速度数据，并将其同步到 SEG 数据。指示患者进行各种手臂和腿部运动，同时收集 SEG 和运动学数据。这项研究证明了对执行运动任务的人类受试者进行硬膜外脊髓记录的安全性和可行性。
清醒状态下脑血管振荡与脑脊液流量波动之间的耦合：一项 fMRI 研究
摘要 人们普遍认为，脑脊液 (CSF) 运动是由脑内血管壁运动 (即血流动力学振荡) 促进的。最近，通过功能磁共振成像 (fMRI) 发现了非快速眼动 (NREM) 睡眠期间低频血流动力学振荡和 CSF 运动的连贯模式。这一发现提出了其他基本问题：1）从 fMRI 信号解释血流动力学振荡和 CSF 运动之间的耦合；2）清醒状态下是否存在耦合；3）CSF 运动的方向。在这项静息态 fMRI 研究中，我们提出了一个力学模型，通过 fMRI 的视角来解释血流动力学和 CSF 运动之间的耦合。计算了 CSF 运动和整体血流动力学之间的时间延迟。观察到的血流动力学和 CSF 运动之间的延迟与模型预测的延迟相符。此外，通过对大脑和颈部进行单独的 fMRI 扫描，我们证实了第四脑室的低频 CSF 运动是双向的。我们的研究结果还表明，即使个体处于清醒状态，脑脊液运动也主要受到低频范围内脑血容量变化的促进。