持续的注意力描述了我们不断专注于给定任务的能力。这种能力由我们的唤醒生理状态调节。尽管持续注意力的失误与唤醒失调有关,但潜在的生理学机制仍不清楚。新兴的工作表明,在睡眠状的慢波清醒中的入侵是向睡眠过渡的标记,可以机械地解释注意力失误。这项研究旨在通过对单胺系统的药理学操纵暴露,类似睡眠的慢波发生与持续注意力失败的行为结合之间的关系。在四个独立的实验性课程中,在一项双盲,随机控制试验中,有32名健康的男性参与者接受了甲式化甲酯,阿诺西汀,西妥位或安慰剂。在每个会话期间,脑电图(EEG)用于测量神经活动,而参与者完成了需要持续关注的视觉任务。甲化酯增加了皮质和皮质下区域的促唤醒的多巴胺和去甲肾上腺素,改善了行为性能,而原子氨酸却可以增加多巴胺和去甲肾上腺素,主要增加了额叶皮质的高度超过额叶。此外,增加促进睡眠的5-羟色胺的西妥位导致了更多的试验。基于脑电图记录,西妥位酰胺也与睡眠状的慢波增加有关。重要的是,与诸如功率之类的经典唤醒标记相比,只有慢速波会在特定区域特异性的时期中差异预测的错过和更快的响应。这些结果表明,唤醒的减少会导致清醒期间局部睡眠侵入,这可能与冲动性和迟钝性有关。
在当今的数字信息时代,人类对视觉制品的接触已达到前所未有的几乎无处不在的程度。其中一些文化制品被提升到艺术品的地位,这表明人们对这些物品有着特殊的欣赏。对许多人来说,对此类艺术品的感知与审美体验 (AE) 相吻合,而审美体验可以对健康和幸福产生积极影响。AE 由复杂的认知和情感心理和生理状态组成。对 AE 背后的神经动力学有更深刻的科学理解将允许开发被动脑机接口 (BCI),该接口提供个性化的艺术呈现,以改善 AE,而无需明确的用户反馈。然而,视觉神经美学领域的先前实证研究主要研究非自然实验室条件下 AE 的功能性磁共振成像和事件相关电位相关性,这可能不是实用神经美学 BCI 的最佳特征。此外,直到最近,AE 在很大程度上被定义为美丽或愉悦的体验。然而,这些概念并未涵盖所有类型的 AE。因此,这些概念的范围太窄,无法实现跨个体和跨文化的个性化和最佳艺术体验。这篇叙述性迷你评论总结了基于振荡脑电图 (EEG) 的视觉神经美学的最新进展,并绘制了开发生态有效的神经美学被动 BCI 系统的路线图,该系统可以优化 AE 及其有益后果。我们详细介绍了已报道的 AE 振荡 EEG 相关性,以及用于对 AE 进行分类的机器学习方法。我们还强调了神经美学的当前局限性,并提出了改进 AE 的 EEG 解码的未来方向。
在当今的数字信息时代,人类接触视觉文物的接触已经达到了前所未有的准友善。这些文化文物中的一些被提升到艺术品的状态,这表明对这些物体有特别的欣赏。对于许多人来说,这种艺术品的感知与美学体验(AE)相吻合,可以积极影响健康和福祉。AE由复杂的认知和有效的心理和生理状态组成。对AE背后的神经动态的更深刻的科学理解将允许开发被动的脑部计算机间接位(BCI),以促进个性化的艺术表现,以改善AE,而无需明确的用户反馈。然而,在不自然的实验室条件下,在视觉神经活动中的先前实证研究主要研究了AE的功能性磁共振成像和与事件相关的电位相关,这可能不是实践神经震荡BCI的最佳特征。此外,直到最近,AE还是在很大程度上被构成了美丽或愉悦的体验。是,这些概念并未包含所有类型的AE。因此,这些概念的范围太窄,无法允许个人和文化的个性化和最佳的艺术经验。这种叙事迷你审查总结了基于振荡的脑脑摄影(EEG)的最先进的视觉神经电学学,并为开发生态有效的神经震级的被动BCI系统的开发绘制了一个路线图,该系统可以优化AE,以及它们有益的后果。我们详细介绍了AE的振荡性脑电图相关性,以及机器学习方法以对AE进行分类。我们还强调了神经疗法中的当前局限性,并提出了改善AE脑电图解码的未来方向。
摘要:心理压力源会对个人的心理和生理状态产生负面影响。它们会沿着心理-神经-免疫-内分泌轴影响身体的不同内脏器官和系统。这种影响会影响下丘脑-垂体-肾上腺轴,并改变不同神经内分泌介质的分泌。神经递质、神经肽和其他细胞因子和趋化因子(包括促炎细胞因子)、皮质类固醇、儿茶酚胺等分泌的改变会引发或加剧不同类型和程度的健康问题。心理压力源会影响进食、社交行为、疼痛感、学习、记忆、生殖等。它们可能是癫痫、歇斯底里、痴呆、忧郁症、精神病、运动障碍等疾病发展的根源。焦虑、困惑、抑郁、记忆问题、决策问题、消极思想的吸引力、注意力不集中、缺乏自信、情绪障碍、情绪突然变化、易怒、不快乐、绝望、无法放松等是压力的一些常见影响。由于压力,会出现头痛、偏头痛、心率加快、睡眠障碍、高血压、肌肉紧张、性欲下降、早期疲劳、各种胃肠道疾病、肥胖、糖尿病、特发性疾病、过敏性皮肤病(湿疹、痤疮等)、牛皮癣、伤口愈合延迟、女性月经问题等生理状况。各种免疫相关疾病、过敏性疾病、风湿病、自身免疫性疾病、内分泌疾病、肿瘤疾病和心血管疾病的发展都与不同的心理压力因素有关。可以考虑培养自我照顾的态度、将周围环境改变为有利的环境、改变生活方式、练习瑜伽和冥想等控制思想的练习以及寻求心理健康专业人士的帮助,以对抗或克服心理压力,远离各种身心健康问题。
传统上,颅内压(ICP)和部分脑组织氧合(PBTO 2)一直是用于指导严重创伤性脑损伤患者(TBI)患者的主要侵入性颅内测量。受伤后,大脑会产生增加的代谢需求,这可能需要增加葡萄糖的氧化代谢。同时,代谢和电功能障碍也可能导致无法满足这些需求,即使没有缺血或颅内压增加。脑微透析具有准确测量包括乳酸,丙酮酸,甘油和葡萄糖在内的各种溶质的局部浓度的能力。实验和临床数据表明,细胞代谢的这种测量可以产生有关患者生理状态的关键信息,并有助于限制次要损害。脑损伤中的葡萄糖管理仍然是一个尚未解决的问题。由于代谢功能障碍引起的全身性葡萄糖水平可能与全身性葡萄糖保持不相成,因此测量脑细胞外葡萄糖浓度的测量可以提供更多的预测性信息,并证明是更好的生物标志物,以避免对处于风险的脑组织的次要受伤。基于从脑微透析中获得的数据,可以进行特定的干预措施,例如ICP定向治疗,血糖增量,癫痫发作控制和/或脑氧优化,以最小化或预防次要损伤。因此,实质代谢功能的微透析测量值提供了临床上有价值的信息,这些信息无法通过标准ICU设置中的其他监视辅助功能获得。
肺癌(LC)是全球健康问题,也是与癌症相关死亡率的主要原因之一。根据国际癌症研究机构(IARC)发布的全球癌症统计报告,肺癌的发病率和死亡率仍然很高,占2020年全球癌症死亡的18%(1-3)。 手术,放疗和化疗一直是近年来肺癌治疗的护理标准。 但是,靶向疗法和免疫疗法的临床使用一直在增加。 重点已转移到检测与肿瘤发育相关的驱动基因,例如EGFR,KRAS和MET,并识别这些基因调节的细胞生长或细胞凋亡的信号传导途径。 针对这些基因的靶向治疗显着提高了肺癌患者的中间存活率。 免疫疗法现在是NSCLC中晚期或转移性突变阴性驱动基因的患者的第一线治疗。 不幸的是,肿瘤复发通常会导致对最初有效的药物的抗性(4)。 随着新兴的肿瘤微环境(TME)的加热概念,越来越多的证据表明,TME促进了癌症的进展,并可能介导治疗性耐药性。 与肺癌相关的疗法和研究正在逐渐从仅关注肿瘤细胞本身到肿瘤微环境研究的更广泛的领域。 癌症的发展与肿瘤微环境的生理状态密切相关,该状态可以调节肿瘤细胞繁殖并增强对治疗的抵抗力。根据国际癌症研究机构(IARC)发布的全球癌症统计报告,肺癌的发病率和死亡率仍然很高,占2020年全球癌症死亡的18%(1-3)。手术,放疗和化疗一直是近年来肺癌治疗的护理标准。但是,靶向疗法和免疫疗法的临床使用一直在增加。重点已转移到检测与肿瘤发育相关的驱动基因,例如EGFR,KRAS和MET,并识别这些基因调节的细胞生长或细胞凋亡的信号传导途径。针对这些基因的靶向治疗显着提高了肺癌患者的中间存活率。免疫疗法现在是NSCLC中晚期或转移性突变阴性驱动基因的患者的第一线治疗。不幸的是,肿瘤复发通常会导致对最初有效的药物的抗性(4)。随着新兴的肿瘤微环境(TME)的加热概念,越来越多的证据表明,TME促进了癌症的进展,并可能介导治疗性耐药性。与肺癌相关的疗法和研究正在逐渐从仅关注肿瘤细胞本身到肿瘤微环境研究的更广泛的领域。癌症的发展与肿瘤微环境的生理状态密切相关,该状态可以调节肿瘤细胞繁殖并增强对治疗的抵抗力。TME是一个层次结构化的生态系统,其中包含各种细胞类型,从肿瘤相关的巨噬细胞(TAM),免疫细胞和与癌症相关的纤维细胞(CAFS)(CAFS),以及血液对比,神经血管,神经血管,细胞外基质,以及相关的构成构成(5 - 5 - 5 - 5 - 5 - 5 - 5-7)。特别是,免疫细胞在TME中起重要作用,其中包括促进肿瘤生长,并在宿主免疫监测和消除肿瘤癌细胞中起关键作用(8)。根据肿瘤类别,癌细胞的内在特征,肿瘤阶段和个别患者的特征,TME变化的细胞组成和功能状态。这些细胞的作用可以是关于肿瘤的相互作用,并在宿主免疫监视和消除肿瘤癌细胞中起关键作用(9)。共同调节区域免疫效应,最终调节
合成培养基通常需要补充血清来支持培养细胞的增殖或存活。然而,血清的加入可能会显著影响实验的可重复性,因为即使是在混合血清样本中,由于供体的年龄、性别、营养和生理状态的差异,批次也会发生变化。此外,血清复杂而不确定的性质也使评估调节剂(如激素或神经递质)对培养神经系统细胞分化特性的影响变得复杂。这对于长期研究尤其重要,因为如果删除血清,细胞数量可能会大幅减少,在许多情况下,细胞可能会在数小时或数天内完全死亡。为了避免这些问题,已经对几种细胞系进行了改造,使其能够在无血清培养基中增殖(1-4)。然而,成功适应这些条件通常需要很长的时间,而且很少有细胞系能够表达分化功能。此外,这些适应性细胞系很可能已经丧失了一些更有趣的生理特性,例如对血清激素的反应。本实验室最近成功采用了另一种方法,即在无血清实验培养物中添加激素和生长因子。由于细胞从含血清培养基转移到无血清补充培养基后会继续生长,几乎没有或根本没有因转移而导致的滞后,因此似乎不涉及选择或适应。迄今为止,大鼠垂体 GH3、人宫颈 HeLa 细胞、小鼠黑色素瘤 M2R、小鼠胚胎癌 PCC.4 aza-1 和 F9、大鼠神经胶质瘤 C6、小鼠成纤维细胞 BALB 3T3 和 Swiss 3T3、正常大鼠滤泡 RF-1 以及正常睾丸 TM4 细胞系已被证明能在补充无血清培养基中增殖 (5-8)。 B104 大鼠神经母细胞瘤是一种中枢神经系统来源的细胞系,它表现出分化神经元的许多特性,例如动作电位的产生、神经递质的合成以及神经递质的存在
摘要:近年来,基于稳态视觉诱发电位(SSVEP)的脑机接口(BCI)性能提升研究取得了长足进展。过去的SSVEP-BCI研究在许多不同的应用中采用了不同的目标频率和闪光刺激。然而,在执行SSVEP-BCI任务时不容易识别用户的心理状态变化。我们可以观察到的是从用户的视觉区域增加的目标频率的EEG功率。BCI用户的认知状态变化,特别是在精神集中状态或陷入沉思状态,将影响SSVEP持续使用中的BCI性能。因此,如何通过探索BCI用户在执行SSVEP时的神经活动变化来区分BCI用户的生理状态是提升BCI性能的关键技术。本研究设计了一个新的BCI实验,将工作记忆任务结合到SSVEP任务的闪烁目标中,使用12 Hz或30 Hz频率。通过探究工作记忆和SSVEP任务执行所对应的EEG活动变化,可以识别用户的认知状态是集中注意力还是陷入沉思。实验结果表明,在额叶,与陷入沉思相比,集中注意力状态下的delta(1-4 Hz)、theta(4-7 Hz)和beta(13-30 Hz)EEG活动增加更多;在枕叶,与陷入沉思相比,集中注意力状态下的delta(1-4 Hz)、alpha(8-12 Hz)和beta(13-30 Hz)波段的功率增加更多。此外,观察到KNN和贝叶斯网络分类器的受试者平均分类性能为77%到80%。这些结果显示了心理状态的变化如何影响 BCI 用户的表现。在这项工作中,我们开发了一种新场景来识别用户在执行 BCI 任务时的认知状态。这些发现可以用作未来 BCI 开发中的新型神经标记。
传统上,神经科学和心理学从外部研究身体,即外部感官(视觉、听觉等)如何影响我们的行为、认知和健康。这种方法忽略了体验的一个关键方面,即“内感受”,它被定义为我们身体内部生理状态的感觉。内感受系统是我们健康的核心组成部分和门户。内感受输入支撑着体内平衡、内分泌和免疫系统层面的无意识、基本、适应性反应。同样,内感受系统的功能障碍已被发现存在于各种疾病中,从急性和慢性压力、抑郁、焦虑、创伤后应激障碍,到不太明显的相关疾病,如失眠、慢性疼痛和成瘾。在这种背景下,开发一种能够访问和操纵该系统的科学技术将是一项突破,具有前所未有的潜力来促进人类健康和福祉。然而,尽管越来越多的证据表明内感受处理在我们生活的各个方面都发挥着重要作用,但几乎没有人尝试开发有科学依据的内感受技术,以操纵内感受系统并从而增进人类福祉。在本文中,我们将首先回顾内感受刺激方面的最新技术发展,从虚拟现实到神经刺激。然后,我们将介绍内感受设备和非侵入性内感受神经调节方面的技术突破,描述新仪器的开发和关于这些技术在促进幸福感,减轻压力、疲劳和疼痛以及提高人类表现方面的有效性的初步数据。我们预计这项技术将应用于广泛的不同环境,包括临床和亚临床环境,通过不需要医疗调节或处方的非药物解决方案改善情绪调节、冲动控制、增强认知、自主和压力适应反应。
肥胖症的过度肥胖是2型糖尿病(T2D),非酒精性脂肪肝病和其他心脏代谢性疾病的显着危险因素。脂肪组织的不健康膨胀(AT)导致脂肪生成降低,脂肪细胞高奖章增加,脂肪细胞缺氧,慢性低度插入,效力造成巨噬细胞增加,巨噬细胞增加以及胰岛素抵抗。这最终导致在功能障碍中以抗体脂肪因子分泌降低,例如脂联蛋白和脂肪素,以及增加的脂肪症状脂肪因子(包括RBP4和抵抗素)的分泌增加。脂肪因子分泌中的这种失败者改变了与靶器官的交流的生理状态,包括胰腺B细胞,心脏和肝脏。在胰腺B细胞中,已知脂肪因子对胰岛素分泌,基因表达,细胞死亡和/或去分化有直接影响。例如,促进胰岛素分泌和B细胞身份的脂肪素的隔离受损,导致B细胞衰竭和T2D,从而提出了一个潜在的可药物靶标,以改善和/或保留B细胞功能。心脏组织受到经典的白色AT - 分泌的脂肪因子和(BAT)分泌的Batokines或Lipokines的新识别的棕色的影响,它们改变了脂质沉积和心室功能。在肝脏中,脂肪因子会影响HE-Patic糖异生,脂质积累和胰岛素敏感性,强调了脂肪肝脏交流在非酒精性脂肪肝病发病机理中的重要性。从这个角度来看,我们概述了有关单个脂肪因子对胰腺B-细胞,肝脏和心脏的影响。