背景。暴食症 (BED) 与神经行为改变同时发生,这些改变与处理与疾病相关的内容(例如视觉食物刺激)有关。直接针对它们的神经反馈 (NF) 是否适合治疗仍不清楚。本研究旨在确定个性化、基于功能性近红外光谱的实时 NF (rtfNIRS-NF) 和基于高β脑电图的 NF (EEG-NF) 的可行性并评估其效果,假设优于等待名单 (WL)。方法。单中心、评估者盲法可行性研究,随机分配到 rtfNIRS-NF、EEG-NF 或 WL,并在基线 (t 0)、评估后 (t 1) 和 6 个月随访 (t 2) 进行评估。NF 包括 8 周内 12 次 60 分钟的食物特异性 rtfNIRS-NF 或 EEG-NF 疗程。主要结果是通过访谈评估的 t 1 时的暴饮暴食频率。次要结果包括可行性、饮食失调症状、心理和身体健康、体重管理相关行为、执行功能以及 t 1 和 t 2 时的大脑活动。结果。在 72 名患者(意向治疗)中,结果显示 NF 在招募、流失、依从性、依从性、接受度和评估完成度方面的可行性。暴饮暴食在 t 1 时改善了 -8.0 次,NF 与 WL 相比没有优势(-0.8 次,95% CI -2.4 至 4.0),但 t 2 时 NF 的估计值相对于 t 1 有所改善。在食物渴望、焦虑症状和体重指数方面,NF 优于 WL,但总体影响大多较小。大脑活动变化接近于零。结论。结果显示,食物特异性 rtfNIRS-NF 和 EEG-NF 在 BED 中的可行性,并且与 WL 相比没有治疗后差异,但暴饮暴食可能继续改善。考虑到剂量反应关系和给药方式,在双盲随机设计中进行长期随访,有必要提供确认和机制证据。
摘要:当突然的创伤对大脑造成损害时,发生创伤性脑损伤(TBI)。TBI可能会导致。创伤性脑损伤(TBI)后的继发损伤会导致脑充氧和自动调节的损害。考虑到次要脑损伤通常发生在创伤后的第一个小时内,因此无创监测可能有助于提供有关大脑病情的早期信息。近红外光谱法(NIRS)是一种基于红外光的发色团吸收的新出现的非侵入性监测方式,具有监测大脑灌注的能力。本综述调查了NIR在TBI监测中的主要应用,并对这些有关氧合和自动调节监测的应用进行了详尽的修订。数据库,例如PubMed,Embase,Web of Science,Scopus和Cochrane库,用于确定1977年至2020年之间的72个出版物,这些出版物与本综述直接相关。发现的大多数证据都使用NIR用于诊断应用,尤其是在氧合和自动调节监测中(59%)。几乎所有患者都是男性成年人,患有严重创伤的男性,主要是通过持续的波浪NIR或空间分辨的光谱NIR和侵入性监测装置进行监测的。一般而言,尽管NIR有各种方法论和技术局限性,但很大一部分评估的论文可能是评估TBI的潜在无创技术。
针灸、按摩、太极拳、八段锦等中医非药物疗法已成为临床治疗各种疾病的广泛干预措施。近年来,对中医非药物疗法机制的初步研究大多基于功能性近红外光谱 (fNIRS) 技术。FNIRS 是一种创新的、非侵入性工具,用于监测大脑皮层血流动力学变化。我们的综述包括过去 10 年进行的临床研究,确立了 fNIRS 是一种可靠且稳定的神经成像技术。本综述探讨了该技术在神经科学领域的新应用。首先,我们总结了 fNIRS 的工作原理。然后,我们介绍了在健康个体中使用 fNIRS 的预防性研究和对接受中医非药物疗法的患者的治疗性研究。最后,我们强调了鼓励未来 fNIRS 研究进步的潜力,从而为相关领域的研究建立理论框架。
朱超哲 , g 和董明浩 a,b,c,* a 西安电子科技大学生命科学与技术学院,分子与神经影像教育部工程研究中心,西安,中国 b 西安电子科技大学生命科学与技术学院,西安 跨尺度生命信息智能感知与调控重点实验室,西安,中国 c 西安电子科技大学人工智能学院,智能感知与图像理解教育部重点实验室,西安,中国 d 西北工业大学外国语学院,西安,中国 e 中国人民解放军资金支付中心,北京,中国 f 西安电子科技大学电子工程学院,智能感知与图像理解教育部重点实验室,西安,中国 g 北京师范大学,认知神经科学与学习国家重点实验室,北京,中国
据说21世纪是大脑的世纪,神经科学是一项高级研究的研究,从基础研究到医疗和生物领域的临床应用到甚至工业应用,在广泛领域的研究中取得了显着进步。大脑与“思想”的关系有很多方面,例如我们如何思考,记忆,识别和感受情绪,仍然不太了解。研究这种脑科学确实是世界各地的生活科学研究的前沿,正在对涉及多个领域的综合领域的各种研究项目进行工作。大脑功能研究不仅限于传统研究领域,例如精神病学,神经病学,人类发展和心理学。现在,各种康复或应用工程领域以及社会和人类科学以及经济学以及经济学也越来越兴趣。这一研究范围正在以越来越多的速度扩展。此外,已经开发了各种测量技术和工具作为研究大脑功能的方法。一些方法包括EEG(脑电图),fMRI(功能性磁共振成像),PET(正电子发射断层扫描)和MEG(磁脑摄影)(请参见表1)。近年来已经开发并一直在提高期望的一种新方法是FNIRS(功能性近红外光谱法)。此方法能够使用红外光无创地测量大脑功能,从而提供了人体的出色渗透。fnirs比其他测量方法具有多个优点,例如对该主题的限制更少。因此,作为允许高度自由的测量方法,该技术的应用正在快速增加。FNIRS的主要收益之一是它与其他测量方法的高兼容性,这意味着它可以同时进行测量。
微生物在塑造生态系统和生物地球化学循环中发挥着关键作用。它们错综复杂的相互作用涉及复杂的生化过程。傅里叶变换红外 (FT-IR) 光谱是一种监测这些相互作用的强大工具,可揭示微生物的组成和对环境的反应。本综述探讨了 FT-IR 光谱在微生物学领域的多种应用,重点介绍了其在微生物细胞生物学和环境微生物学中的具体用途。它强调了微生物鉴定、过程监测、细胞壁分析、生物膜检查、应激反应评估和环境相互作用研究等关键应用,展示了 FT-IR 在增进我们对微生物系统的理解方面的关键作用。此外,我们还解决了包括样本复杂性、数据解释细微差别以及与互补技术集成的需求等挑战。FT-IR 在环境微生物学中的未来前景包括广泛的变革性应用和进步。这些包括开发全面且标准化的 FT-IR 库以精确识别微生物、集成先进的分析技术、采用高通量和单细胞分析、使用便携式 FT-IR 系统进行实时环境监测以及将 FT-IR 数据纳入生态模型以预测微生物对环境变化的反应。这些创新途径有望大大提高我们对微生物及其在各种生态系统中的复杂相互作用的理解。
脑电图(EEG)由于其高时间分辨率和一般可用性,是BCI的最广泛使用的输入方式。但是,并非所有个人都可以成功使用基于脑电图的BCI:18一些人可能会产生过度的运动伪像,掩盖了控制特定BCI所需的大脑活动;否则它们无法在头皮上产生足够强大的大脑活动。19因此,在BCIS的背景下还探索了血液动力学神经成像方法,例如功能磁共振成像(fMRI)和功能性近红外谱(FNIRS)。20这些非侵入性方法通过神经血管反应间接测量大脑活性。21尤其是FNIRS最近受到BCI输入方式的关注,因为它安全,快速设置,易于操作,其应用几乎是无声的,并且即使在自然的身体姿势中,录音也是可行的。此外,它是一种便携式且相对便宜的方法。因此,它最终可以用于临床常规或最终在潜在用户的主场中。22 - 24
摘要 — 我们提供了一个使用功能性近红外光谱 (fNIRS) 分析人类情感状态的数据集。数据记录了参与两项任务的 31 名参与者。在情绪感知任务中,参与者被动地查看从标准国际情感图片系统数据库中采样的图像,该数据库为刺激提供了真实的效价和唤醒注释。在情感意象任务中,参与者主动想象情绪场景,然后对这些场景进行主观效价和唤醒评级。研究了 fNIRS 信号与效价-唤醒评级之间的相关性,以估计数据集的有效性。提供了处理流程、大脑活动组分析和估计基线分类性能的源代码和摘要。对于分类,对唤醒和效价的单次试验 4 类分类以及跨参与者分类进行了预测实验,并比较了效价预测任务的高唤醒和低唤醒变体。最后,针对特定主题和跨参与者模型展示分类结果。数据集公开,以鼓励使用 fNIRS 数据进行情感解码和下游应用的研究。
网络在血液透析过程中流动的方向更好。此外,我们发现在血液透析前,同配系数值为正,而在血液透析后为负。同配系数表示节点是否与具有相似度的其他节点有许多连接,还是与具有非常不同度的其他节点有许多连接。(31)如果一个网络中连接了许多具有相似度的节点,则同配系数为正值;否则,为负值。同配系数为正的网络称为同配网络,而同配系数为负的网络称为非同配网络。(31)通过血液透析,我们证实了同配网络变成了非同配网络。众所周知,许多技术和生物网络通常具有非同配性,并且非同配网络不易渗透。(32,
将DC与NIRS结合起来可以计算氧气6的脑代谢率,并进一步了解健康7、8和病理条件下血红蛋白浓度与脑血流(CBF)变化之间的关系。9,10最近,我们和其他小组提出了使用DCS脉动CBF指数信号(PCBF I)来量化颅内压(ICP),临界关闭压力(CRCP),脉冲指数(PI)和脑抗血管抵抗指数(CVR I)的连续性和非inniNninvasine continally and Inninvasine conteriality。11 – 16 Despite the encouraging results, the low signal-to-noise ratio (SNR) of current DCS devices limits pCBF i to source- detector separations (SDsep) of up to 2.5 cm, which reduces brain sensitivity in adults, 17 and to achieve sufficient time-points within a pulsatile waveform, it requires cardiac-gated averaging of 50 arterial pulses, 11 which dampens the脉冲峰,并提供CRCP和CVR I估计为0.02至0.07 Hz,速率太低,无法研究大脑脉管系统的动态压力流关系。18要克服DCS噪声,增加SDSEP并以较少的平均恢复PCBF I恢复,我们提出了一种基于NIRS和DCS脉冲信号组合的新方法。由于在相同采样速率下的NIRS测量值通常检测到多个数量级的光子,因此NIR的SNR比DCS的SNR(19,20)好得多,允许测量脉冲血容量波形,并在长SDSEP(≥3cm)处具有高时间分辨率。PWA通常是指在短SDSEP上使用脉搏氧量设备测量的PPG波形的形态。21特别是,我们最近开发了一种称为Flexnirs的开源,可穿戴和无线NIRS设备,具有低噪声等效功率(NEP <70 fw∕P Hz),能够以高达266 Hz的采样率以高达266 Hz的采样率获取10个通道。22该设备的高SNR性能使我们能够在NIRS光掌术(PPG)的脉冲光吸光度下以3.3 cm sdsep(Nirs-Pppg)的速度吸收性(NIRS-PPG)与少数Beats Anever to beats Anirs to beative and Beative vellsaTile光吸光度(PPG),从而解决脉动血液量和其时间衍生物。23从表面PPG中提取的形态特征及其时间衍生物已在文献中进行了研究,通常包括PPG波轮廓的振幅,潜伏期和宽度。这些特征通常带有算法,这些算法在信号中找到局部最大值和最小值及其第一个至第三次衍生物。23 PWA量化了脉搏波的特性,以获取有关心血管态的信息,并揭示了特定特征与皮肤血管衰老,刚度和外周耐药性的相关性。24 - 27测量长SDSEP PPG及其时间导数的能力扩展了分析,以表征大脑血管,并通过弥漫性光学方法为研究脑健康打开了新的维度。28 - 30此外,当通过利用脉冲血容量和血流关系同时测量DC和NIR时,31 - 33,我们可以将Pul-Satile流入和流出和流出和模型PCBF I分开,并将模型作为NIRS-PPPG的线性贡献,以及它的首次衍生物[D(NIRS-PPPG)[D(NIRS-PPPG)/DT]。所得拟合的PCBF i-fit在DC上显示超过SNR,同时准确匹配DCS脉冲流,使我们能够在心脏频率下估计PI,CRCP和CVR I。为了验证该模型,我们与Flexnirs同时测量了12位健康受试者,并且在我们的实验室中可用的最先进的DCS原型,该原型在1064 nm处运行,并采用了超导纳米型单杆探测器(SNSPD)。SNSPD-DCS系统提供了> 16倍SNR的增加,而标准DCS技术,17,使我们能够在较大的分离处解决PCBF I,并使用较低的心脏门控平均。,我们对受试者进行了NIR和DCS测量,同时执行改变脑和系统生理的标准任务,并在各种条件下恢复了脉动和慢速变化的信号。