转化脑图的六大基石 为人类大脑的生命周期发展制定一个规范参考,以精确量化个体差异,具有重大的科学和转化前景。通过汇总全球超过 120,000 次脑成像扫描,生命周期脑图联盟 (LBCC) 最近在《自然》杂志上发表了人类生命周期的脑图。这些图表揭示了以前未记录的神经发育里程碑,标志着神经影像学界朝着群体神经科学迈进的团队合作研究模式。LBCC 团队表明,经过数十年的技术、方法和资源的进步和积累,我们现在有切实的机会实现脑健康的转化科学。因此,世界卫生组织在其最近的立场文件中阐述了生命周期脑图对临床和公共卫生的重大意义。尽管取得了令人瞩目的进展,但这一脑图基础研究的开创性范式与其转化应用之间仍然存在不可忽视的差距,需要社区做出巨大努力来解决转化障碍。为了指导转化脑图 (TBC) 的填补空白研究,我们在此概述了 6E(利用、评估、探索、消除、估计和建立)工作,我们将其视为 TBC 研究的“基石”。在多学科努力中,前三个基石剖析了需要深入评估的方面。接下来的两个基石指出需要使用获取的数据进行仔细建模,最后一个基石建议与开放平台进行广泛合作(以促进跨学科研究)。
捕获并插入笔记中的图像................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 7
摘要:终身学习、个性化学习理念的日益深入人心,以及对有效、价格合理的自动化学习系统的需求,推动和促进了脑机接口(BCI)在教育领域的应用。但作为智能教学技术的代表,BCI的应用仍处于非主流,在理论基础、技术装备、制度保障等方面存在诸多障碍。本研究从技术原理、应用潜力、应用障碍三个方面阐述了BCI在教育领域的优势与不足。虽然在线教学为BCI在教育领域的应用提供了新的机会,但其在改变主流教学方式方面的作用有限。若能将二者有机结合、相互补充,将对提高学生的学习积极性、提高学习效率大有裨益,成为BCI等非主流技术在后疫情时代的有效生存之道。
前言 ...................................................................................................................................................................................I
甘 迪,黄 辉,李承智,等 .脑机接口对义指精细动作控制的研究进展 [ J ] .中国临床医学 , 2025, 32(1): 114-119.GAN D, HUANG H, LI C Z, et al.Advances in research on fine motion control of prosthesis fingers with brain-computer interface [ J ] .Chin J Clin Med, 2025, 32(1): 114-119.DOI: 10.12025/j.issn.1008-6358.2025.20241119
接口技术[j]。信号处理期刊,2023年,39 (8):1386-1398。doi:10。16798/j。ISSN。 1003-0530。 2023。ISSN。1003-0530。2023。
土著藏族已经开发了自适应生理机制,以应对Qinghai-Xizang高原的低氧环境。据报道,与缺氧诱导因子途径相关的内皮PAS蛋白1基因(EPAS1)内的遗传变异与藏族之间的低氧适应性有关。大脑在体内表现出最高的氧气消耗,特别容易受到高空缺氧的影响。我们研究了Qinghai-Xizang高原中藏族的结构和功能性脑网络的遗传影响。在这项研究中,招募了135名年轻土著藏族(62名男性和73名女性)作为实验组。 65名与相关特征相匹配的低地汉族人被招募为遗传变异分析的对照组。基于先前的报道,选择了EPAS1中的12个单核苷酸多态性基因座进行基因分型。随后,使用磁共振成像(MRI)获得了大脑的T1结构和静止状态功能图像。单倍型分析表明,藏族中GA和CAAA单倍型的频率明显高于低地汉族个体。藏人被认为是更高的适应性。因此,藏族被归类为遗传适应的藏族(GHA-tibetans)和遗传适应性较低的藏人(GLA-tibetans)。自适应的大脑变化也参与了自发的休息状态活动网络。与Gla-tibetans相比,Gha-tibetans在左中央回和右侧毛氨酸回去,右侧额叶和右后扣带回回去的皮质表面积明显更大,在左PericalCarine Gyrus和右PericalCarine Gyrus和右上角的皮质体积中,右侧额叶和右后扣回去。在多个网络中观察到功能连接显着提高,包括体育体网络,腹侧注意网络,视觉网络和默认模式网络。这项研究揭示了EPAS1遗传变异与土著藏族中大脑结构和功能网络的适应性之间的关系,表明大脑的适应性变化主要集中在与视觉感知,运动控制和相关功能网络相关的区域上。这些大脑变化可能有助于土著人口在极端环境中更好地调节其身体活动。
在本文中,我们提出了一个可解释的脑图对比学习框架,旨在通过无监督的方式学习脑图表征,以用于疾病预测和病因分析。我们的框架包含两个关键设计:首先,我们利用可控的数据增强策略来扰动不重要的结构和属性特征以生成脑图。然后,考虑到健康和患者脑图的差异较小,我们引入硬负样本评估来加权对比损失的负样本,这可以学习更具判别性的脑图表征。更重要的是,我们的方法可以观察到显著的大脑区域和连接以用于病因分析。我们在三个真实的神经影像数据集上进行了疾病预测和可解释分析实验,以证明我们框架的有效性。
对脑图进行统计比较是神经成像中的标准程序。在评估图间相似性时,已开发出多种推理方法来解释空间自相关的影响。旋转测试是一种常用的生成保留空间自相关的替代图的方法。本文我们表明,该程序的一个关键部分——将脑图投影到球面——会扭曲顶点之间的距离关系。这些扭曲会导致替代图不能完美地保留空间自相关,从而导致假阳性率过高。然后我们确认,有针对性地去除具有高扭曲的单个旋转可降低假阳性率。总的来说,这项工作强调了在生成用于图间比较的替代图时准确表示和操纵皮质几何形状的重要性。