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病例报告：与GABA-B抗体相关的自身免疫性脑炎模仿脑梗塞
与GABA-B抗体相关的自身免疫性脑炎在其临床表现中有所不同。 无需测试血清或脑脊液中抗GABA-B抗体，该疾病很难与其他一些疾病区分开。 脑损伤通常通过内侧颞叶或海马的磁共振成像（MRI）检测到。 我们描述了由抗GABA-B抗体引起的自身免疫性脑炎的患者，该抗体出现了初始局灶性癫痫。 这位65岁的男子报告说，在向急诊科（ED）提交之前，记忆力丧失，癫痫发作和意识改变。 左臂显示出疼痛刺激的自主运动减少，MRI在T2上的左额叶中表现出异常的高强度，并且流体累积的反转恢复序列，受限的扩散和脑血流降低。 对比增强的T1加权MRI显示涉及皮质和皮层白质的陀螺增强。 计算机断层扫描血管造影仪未识别罪魁祸首。 对自身免疫性脑炎相关的血清抗体进行筛查显示抗GABA-B抗体。 皮质类固醇，静脉免疫球蛋白治疗和血浆置换的过程并没有真正改善症状。 在这种特殊情况下，患者没有癌症。 然而，随后的分析和诊断引起了怀疑肺肿瘤。 但是，由于患者的死亡，这无法确认。与GABA-B抗体相关的自身免疫性脑炎在其临床表现中有所不同。无需测试血清或脑脊液中抗GABA-B抗体，该疾病很难与其他一些疾病区分开。脑损伤通常通过内侧颞叶或海马的磁共振成像（MRI）检测到。我们描述了由抗GABA-B抗体引起的自身免疫性脑炎的患者，该抗体出现了初始局灶性癫痫。这位65岁的男子报告说，在向急诊科（ED）提交之前，记忆力丧失，癫痫发作和意识改变。左臂显示出疼痛刺激的自主运动减少，MRI在T2上的左额叶中表现出异常的高强度，并且流体累积的反转恢复序列，受限的扩散和脑血流降低。对比增强的T1加权MRI显示涉及皮质和皮层白质的陀螺增强。计算机断层扫描血管造影仪未识别罪魁祸首。对自身免疫性脑炎相关的血清抗体进行筛查显示抗GABA-B抗体。皮质类固醇，静脉免疫球蛋白治疗和血浆置换的过程并没有真正改善症状。在这种特殊情况下，患者没有癌症。然而，随后的分析和诊断引起了怀疑肺肿瘤。但是，由于患者的死亡，这无法确认。通过检测针对神经或神经胶质细胞的自身抗体，可以通过发现许多神经系统和精神症状复合物中自身免疫性脑炎的早期和特定诊断。这从根本上改变了对这组疾病的免疫治疗方法的方法，以及对潜在的病理生理学和触发因素的理解。新的自身抗体数量仍在增长，需要定期更新抗体诊断状态，相关肿瘤的频率以及抗体特异性的临床症状谱系，包括人格变化和认知障碍，从癫痫发作，运动障碍，运动障碍，植物和植物性和植物性疾病，营养和植物性疾病，植物性疾病，植物性和意识分离。
利用本体感受 β 波段神经反馈重新连接健康和中风后人类大脑的皮质肌肉控制
在严重中风的幸存者中，皮质肌肉控制受到干扰，经常无法自主地进行上肢运动。在心理上排练受损运动并结合感觉反馈被认为是一种有前途的康复练习。然而，对于潜在的神经过程的了解仍然很模糊。在患有手部麻痹的男性和女性慢性中风患者中，脑机接口控制机器人矫形器，将手指伸展运动想象 (MI) 期间的感觉运动 b 波段去同步化转变为偶然的手部张开。健康对照受试者使用机器人矫形器或仅使用视觉反馈执行相同任务并接收相同的本体感受反馈。只有当提供本体感受反馈时，皮质肌肉一致性 (CMC) 才会增加，主要信息流从感觉运动皮质流向手指伸肌。这种效应 (1) 特定于 b 频带，(2) 转移到运动任务 (MT)，(3) 与随后的皮质脊髓兴奋性 (CSE) 成正比，并与 (4) 健康和 (5) 中风后条件下的行为变化相关；值得注意的是，MI 相关的同侧运动前皮质 b 波段 CMC 增强与干预后的运动改善相关。在健康和受伤的人类神经系统中，根据通过一致性通信的假说，与运动相关的皮质和脊髓神经池的同步激活促进了皮质-脊髓通信，因此，当自主运动不再可能时，可能对中风后的功能恢复具有治疗意义。
从不稳定的输入到强劲的输出
对于瘫痪患者，脑机接口 (BCI) 可以通过直接与大脑交互将运动意图转化为动作来恢复自主运动。性能最佳的 BCI 通过植入的微电极监测与运动相关的神经信号。为了将监测到的信号转换成命令，需要训练解码器找到从记录的神经活动到控制信号的映射。BCI 在开发方面的进步使其能够用于一系列应用，例如快速打字、控制拟人机械臂、生成合成语音以及刺激瘫痪肌肉以实现伸手和抓握 1 – 4 。然而，随着时间的推移而产生的神经记录不稳定性对维持强大的闭环性能提出了挑战。例如，植入电极的轻微位移（相对于周围脑组织）会导致记录的神经元身份发生变化，并导致日内和日间不稳定，从而干扰意图的解码 5、6。据《自然生物医学工程》报道，Byron Yu 及其同事现在表明，通过利用大量神经元活动背后的“隐藏”结构（称为低维神经流形）可以稳定 BCI 的解码性能 7 。神经流形表示跨神经元协调活动的模式，仅通过观察单个神经元活动是无法识别的 8、9（图 1a）。它们被认为反映了底层神经回路施加的约束 9 。依赖于神经流形的 BCI 解码器使用两阶段方法：降维阶段将单个神经元的活动映射到底层流形上，然后将流形映射到运动上。由于流形是从皮质神经元的小随机样本计算得出的，因此可以将许多不同的记录神经元集映射到同一流形上 10 – 14 。这些流形及其解码输出与行为具有一致的关系
脑电图指标在量化人类认知表现中的应用：系统评价和文献计量分析
人因与工效学学科研究人、机器、环境和技术之间的相互作用，同时考虑人的能力和局限性，以确保安全和令人满意的工作环境[1-4]。传统的技术和方法采用各种定性方法[5-7]，以主观的方式评估工作任务。这些方法不能充分分析现代技术在认知、感知和身体方面之间的复杂相互作用[3,8-11]，也不能让我们对人类思维和技术之间的复杂关系进行建模和量化[11]。人工智能、自主系统和数字化制造（即工业4.0）等现代工业自动化方面的最新进展使得当今的人类操作员需要与复杂且动态变化的技术环境进行协作，而这些环境需要高水平的认知和感知[12,13]。因此，我们需要通过考虑人脑的工作情况来更深入地了解人的表现。Parasuraman 等人首次提出了神经工效学这一开创性概念[14, 15]。这项关于大脑和工作行为的研究应用神经科学的方法和工具来研究大脑在日常生活活动中对人的表现的影响[16]。神经工效学研究旨在扩展我们对认知和运动功能背后神经机制的理解，重点是现实世界的应用。认知工效学侧重于感知、信息处理和决策等心理过程，可应用于不动的参与者[3, 11, 16, 17]。人脑是协调所有身体功能并控制身体各个方面的器官，由超过 1000 亿个神经元组成[18]。神经元之间的通讯是通过电信号进行的，电信号的流动会产生电流，进而产生称为“脑信号”的波形。文献中对脑信号有不同的分类[19、20]，但最广泛使用的分类法是基于以赫兹 (Hz) 为单位测量的脑电波频率，如下所示：delta（δ：0.5 至 4 Hz）、theta（θ：4 至 8 Hz）、alpha（α：8 至 13 Hz）、beta（β：13 至 30 Hz）和 gamma（γ：30 至 150 Hz）[21]。不同的脑功能与不同的脑叶相关。例如，额叶与计划、自主运动、情绪、推理和
基于情绪效价检测的儿科近红外光谱脑机接口
脑机接口 (BCI) 正被研究作为肢体残疾人士进行交流的一种途径，因为该技术省去了自主运动控制的需要。然而，到目前为止，很少有研究调查 BCI 对儿童的使用。传统的 BCI 通信范式可能不是最理想的，因为肢体残疾儿童可能会面临认知发展和读写能力习得的延迟。相反，在本研究中，我们探索了情绪状态作为交流的另一种途径。我们开发了一种儿科 BCI，通过前额叶皮质 (PFC) 血流动力学活动的变化来识别积极和消极的情绪状态。为了训练和测试 BCI，10 名 8-14 岁的神经正常儿童在四次实验中（一次离线，三次在线）接受了一系列情绪诱导试验，同时用功能性近红外光谱 (fNIRS) 测量他们的大脑活动。视觉神经反馈用于帮助参与者调节他们的情绪状态并调节他们的血流动力学活动以响应情感刺激。针对儿童的线性判别分类器根据以前会话中累积的可用数据进行训练，并在每个会话期间进行自适应更新。在最后两个在线会话中，参与者的平均在线效价分类超过了偶然性（在第 3 和第 4 会话中，10 名参与者中分别有 7 名和 8 名的表现优于偶然性）。在线 BCI 性能与年龄之间存在微小的显着正相关性，这表明年龄较大的参与者在调节情绪状态和/或大脑活动方面更为成功。在 BCI 性能、血流动力学反应以及鉴别特征和通道方面，参与者之间存在差异。回顾性离线分析产生的准确度与使用 fNIRS 的成人情感 BCI 研究报告的准确度相当。情感 fNIRS-BCI 似乎适用于学龄儿童，但为了进一步评估这种类型的 BCI 的实际潜力，需要进行更多的训练课程、更大的样本量和残疾最终用户的复制。
通过神经介入手术植入的运动神经假体可提高严重瘫痪患者的日常生活活动能力：首次人体实验
摘要背景可植入的脑机接口 (BCI) 可充当运动神经假体，有可能恢复自主运动冲动以控制数字设备并提高因大脑、脊髓、周围神经或肌肉功能障碍导致严重瘫痪患者的功能独立性。然而，迄今为止的报告在临床上的转化有限。方法两名患有肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 的参与者在一项单组、开放标签、前瞻性、早期可行性研究中接受了植入。使用微创神经介入手术，将新型血管内 Stentrode BCI 植入毗邻初级运动皮层的上矢状窦。参与者接受机器学习辅助训练，使用与尝试运动相关的无线传输的皮层脑电图信号来控制多个鼠标单击操作，包括缩放和左键单击。结合使用眼动仪进行光标导航，参与者实现了 Windows 10 操作系统控制以执行工具性日常生活活动 (IADL) 任务。结果 参与者 1 从第 86 天开始在家无人监督使用，参与者 2 从第 71 天开始使用。参与者 1 在禁用预测文本的情况下，打字任务平均点击选择准确率为 92.63%（100.00%，87.50%–100.00%）（试验平均值（中位数，Q1–Q3）），每分钟正确字符数 (CCPM) 为 13.81（13.44，10.96–16.09）。参与者 2 在每分钟正确字符数 (CCPM) 为 20.10（17.73，12.27–26.50）时，平均点击选择准确率为 93.18%（100.00%，88.19%–100.00%）。两名参与者都完成了 IADL 任务，包括发短信、网上购物和独立管理财务。结论 我们描述了一种微创、完全植入、无线、可移动的运动神经假体的首次人体体验，该假体使用血管内支架电极阵列从运动皮层传输脑电图信号，用于多个指令
阳光触发纳米血小板的睡眠-觉醒周期
人类传统上将睡眠-觉醒周期与自然的 24 小时节律相一致，晚上睡觉，日出醒来。在这个周期中，阳光起到刺激作用。一种新发现的现象，称为刺激辅助可逆纳米组装 (SaRNA)，表明溶液分散的纳米结构可以模拟阳光触发的睡眠-觉醒周期，在不到一分钟的时间内完成转变。这些纳米结构呈二维纳米片的形式，尺寸约为 25 纳米 - 太小，人眼无法看到 - 只能使用电子显微镜观察。这种由阳光触发的纳米片自主运动与红色和棕色之间的可见颜色变化有关。红色表示分散的纳米片的睡眠状态，而棕色表示它们以坐姿堆叠的配置。在电影中，可逆的睡眠-觉醒转变发生在几个小时的跨度内。与分散的睡眠状态相比，在堆叠的坐姿下，纳米片的电子电导率和电流高出 3.5 倍。saRNA 可在纳米片中实现可逆的机械响应，诱发 14 至 50 纳米范围内的地形振荡。这些纳米致动器在软体机器人、通过压电或摩擦电效应的纳米发电机、可切换显示器、阀门、电机、光调制、触发药物输送、化学检测等领域具有巨大的应用潜力。这是任何混合或无机固态纳米材料首次展示出永久光机械响应以利用机载能量储备的例子。这些是什么纳米片？这些纳米片由碘化铯铋 (Cs 3 Bi 2 I 9 ) 制成，属于混合钙钛矿家族。卤化物钙钛矿是一类具有特定晶体结构的材料，称为钙钛矿结构，其中金属阳离子被卤化物阴离子包围。近年来，卤化物钙钛矿引起了广泛关注，尤其是它们在太阳能电池和光电器件（如光电探测器、发光二极管和 X 射线探测器）中的出色性能。它们表现出高吸收系数、可调带隙和易于制造，使其对低成本和高效器件具有吸引力。这些 Cs 3 Bi 2 I 9 纳米片是通过热注射法制备的。事实上，Moungi G. Bawendi 因
额叶和顶叶在理解意识障碍中起着至关重要的作用：从脑电图研究的角度
长期以来，人们一直对意识的起源及神经关联存在争议。研究表明，前额叶和后顶叶皮质的感觉区整体工作空间与大脑的意识活动高度相关（Giacino et al.，2014）。后部皮质包含一个后部热区，用于产生视觉、听觉、触觉等多种意识体验（Boly et al.，2017；Koch，2018），这为后部脑区与人类意识相关提供了直接证据。前额叶严重损伤的患者仍然保留有唤醒和意识，这表明前额叶皮质应排除为意识依赖性皮质（Koch，2018）。但也有研究者认为，大多数与意识无关的额叶结构受损，并不会导致意识丧失；额叶中的关键结构主导着人类的意识（Koenigs 等人，2007 年；Koch 等人，2016 年）。意识障碍 (DOC) 是由于调节觉醒和意识的神经系统部分受损或功能障碍导致的意识状态改变（Schiffi 和 Plum，2000 年；Giacino 等人，2014 年）。DOC 患者通常因中风、缺氧等原因遭受严重的脑损伤（Gosseries 等人，2011b、2014 年）。此类患者可能处于植物人状态 (VS) 或微意识状态 (MCS)。这两种状态都具有较高的觉醒水平；MCS 涉及可重复的非反射性行为反应，而 VS [也称为无反应性觉醒综合征 (UWS)] 仅涉及对外部刺激的反射性行为反应。 VS/UWS 是一种临床综合征，描述患者在睁眼清醒状态下无法表现出自主运动反应（Laureys 等人，2010）。MCS 患者无法与周围环境交流；然而，他们表现出波动的意志行为残余（Laureys 等人，2004）。此外，根据他们对命令的响应能力、有意交流等，MCS 可分为 MCS + 和 MCS-（Chennu 等人，2017 年；Rizkallah 等人，2019 年）。此外，Thibaut 等人（2021 年）将大脑活动与 MCS 相似的 VS/UWS 患者定义为 MCS ∗。额叶是言语功能和运动行为的控制中心；它还被认为与更高级的认知有关，包括记忆和执行力（Chayer and Freedman，2001）。全局工作空间理论假设意识通过信息处理产生，信息处理通过以额叶和顶叶为中心的两个神经元网络将输入信息传播到整个大脑（Koch，2018）。神经影像学研究表明，意识水平的提高伴随着顶叶联想皮层代谢率的变化（Laureys et al.，1999 ) 以及与额叶相关的神经连接增加 ( Jang and Lee , 2015 )。脑电图 (EEG) 是一种非侵入性、高度兼容且便携的测量方法，可以测量