BrainWAVE:一种跨物种无创刺激脑节律的灵活方法 缩写标题 BrainWAVE:无创刺激脑节律 作者及所属机构 Matthew K. Attokaren †1 、Nuri Jeong †1,2 、Lou Blanpain 1,2 、Abigail L. Paulson 1 、Kristie M. Garza 1,2 、Ben Borron 1 、Michael Walelign 1 、Jon Willie 3 、Annabelle C. Singer* 1,2 1. 佐治亚理工学院和埃默里大学库尔特生物医学工程系,美国佐治亚州亚特兰大 2. 埃默里大学神经科学研究生课程,生物和生物医学科学研究生部,美国佐治亚州亚特兰大 30322 3. 华盛顿大学神经外科、生物医学工程、精神病学、神经科学和神经病学,密苏里州圣路易斯 63110 †同等贡献 作者贡献 MKA、LB、ALP、KMG、BB、MW 和 ACS 设计研究、开发方法并贡献未发表的试剂/分析工具;MKA、ALP、LB、KMG、BB、NJ、JW 收集并分析数据;MKA、NJ、ACS 构思并撰写手稿;所有作者阅读并编辑手稿;JW 和 ACS 指导研究。 * 通讯地址为 asinger@gatech.edu 图表数量:5
• 已知性别 • 已知年龄 • 在“恒定”条件下至少收集 24 小时的体温数据。重症监护环境中记录的第一个超过该患者在没有 TTM 的情况下记录的最低体温的数据点将作为起点(以排除探头插入周围的低温点或与患者抵达重症监护时体温过低有关的低温点) • 对于仅记录每日最高和最低 T Bo(在某些情况下还有 T Br )及其各自时间的数据,至少需要两天的数据 • 如果应用了 TTM,则只能使用与 TTM 之前的时间或 TTM 停止后第一次数据拐点之后的时间相关的数据,并且必须满足上述在没有 TTM 的情况下的最短时间长度要求 • 提取最低和最高温度点的时间时,将选择重症监护“恒定”条件下第一次出现的特定温度点 级别 B:执行昼夜节律温度分析的附加标准
摘要 运动想象脑机接口 (MI-BCI) 的最大问题是 BCI 性能不佳,即“BCI 效率低下”。尽管过去的研究试图通过调查影响用户 MI-BCI 性能的因素来寻找解决方案,但问题仍然存在。与 MI-BCI 性能相关的研究因素之一是性别。关于性别对用户控制 MI-BCI 能力的影响的研究仍无定论,主要是因为过去的研究样本量小且性别分布不均衡。为了解决这些问题并获得可靠的结果,本研究将四个 MI-BCI 数据集合并为一个包含 248 个主题且性别分布均等的大型数据集。数据集包括来自两性健康受试者的 EEG 信号,这些受试者按照 Graz 协议执行了右手和左手运动想象任务。分析包括从 C3 和 C4 电极中提取 Mu 抑制指数,并比较女性和男性参与者之间的值。与之前的一些研究结果不同,这些研究报告了女性 BCI 用户在调节 mu 节律活动方面的优势,我们的结果并未显示两组的 Mu 抑制指数之间存在任何显着差异,这表明性别可能不是 BCI 性能的预测因素。
目标和背景:数十年来,稳态视觉诱发电位 (SSVEP) 领域的研究已经揭示了节律性光刺激在脑机接口方面的巨大潜力。此外,节律性光刺激为大脑振荡活动的同步提供了一种非侵入性方法。特别有效的方案能够实现不可感知的节律性刺激,从而减少眼睛疲劳和用户不适,这是有利的。在这里,我们通过要求参与者 (a) 在显性注意力条件下直接关注刺激源或 (b) 在隐性注意力条件下关注刺激源下方的十字线,研究 (1) 可感知和 (2) 不可感知的节律性光刺激的影响以及刺激对注意力的影响。
摘要 文化产物,例如舞蹈和音乐,具有时间特性,广义上称为节奏。当个体同步他们的动作时,出现的时间结构提供了一种团结感和共同命运,即使个体可以很容易地调入和调出这个共享的时间空间。在本章中,我们简明扼要地讨论了导致大脑节律和节律行为出现的内生性和外生性因素,以及它们的相互作用如何促成人类复杂的表达形式。自愿与外部节奏耦合和分离的能力在我们的环境(外部驱动)和我们的内部状态(内部驱动)之间产生了潜在的紧张关系,这种紧张关系可以以惊喜的形式被利用来获得艺术效益。 简介 节奏无处不在:在行星的运动中,它决定了我们白天/夜晚的节奏,在人类喜欢阅读的韵律中,在他们产生的音乐和舞蹈中。在生命的每个尺度上,从分子到鸟群,节奏标记时间并为信息流提供指标。在乔治·利盖蒂 (György Ligeti) 的《交响诗》(Poème Symphonique) (1962) 中,一百个节拍器尽可能同时启动,每个节拍器都设置为不同的节奏,标记几分钟的时间。这首交响诗可以被认为是大脑节律的理想化隐喻:数百个神经群可以同时、以相同或不同的频率、同相或异相地有节奏地活跃。大脑功能内生的多个时间指标可能用于信息的编码、分割、调节和传输。本章从广泛的神经科学角度介绍了节奏和节奏处理的心理和神经约束,将各个专业领域的细微差别留给本书的其他章节。我们首先讨论节奏在人类作品中的重要性和定义,然后转向神经振荡的作用,说明节奏在预测、注意和预期方面的具体作用——这些概念是艺术作品的核心。最后,我们强调了生物学和心理学固有的矛盾,即外生时间性与内生身体节律之间的交织,正是这些交织使得个体的生物钟具有相对性。 1 节律 在本章中,节律被定义为信号(例如声音、身体运动或神经动态)在广泛时间尺度上的周期性模式。时间模式不必严格等时才符合节律的条件;事实上,这些节律可能非常复杂,例如人类容易产生的音乐、舞蹈或语音中的层次嵌套结构。在本章中,我们的案例研究主要是准等时单流
摘要:脑机接口(BCI)在神经康复领域越来越受欢迎,而感觉运动节律(SMR)是一种可以被BCI捕捉和分析的脑振荡节律。先前的综述已经证明了BCI的有效性,但很少详细讨论BCI实验中采用的运动任务,以及反馈是否适合它们。我们重点研究了基于SMR的BCI中采用的运动任务以及相应的反馈,并在PubMed、Embase、Cochrane library、Web of Science和Scopus中搜索了文章,找到了442篇文章。经过一系列筛选,15项随机对照研究符合分析条件。我们发现运动想象(MI)或运动尝试(MA)是基于EEG的BCI试验中常见的实验范式。想象/尝试抓握和伸展手指是最常见的,并且有多关节运动,包括腕关节、肘关节和肩关节。在手抓握和伸展的MI或MA任务中存在各种类型的反馈。本体感觉以多种形式更频繁地使用。矫形器、机器人、外骨骼和功能性电刺激可以辅助瘫痪肢体运动,视觉反馈可以作为主要反馈或组合形式。然而,在恢复过程中,手部恢复存在许多瓶颈问题,例如弛缓性瘫痪或张开手指。在实践中,我们应该主要关注患者的困难,在机器人、FES或其他组合反馈的帮助下,为患者设计一个或多个运动任务,帮助他们完成抓握、手指伸展、拇指对握或其他动作。未来的研究应侧重于神经生理变化和功能改善,并进一步阐述运动功能恢复过程中神经生理的变化。
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哺乳动物的昼夜节律系统确保其适应地球上的昼夜循环,并对代谢、生理和行为过程施加 24 小时的节律性。中央昼夜节律起搏器位于大脑中,受环境信号(称为授时信号)的影响。从这里开始,神经、体液和系统信号驱动几乎所有哺乳动物组织中的外周时钟节律。在怀孕期间,母亲节律信号和胎儿发育中的昼夜节律系统之间复杂的相互作用被破坏,会导致后代的长期健康后果。当婴儿早产时,它会过早地失去从母亲那里接收到的时间信号,并且完全依赖新生儿重症监护室 (NICU) 的全天候护理,而那里的昼夜节律通常很模糊。在这篇文献综述中,我们概述了胎儿和新生儿昼夜节律系统的发育,以及在 NICU 环境中发生此过程中断的短期后果。此外,我们还提供了理论和分子框架,说明这种破坏如何导致晚年疾病。最后,我们讨论了旨在通过研究增强光照和噪音节律性的影响来改善早产后健康结果的研究。
摘要 文化产物,例如舞蹈和音乐,具有时间特性,广义上称为节奏。当个体同步他们的动作时,出现的时间结构提供了一种团结感和共同命运,即使个体可以很容易地调入和调出这个共享的时间空间。在本章中,我们简明扼要地讨论了导致大脑节律和节律行为出现的内生性和外生性因素,以及它们的相互作用如何促成人类复杂的表达形式。自愿与外部节奏耦合和分离的能力在我们的环境(外部驱动)和我们的内部状态(内部驱动)之间产生了潜在的紧张关系,这种紧张关系可以以惊喜的形式被利用来获得艺术效益。 简介 节奏无处不在:在行星的运动中,它决定了我们白天/夜晚的节奏,在人类喜欢阅读的韵律中,在他们产生的音乐和舞蹈中。在生命的每个尺度上,从分子到鸟群,节奏标记时间并为信息流提供指标。在乔治·利盖蒂 (György Ligeti) 的《交响诗》(Poème Symphonique) (1962) 中,一百个节拍器尽可能同时启动,每个节拍器都设置为不同的节奏,标记几分钟的时间。这首交响诗可以被认为是大脑节律的理想化隐喻:数百个神经群可以同时、以相同或不同的频率、同相或异相地有节奏地活跃。大脑功能内生的多个时间指标可能用于信息的编码、分割、调节和传输。本章从广泛的神经科学角度介绍了节奏和节奏处理的心理和神经约束,将各个专业领域的细微差别留给本书的其他章节。我们首先讨论节奏在人类作品中的重要性和定义,然后转向神经振荡的作用,说明节奏在预测、注意和预期方面的具体作用——这些概念是艺术作品的核心。最后,我们强调了生物学和心理学固有的矛盾,即外生时间性与内生身体节律之间的交织,正是这些交织使得个体的生物钟具有相对性。 1 节律 在本章中,节律被定义为信号(例如声音、身体运动或神经动态)在广泛时间尺度上的周期性模式。时间模式不必严格等时才符合节律的条件;事实上,这些节律可能非常复杂,例如人类容易产生的音乐、舞蹈或语音中的层次嵌套结构。在本章中,我们的案例研究主要是准等时单流