一些研究已经探究了在自定步调的运动动作后不同时间的感知表现,并发现感知表现的频率特异性调制与动作相位锁定。据报道,这种与动作相关的调制具有各种频率和调制强度。为了在人群层面建立基本效应,我们让相对大量的参与者(n=50)执行自定步调的按钮按下,然后执行阈值检测任务,并且我们应用了固定和随机效应检验。令人惊讶的是,所有试验和参与者的综合数据没有显示任何显著的动作相关调制。然而,基于之前的研究,我们探索了这种调制取决于参与者内部状态的可能性。事实上,当我们根据相邻试验的表现对试验进行拆分时,低绩效时期的试验显示出约 17 Hz 的动作相关调制。当我们根据前一次试验的表现对试验进行拆分时,我们发现“失误”后的试验显示出约 17 Hz 的动作相关调制。最后,当我们根据参与者的误报率对他们进行分组时,我们发现没有误报的参与者表现出约 17 Hz 的动作相关调制。所有这些影响在随机效应测试中都很显著,支持对人群的推断。总之,这些发现表明,动作相关调制并不总是可检测的。然而,结果表明,特定的内部状态(例如较低的注意力投入度和/或较高的决策标准)以 beta 频率范围内的调制为特征。
1 德国图宾根马克斯普朗克生物控制论研究所认知过程生理学系,2 德国图宾根大学认知和系统神经科学 IMPRS,3 法国图宾根大学、法国原子能委员会、法国国家科学研究院、巴黎萨克雷大学、NeuroSpin 中心认知神经影像学部,91191 Gif/Yvette,4 中国科学院脑科学与智能技术卓越中心 (CEBSIT) 国际灵长类脑研究中心 (ICPBR),上海 201602,5 奥地利科学技术研究所 (IST Austria),奥地利克洛斯特新堡,6 英国曼彻斯特大学生物医学成像研究所成像科学中心,7 德国图宾根马克斯普朗克智能系统研究所和 MPI-ETH 学习系统中心经验推理系
胃体中的 Cajal 肌间质细胞网络充当着胃的“起搏器”,持续产生约 0.05 Hz 的电慢波,主要通过迷走神经传入神经传递到大脑。最近的一项研究将静息态功能磁共振成像 (rsfMRI) 与同步表面胃电图 (EGG) 相结合,将皮肤电极放置在上腹部,发现 12 个大脑区域的活动与胃基础电节律明显相位锁定。因此,我们探究使用空间独立成分分析 (ICA) 方法估计的大脑静息态网络 (RSN) 的波动是否可能与胃同步。在本研究中,为了确定任何 RSN 是否与胃节律相位锁定,对一名参与者进行了 22 次扫描;在每个会话中,获取两次 15 分钟的 EGG 和 rsfMRI 数据。三个会话的 EGG 数据具有微弱的胃信号而被排除;其余 19 个会话总共产生了 9.5 小时的数据。使用组 ICA 分析 rsfMRI 数据;估计 RSN 时间进程;对于每次运行,计算每个 RSN 和胃信号之间的锁相值 (PLV)。为了评估统计意义,所有“不匹配”数据对(在不同日期获取的 EGG 和 rsfMRI 数据)的 PLV 被用作替代数据来生成每个 RSN 的零分布。在总共 18 个 RSN 中,发现三个与基础胃节律显著锁相,即小脑网络、背部体感运动网络和默认模式网络。肠脑轴负责维持中枢神经系统与内脏之间的内感受反馈,其紊乱被认为与多种疾病有关;脑部 rsfMRI 数据中胃部亚慢节律的表现可能对临床人群研究有用。
I. 时钟和频率生成概述 1. 课程介绍 2. 现代通信系统中的锁相时钟 II. 锁相基础 1. PLL 线性模型 2. 环路组件 3. 环路动态 4. 瞬态响应和采集 5. PLL 行为模拟 III. PLL 设计 1. 系统设计视角 - 杂散和调制 - 相位噪声/抖动 - 稳定时间 - 带宽优化 2. 电路设计方面 - 相位检测器 - 电荷泵 - 分频器 - 压控振荡器 3. 延迟锁定环
此预印本的版权所有者于 2020 年 2 月 10 日发布此版本。;https://doi.org/10.1101/2020.02.09.940643 doi: bioRxiv preprint
蓝斑 (LC) 是去甲肾上腺素能投射到前脑的主要来源,在前额叶皮层中,它与决策和执行功能有关。睡眠期间,LC 神经元与皮层慢波振荡相位锁定。尽管人们对这种慢节奏感兴趣,但由于它们与行为的时间尺度相对应,因此在清醒状态下很少报告这种慢节奏。因此,我们研究了在执行注意力转移任务的清醒大鼠中,LC 神经元与超慢节奏的同步性。前额叶皮层和海马中的局部场电位 (LFP) 振荡周期约为 0.4 Hz,与关键迷宫位置的任务事件相位锁定。事实上,超慢节奏的连续周期显示出不同的波长,因此这些不是周期性振荡。同时记录的前额叶皮层和海马中的超慢节奏也显示出不同的周期持续时间。这里记录的大多数 LC 神经元(包括光遗传学识别的去甲肾上腺素能神经元)都与这些超慢节律相位锁定,LFP 探针上记录的海马和前额叶单元也是如此。超慢振荡还对伽马振幅进行相位调制,将这些行为时间尺度上的节律与协调神经元同步的节律联系起来。LC 神经元与超慢节律协同释放的去甲肾上腺素将有助于同步或重置这些大脑网络,从而实现行为适应。
• 王新月、侯少辉、张莉、李琳玲、梁振、张志国和黄干。实时 eeg 锁相反馈控制用于 alpha 幅度和频率调节:openbci 实现。2020 年第九届生物信息学和生物医学科学国际会议,第 65-70 页,2020 年
一种有效的网络视角,侧重于在需要警觉的持续注意力任务期间测量不同皮质区域脑电图的方向性相互作用。一种称为动态部分定向相干性的新测量方法用于基于图论映射警觉的认知状态。在右顶枕区,该面积明显高于其他感兴趣区域(出度和入度的面积分别为 0.601 和 0.632)。在右额中央区进行的类似分析揭示了不同认知状态的显著差异。在六个感兴趣区域中,在右额中央和右顶枕区观察到基于入度和出度的 alpha 带的显著差异(P < 0.05)。使用不同的基于网络的锁相值、部分定向相干性和动态部分定向相干性,将性能与支持向量机的性能进行了比较。结果表明,动态部分定向相干性可以提供更多关于方向(与锁相值相比)和准确性(与部分定向相干性相比)的信息。图论分析表明,基于有效网络的动态部分定向相干性具有小世界特性,可以同步大脑区域之间的神经活动。此外,与其他频带相比,alpha 波段与认知状态有很好的相关性。
摘要 — 脑机接口技术的最新进展表明,想象语音和视觉意象具有作为直观脑机接口通信的稳健范式的潜力。然而,这两个范式的内部动态及其内在特征尚未揭示。在本文中,我们研究了考虑不同频率范围的两个范式的功能连接。使用 16 名受试者进行十三类想象语音和视觉意象的数据集进行分析。在四个频率范围的七个皮质区域分析了想象语音和视觉意象的锁相值。我们将想象语音和视觉意象的功能连接与静息状态进行比较,以研究意象过程中的大脑变化。整个大脑区域的锁相值在想象语音和视觉意象期间都表现出显著下降。布罗卡区和韦尼克区以及听觉皮层主要表现出想象语音的显著下降,而前额叶皮层和听觉皮层则表现出视觉意象范式的显著下降。进一步研究大脑连接以及两种范式的解码性能可能作为性能预测因素发挥关键作用。关键词——脑电图;功能连接;想象语音;直观脑机接口;视觉意象
表 1:研究中考虑的功能连接指标 FC 指标缩写类别参考瞬时相干性瞬时频谱相干性[31]虚相干性 ImCoh 频谱相干性[32]锁相值 PLV 相位估计[33]相位滞后指数 PLI 相位估计[34]平方 wPLI 的去偏估计量 wPLI2-d 相位估计[35]幅度包络耦合 AEC 幅度耦合[36、37]