摘要 目的。脑机接口的一个关键目标是神经解码性能的长期稳定性,理想情况下无需定期再训练。此前仅在非人类灵长类动物实验中证实了长期稳定性,并且仅在初级感觉运动皮层中证实。在这里,我们扩展了以前的方法,通过识别和对齐神经数据中的低维结构来确定人类的长期稳定性。方法。在分别 1106 天和 871 天的时间内,两名参与者完成了想象中的中心向外伸手任务。通过潜在子空间对齐使用主成分分析和不同大脑区域(布罗德曼区 5、前顶叶区和中央后沟和顶叶沟交界处)多单元皮层内记录的典型相关分析来评估全天对之间的纵向准确性。主要结果。我们展示了人类高阶关联区皮层内记录子空间中神经活动的长期稳定表示。意义。这些结果可以实际应用,大大延长脑机接口的使用寿命和通用性。临床试验 NCT01849822、NCT01958086、NCT01964261
参考文献1。Boyd AS,KH的Neldner。 计划行。 J Acad Dermatol 1991; 25:593-6 [PMID:1791218]。 2。 Hamour AF,气候H,Exchange A. 地衣口服。 cmaj 2020; 192:船。 [PMID:32753462]。 3。 PC,Ramay FH,Steinweg SA,MS。计划线:耐心存在的五种变体。 JAAD案例代表。 2019; 55-7。 [PMID:31245519]。 4。 Boch K,Langan EA,Cridin K和Al。 计划行。 med(毛地)。 2021; 8:737813。 [PMID:34790675]。 5。 Abduelmula A,Big A,Mutti A,Yeung Kcy,Yeung J. 在Planus中使用Janus抑制剂:基于明显的评论。 J 2023:27:271-6。 [PMID:36815857] 6。 CM谣言,MH Patel,KJ Severson和Al。 中的ruxolinibs J投资Dermatol 2022; 142:2109-16 e4。 [PMID:35131254]。 7。 b,Bhullar P,Brumfiel C. 34004局部鲁唑啉尼在皮肤地衣皮肤皮肤上阻塞了干扰素信号传导。 J Dermatol Acad 2022; 87:AB121。 [doi:10.1016/j.jaad.2022.06.517]。 8。 Shawky Am,Almalki FA,Abdalla AN,Abdelazeem AH,Gouda AM。 经批准的JAK抑制剂的补充。 Parmaces 2022; 14:5。Boyd AS,KH的Neldner。计划行。J Acad Dermatol1991; 25:593-6[PMID:1791218]。2。Hamour AF,气候H,Exchange A.地衣口服。cmaj2020; 192:船。[PMID:32753462]。3。PC,Ramay FH,Steinweg SA,MS。计划线:耐心存在的五种变体。JAAD案例代表。2019; 55-7。[PMID:31245519]。4。Boch K,Langan EA,Cridin K和Al。 计划行。 med(毛地)。 2021; 8:737813。 [PMID:34790675]。 5。 Abduelmula A,Big A,Mutti A,Yeung Kcy,Yeung J. 在Planus中使用Janus抑制剂:基于明显的评论。 J 2023:27:271-6。 [PMID:36815857] 6。 CM谣言,MH Patel,KJ Severson和Al。 中的ruxolinibs J投资Dermatol 2022; 142:2109-16 e4。 [PMID:35131254]。 7。 b,Bhullar P,Brumfiel C. 34004局部鲁唑啉尼在皮肤地衣皮肤皮肤上阻塞了干扰素信号传导。 J Dermatol Acad 2022; 87:AB121。 [doi:10.1016/j.jaad.2022.06.517]。 8。 Shawky Am,Almalki FA,Abdalla AN,Abdelazeem AH,Gouda AM。 经批准的JAK抑制剂的补充。 Parmaces 2022; 14:5。Boch K,Langan EA,Cridin K和Al。计划行。med(毛地)。2021; 8:737813。[PMID:34790675]。5。Abduelmula A,Big A,Mutti A,Yeung Kcy,Yeung J.在Planus中使用Janus抑制剂:基于明显的评论。J2023:27:271-6。[PMID:36815857]6。CM谣言,MH Patel,KJ Severson和Al。 中的ruxolinibs J投资Dermatol 2022; 142:2109-16 e4。 [PMID:35131254]。 7。 b,Bhullar P,Brumfiel C. 34004局部鲁唑啉尼在皮肤地衣皮肤皮肤上阻塞了干扰素信号传导。 J Dermatol Acad 2022; 87:AB121。 [doi:10.1016/j.jaad.2022.06.517]。 8。 Shawky Am,Almalki FA,Abdalla AN,Abdelazeem AH,Gouda AM。 经批准的JAK抑制剂的补充。 Parmaces 2022; 14:5。CM谣言,MH Patel,KJ Severson和Al。J投资Dermatol2022; 142:2109-16 e4。[PMID:35131254]。7。b,Bhullar P,Brumfiel C. 34004局部鲁唑啉尼在皮肤地衣皮肤皮肤上阻塞了干扰素信号传导。J Dermatol Acad2022; 87:AB121。[doi:10.1016/j.jaad.2022.06.517]。8。Shawky Am,Almalki FA,Abdalla AN,Abdelazeem AH,Gouda AM。经批准的JAK抑制剂的补充。Parmaces2022; 14:5。[PMID:35631587]。
基于奖励的学习和决策是了解注意力缺陷多动障碍(ADHD)的症状的主要候选人。但是,只有有限的证据可用于多动症中所见变化的神经计算基础。这涉及动态变化的环境中的灵活行为适应,这对于患有多动症的人来说是具有挑战性的。先前的一项研究表明,青少年多动症的选择转换升高,伴随着内侧前额叶皮层中的学习信号。在这里,我们使用概率逆转学习实验(fMRI)研究了与年龄和性别匹配的对照(n = 17)相比,我们研究了ADHD(n = 17)的年轻人(n = 17)。任务需要持续学习,以指导灵活的行为适应变化的奖励意外事件。为了解开行为数据的神经计算基础,我们使用了加固学习(RL)模型,该模型为fMRI数据的分析提供了信息。ADHD患者的表现比对照组较差,尤其是在逆转之前的试验中,即奖励调解稳定时。这种模式是由“嘈杂”选择切换产生的,无论先前的反馈如何。RL建模显示,ADHD患者的负反馈降低了增强敏感性和增强的学习率。在神经水平上,这反映在ADHD中左后顶叶皮层中选择概率的降低表示。由于样本量相对较小,这些神经计算发现仍然是初步的。建模显示了对未选择选项的学习的边缘降低,这与学习信号的边缘减少相似,该学习信号纳入了左侧腹侧纹状体中的未选择选项。在一起,我们表明,多动症中的灵活行为受损是由于选择过度切换(“超灵活性”),这取决于学习环境,这可能是有害的或有益的。在计算上,这是由于对加强的敏感性而引起的,我们检测到了注意力控制网络中的神经相关性,特别是在顶叶皮层中。
个人如何从正面和负面的奖励反馈中学习并据此做出决策,可以通过强化学习的计算模型形式化(Sutton and Barto 1998)。RL 模型的核心是奖励预测误差 (RPE),它反映了已实现奖励和预期奖励之间的差异。从神经上讲,预测误差由中脑多巴胺的阶段性释放发出信号(Hollerman and Schultz 1998,Schultz 2013),同时纹状体和其他大脑区域的神经活动也相应出现(Pine, Sadeh et al. 2018)。人类功能性神经影像学研究报告了中脑、纹状体和几个皮质区域中 RPE 的相关性(O'Doherty, Dayan et al. 2004,D'Ardenne, McClure et al. 2008,Daw, Gershman et al. 2011,Deserno, Huys et al. 2015)。 RL 神经行为相关性的个体差异确实与人类多种多巴胺测量方法有关,包括药理学操作(Pessiglione、Seymour 等人 2006 年、Westbrook、van den Bosch 等人 2020 年、Deserno、Moran 等人 2021 年)、神经化学正电子发射断层扫描 (PET)(Deserno、Huys 等人 2015 年、Westbrook、van den Bosch 等人 2020 年、Calabro、Montez 等人 2023 年)和特定基因型(Frank、Moustafa 等人 2007 年、Dreher、Kohn 等人 2009 年)。
摘要:对流感的治疗至关重要的是使用抗病毒药,例如Oseltamivir(Tamiflu)和Zanamivir(Relenza);但是,对于这些治疗剂而言,抗病毒药抗性正成为越来越多的问题。RNA依赖性RNA聚合酶酸性N末端(PA N)核酸内切酶是流感病毒复制机制的关键成分,是一个抗病毒靶标,最近经批准Baloxavir Marboxil(BXM)经过验证。尽管BXM取得了临床成功,但BXM表现出对抗性突变的敏感性,特别是PA n的I38T,E23K和A36 V突变体。为了更好地了解这些突变对BXM抗性的影响并改善了更健壮的治疗剂的设计,本研究研究了蛋白质 - 抑制剂与两个抑制剂的关键差异,以及I38T,E23K和A36 V突变体。通过使用两种生物物理方法测量与PA N结合的变化来评估抑制剂结合的差异。用野生型和突变形式的Pa n晶体学确定了两个不同抑制剂的结合模式。总的来说,这些研究对这些突变体的抗病毒抗性机理有了一些深入的了解。■简介流感病毒导致疾病的重大负担,仅在2018/19季节,在美国造成了约3550万例,500,000例住院和35,000例死亡。1个儿童和老年人群特别容易受到复杂的流感病例,占住院和死亡的最大百分比。3,42在19009年大流行期间,非药物干预措施(NPI),例如在家中订单,掩盖,社会疏远和增加的消毒措施在公共场所实现,以防止SARS-COV-2的传播。这也导致全球流感感染在2020/21和2021/22季节中大大减少,这对流感疫苗的年度重新印象产生了影响。重新制作在很大程度上取决于循环菌株的先前传染病季节的数据,以预测即将到来的流感季节最有效的疫苗组成。3因此,预测最佳2022/23疫苗的数据较少,这解释了2022/23季节观察到的流感的实质性复苏。
摘要 目的. 为上肢瘫痪的参与者实现对单个假肢手指的神经控制。方法. 两名四肢瘫痪的参与者分别在左后顶叶皮层 (PPC) 植入一个 96 通道阵列。其中一名参与者还在左侧运动皮层 (MC) 的手旋钮附近植入了一个 96 通道阵列。在数十个疗程中,我们记录了参与者尝试移动右手单个手指时的神经活动。离线时,我们使用交叉验证的线性判别分析根据神经发放率对尝试的手指运动进行分类。然后,参与者在线使用神经分类器来控制脑机接口 (BMI) 的各个手指。最后,我们描述了双手单个手指运动过程中的神经表征几何形状。主要结果. 两名参与者在 BMI 控制对侧手指期间的在线准确率分别为 86% 和 92%(概率 = 17%)。离线时,线性解码器使用各自的 PPC 记录实现了 70% 和 66% 的十指解码准确率,使用 MC 记录实现了 75% 的解码准确率(机会 = 10%)。在 MC 和一个 PPC 阵列中,分解代码将对侧手和同侧手的相应手指运动联系起来。意义。这是第一项从 PPC 解码对侧和同侧手指运动的研究。对侧手指的在线 BMI 控制超过了以前的手指 BMI。PPC 和 MC 信号可用于控制单个假肢手指,这可能有助于四肢瘫痪患者的手部恢复策略。
摘要 目的. 为上肢瘫痪的参与者实现对单个假肢手指的神经控制。方法. 两名四肢瘫痪的参与者分别在左后顶叶皮层 (PPC) 植入一个 96 通道阵列。其中一名参与者还在左侧运动皮层 (MC) 的手旋钮附近植入了一个 96 通道阵列。在数十个疗程中,我们记录了参与者尝试移动右手单个手指时的神经活动。离线时,我们使用交叉验证的线性判别分析根据神经发放率对尝试的手指运动进行分类。然后,参与者在线使用神经分类器来控制脑机接口 (BMI) 的各个手指。最后,我们描述了双手单个手指运动过程中的神经表征几何形状。主要结果. 两名参与者在 BMI 控制对侧手指期间的在线准确率分别为 86% 和 92%(概率 = 17%)。离线时,线性解码器使用各自的 PPC 记录实现了 70% 和 66% 的十指解码准确率,使用 MC 记录实现了 75% 的解码准确率(机会 = 10%)。在 MC 和一个 PPC 阵列中,分解代码将对侧手和同侧手的相应手指运动联系起来。意义。这是第一项从 PPC 解码对侧和同侧手指运动的研究。对侧手指的在线 BMI 控制超过了以前的手指 BMI。PPC 和 MC 信号可用于控制单个假肢手指,这可能有助于四肢瘫痪患者的手部恢复策略。
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
恢复行走是卒中后的主要康复目标 (1),但这种恢复往往变化很大 (2),恢复完全社区行走功能的个体比例有限 (3)。中风是对大脑的直接损伤,但在康复过程中很少评估大脑的功能特征。由于行走恢复的变化,测量和记录大脑特征有助于指导康复治疗的处方 (4)。功能性近红外光谱 (fNIRS) 是一种越来越流行的测量大脑活动的工具。它的便携性、对运动伪影的敏感度相对较低以及低成本使其成为测量行走过程中大脑的有吸引力的工具 (5)。fNIRS 使用成对的近红外光发射器和检测器光极,两者相距 3–4 厘米。这个分离距离允许记录 1.5–2 厘米的深度(即到达大脑皮层的皮层)和与脑电图 (EEG) 相比相对较高的空间分辨率。这些光电极可以放置在头皮的多个区域,以估计该区域氧合血红蛋白 (HbO) 和脱氧血红蛋白 (HbR) 浓度的变化。根据神经血管耦合理论,血红蛋白浓度的这些变化(HbO 增加和 HbR 降低)表明大脑皮层活动增加(6、7)。健康成年人从站立开始行走时,HbO 通常立即下降(表明氧气消耗),然后上升(表明氧气补充/增加氧气以满足神经元需求),并在行走开始后 5-10 秒达到峰值。随着行走的继续,HbO 的初始增加会下降,有时甚至在行走停止之前就达到基线或低于基线站立水平(8)。HbR 的反应通常相反,变化幅度相对较小。研究不同行走阶段(例如加速或稳态行走)的激活程度对于评估不同行走阶段的相对皮质需求非常重要。先前的研究表明,中风人群的血流动力学反应曲线不同(9)。然而,中风人群的血流动力学曲线有限,需要对中风后行走过程中的曲线进行更详细的描述。迄今为止,在中风中,大脑活动主要在
单脑神经成像研究表明,人类合作与额叶和颞顶叶区域的神经活动有关。然而,单脑研究是否能为现实生活中的合作提供信息仍不清楚,因为在现实生活中,人们会进行动态互动。这种动态互动已成为脑间研究的焦点。在这方面,一种有利的技术是功能性近红外光谱 (fNIRS),因为它比 EEG 或 fMRI 等更传统的技术更不容易受到运动伪影的影响。我们基于 13 项研究(涉及 890 名参与者),对 fNIRS 合作超扫描进行了系统评价和首次定量荟萃分析。总体而言,荟萃分析揭示了人们合作时存在统计学上显着的脑间同步性的证据,额叶和颞顶叶区域的整体效应大小都很大。所有 13 项研究都观察到前额叶皮层 (PFC) 中存在显着的脑间同步性,这表明该区域与合作行为特别相关。由于相关研究使用了不同的合作任务,因此这些发现的一致性不太可能归因于与任务相关的激活。总之,本研究结果支持了额叶和颞顶叶区域在人际合作中的大脑间同步的重要性。此外,本文强调了元分析作为辨别大脑间动态模式的工具的实用性。关键词:大脑间同步、人际神经对齐、超扫描、合作、fNIRS