抽象的感觉系统基于传达准确信息的可靠性优先加强对刺激的响应。先前的报告表明,大脑会根据可靠性的动态变化来重新获得线索,但大脑如何学习和维持对预期会随着时间稳定的感觉统计数据的神经反应是未知的。谷仓猫头鹰的中脑具有听觉空间的地图,神经元在其中计算从室内时间差(ITD)计算水平声音位置。中脑图神经元的频率调整与神经元首选ITD的最可靠频率相关(Cazettes等,2014)。去除面荷兰,导致高频从额叶空间的可靠性降低。直接测试ITD可靠性驱动频率调整是否永久变化,从成年猫头鹰记录了中脑图神经元,在发育过程中除去了面部荷兰和幼体猫头鹰,在面部ruff发育之前,掉了幼体猫头鹰。在两组中,将正面调谐的神经元调整为低于正常成年猫头鹰的频率,这与ITD可靠性的变化一致。此外,少年猫头鹰表现出更异质的频率调整,这表明正常的发育过程优化调整以匹配ITD的可靠性。这些结果表明,空间线索的长期统计数据在中脑频率调整属性的发展中,实施概率编码声音定位。
工作记忆与前额叶-海马振荡同步相关,但同步大脑节律的内源性模式是否可用于影响未来选择仍不得而知。在这里,我们开发了一个脑机接口,用于检测强和弱的 θ 同步状态,以进行任务和神经操控。强前额叶-海马 θ 相干性状态的特点是前额叶 θ 节律增强,并用于增强记忆引导的选择。在后续实验和分析中,我们表明强前额叶-海马 θ 相干性与任务参与、前额叶神经元对腹中线丘脑 θ 的相位调制以及一组选定神经元的兴奋性增强有关。通过对腹中线丘脑的光遗传学操控,我们产生了前额叶 θ 节律并增强了前额叶-海马振荡同步性。这些实验表明,前额叶-海马振荡同步可用于偏向记忆引导的选择,并为通过连贯性假设进行交流提供支持证据。
18 F-FDG 正电子发射断层扫描 (PET) 成像显示大脑葡萄糖利用和淀粉样蛋白积累是诊断阿尔茨海默病 (AD) 的研究标准。多项 PET 研究表明,AD 患者的额叶皮质存在广泛的代谢缺陷。因此,研究额叶皮质的变化对 AD 研究具有重要意义。本文旨在利用深度神经网络从大脑 PET 成像中分割出额叶皮质。为解决这一问题,提出了一种称为大脑 PET 成像额叶皮质分割模型 (FSPET) 的学习框架。它将额叶皮质的解剖先验结合到分割模型中,该模型基于条件生成对抗网络和卷积自动编码器。在由放射科医生注释基本事实的 30 个大脑 PET 成像数据集上对 FSPET 方法进行了评估。优于其他基线的结果证明了 FSPET 框架的有效性。
计划的能力是称为“执行职能”的认知技能集的重要组成部分。能够事先计划行动在日常生活中至关重要,并且构成了学术和经济成功的主要主要特征之一。本研究旨在通过前额叶皮层的皮质厚度来研究正常发育儿童计划的神经解剖学相关性。18个健康的儿童和青少年进行了结构性MRI检查和伦敦塔(TOL)任务。多重回归分析表明,右尾部额叶回旋(CMFG)的皮质厚度是计划性能的重要预测指标。任何其他前额叶区域的皮质厚度均未与TOL任务的表现显着相关。本探索性研究的结果表明,右侧的皮质厚度(而不是左CMFG)与TOL任务中的性能呈正相关。因此,我们得出的结论是,增加的皮质厚度可能对诸如信息整合的高阶过程更有益,而不是对诸如外部信息分析之类的低阶过程。
(未通过同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此预印本版的版权持有人于2024年3月4日发布。 https://doi.org/10.1101/2023.08.23.554475 doi:biorxiv preprint
摘要 利用额叶 alpha 不对称 (FAA) 的脑电图神经反馈被广泛应用于情绪调节,但其有效性存在争议。研究表明,神经反馈训练的个体差异可以追溯到神经解剖和神经功能特征。然而,他们只关注大脑区域结构或功能,而忽略了大脑网络的可能神经相关性。此外,目前还没有关于 FAA 神经反馈方案的神经影像学预测因子的报道。我们设计了一个单盲伪控制 FAA 神经反馈实验,并在训练前收集了健康参与者的多模态神经影像数据。我们评估了训练期间 (L1) 和静息时 (L2) 诱发脑电图调制的学习表现,并基于多模态脑网络和图论特征的综合分析研究了与表现相关的预测因子。本研究的主要发现如下。首先,真实组和虚假组都可以在训练期间增加 FAA,但只有真实组在静息时 FAA 显著增加。其次,训练阶段和休息阶段的预测因子不同:L1 与右半球灰质和功能网络的图论指标(聚类系数和局部效率)相关,而 L2 与整个大脑和左半球功能网络的图论指标(局部和全局效率)相关。因此,FAA 神经反馈学习中的个体差异可以通过结构/功能架构的个体差异来解释,而学习表现指数的相关图论指标显示了半球网络的不同侧性。这些结果为神经反馈学习中个体间差异的神经相关性提供了见解。
电子邮件:loweth@rowan.edu ramesh raghupathi; 2900 W.皇后巷,费城,宾夕法尼亚州19129年;电话:215-991-8405;电子邮件:rr79@drexel.edu stan B. Floresco; 2136 West Mall,卑诗省温哥华,V6T 1Z4,加拿大;电话604-827-5313;电子邮件:floresco@psych.ubc.ca Barry D. Waterhouse; 42 East Laurel Road,Suite 2200,Stratford,NJ 08084;电话:856-566-6407;电子邮件:waterhouse@rowan.edu Rachel L. Navarra; 42 East Laurel Road,Suite 2200,Stratford,NJ 08084;电话:856-566-6819;电子邮件:navarra@rowan.edu
在前额叶皮层中的角色半球横向效果一般而言,尤其是情感上的信息,尤其是具有情感上的信息。在随机,双盲和虚假对照的设计中,健康的年轻参与者(n = 254)进行了2次编码,以分类感知,语义或情感上的价值(正面或负面)单词的特征(正面或负面),随后是免费召回和识别任务。为了解决每个半球贡献的竞争假设,我们使用经颅直流电流刺激在编码过程中调节了左或右背外侧前额叶皮层(DLPFC)活性(1 MA,20分钟)。刺激了左DLPFC,但不是右DLPFC,编码和自由召回性能的改进,特别是对于在语义上进行处理的单词,尤其是对左DLPFC的刺激。此外,增强左DLPFC活性增加了积极含量的内存形成,同时减少了负含量的含量。相比之下,促进右DLPFC活性增加了负含量的记忆形成。左DLPFC评估编码时新内存内容的语义特性,从而影响成功的新情节记忆。半球后期(更活跃的左DLPFC和较不活跃的右DLPFC)在编码阶段会移动内存痕迹的形成,而有利于正面价值的内容。
1 威康综合神经影像中心,牛津大学实验心理学系,英国牛津,2 里昂大学,里昂第一大学,法国国家健康与医学研究院,干细胞与脑研究所 U1208,法国布隆,3 威康综合神经影像中心,脑功能磁共振成像中心 (FMRIB),牛津大学临床神经科学系纳菲尔德,约翰拉德克利夫医院,英国牛津,4 国家心理健康研究所,马格努森临床中心,美国马里兰州贝塞斯达,5 麦戈文脑研究所和麻省理工学院脑与认知科学系,美国马萨诸塞州剑桥,6 牛津大学生理学、解剖学和遗传学系,英国牛津,7 奥托冯格里克大学,德国马格德堡,8 莱布尼茨研究所fuèr 神经生物学,马格德堡,德国,9 Donders 脑、认知和行为研究所,奈梅亨拉德堡德大学,奈梅亨,荷兰
关于通过阳极经颅直流电刺激 (tDCS) 调节左背外侧前额叶皮层 (前额叶 tDCS) 的走神倾向的能力,存在相互矛盾的证据。在这里,20 名参与者在 MRI 扫描仪中接受了 20 分钟的主动和假性前额叶 tDCS,分两次进行 (平衡)。在每次治疗中,他们完成两次持续注意力反应任务 (tDCS 之前和期间),其中包括记录走神主观反应的探针。我们通过动态功能网络连接 (dFNC) 和对默认模式、显着性和执行控制网络区域的动态因果建模分析,评估了 tDCS 对行为反应以及功能和有效动态的影响。行为结果提供了大量证据,支持 tDCS 对任务表现和走神倾向没有影响。同样,我们发现 tDCS 对潜在大脑状态的频率(频率)或停留时间(花费的时间)以及有效连接没有影响。总体而言,我们的结果表明前额叶 tDCS 无法调节走神倾向或影响潜在大脑功能。这扩大了之前行为复制失败的结论,表明前额叶 tDCS 可能不会导致自我生成认知过程中大脑活动的细微变化(即在行为阈值以下)。