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原创 预处理越复杂越好?评估脑电预处理在深度学习应用中的作用
摘要在过去的十年里,深度学习在EEG数据分析中的应用显著增加,展示了比传统统计技术更优越的性能。然而,如果使用处理不当的数据进行训练,深度学习模型可能会表现不佳。虽然预处理对EEG数据分析至关重要,但在深度学习场景中,关于最佳预处理策略尚无共识,这导致了对于达到最佳结果所需预处理程度的不确定性。本研究首次全面探讨了EEG预处理在深度学习应用中的影响,并为未来的研究制定了指导方针。研究评估了不同预处理水平的影响,从原始数据和最小过滤数据到包含自动伪迹去除算法的复杂处理流程;考虑了六种分类任务(眨眼、运动想象、
2025-05-23 16:08:48
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原创 Translational Psychiatry | 注意缺陷多动障碍儿童延迟厌恶的行为与神经功能特征茗创科技茗创科技
摘要尽管已有大量研究致力于解析注意缺陷多动障碍(ADHD)中的认知异质性,但对其动机变化(尤其是延迟厌恶)的探索仍相对有限。本研究旨在通过识别ADHD儿童的同质性延迟厌恶特征来理解其动机缺陷,采用体验式延迟贴现任务对43名ADHD儿童和47名对照参与者(经严格临床特征评估)进行聚类分析,并通过父母/教师的临床评分以及基于fNIRS的静息态功能连接(rsFC,涵盖额顶网络[FPN]和默认模式网络[DMN]))进行外部验证。数据分析显示五分类模型的拟合效果最佳:其中“常规型”和“常规陡峭型”两组呈现典型的延迟奖
2025-05-20 16:58:15
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原创 功能连接计算的科学选择:静息态fMRI中20种指标的全面评估
摘要背景:在功能磁共振成像(fMRI)研究中,功能连接通常通过血氧水平依赖信号区域时间序列间的Pearson相关或偏相关来量化。然而,近期一项跨学科方法学研究提出了230余种不同类型时间序列相似性的度量指标。目的:本研究旨在系统地评估典型功能神经成像研究结果如何随所选功能连接指标的不同而变化,并进一步探索哪些指标最能准确检测与年龄和恶性脑肿瘤相关的连接性减少,进而引发关于功能神经影像研究中评估大脑连接性最佳方法的讨论。方法:本研究使用了四个独立的神经影像数据集来解决这两个问题,这些数据集包含来自1187名个
2025-05-14 16:58:00
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原创 神经生物学+图论双buff,揭示大脑语言系统的拓扑结构
摘要近年来,神经影像数据分析的进展促进了大脑网络整合中适应性变化的表征。本研究提出了一种融合知识驱动与数据驱动的独特方法,为更精确地理解这些变化提供了新思路。通过运用图网络分析,并结合特定领域脑网络系统的现有神经生物学知识,本研究深入探讨了大脑网络交互与整合的机制。作为概念验证,本研究将该方法应用于语言领域(代表性模型系统),并采用包含特定语言任务的功能影像数据集进行验证。研究结果揭示了在词汇生成和理解任务中,运动与感觉语言模块之间存在双重分离现象。此外,通过引入脑网络的层级特性以及局部和全局度量指标,证实
2025-05-12 17:58:11
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原创 Brain | 大脑的‘逻辑引擎’:右前额网络如何驱动类比与演绎推理?
摘要类比推理(AR)与演绎推理(DR)是目前研究最多的两种推理类型。然而,我们对推理能力与其神经解剖基础之间关系的理解仍非常有限。为了深入探讨这一关系,本研究通过对大样本单侧局灶性额叶/后脑损伤患者和健康对照组在类比推理(AR)、演绎推理(DR)以及流体智力(Gf)测试中的表现进行精细的解剖学映射。研究使用了两项新开发的测验——类比推理测验(ART)和演绎推理测验(DRT),以及最成熟的Gf测量工具——瑞文高级推理测验(RAPM),对247例前瞻性招募的患者进行了评估。采用非参数贝叶斯随机区块建模方法揭示了
2025-05-07 16:26:57
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原创 社交距离调节下的情绪神经反应:基于360°视频的fMRI证据
摘要刻板印象内容模型(SCM)指出,不同社会群体根据其被感知到的能力与热情度会引发不同的情绪反应。由于刻板印象与情绪状态之间存在这种关联,加之情绪又能有效预测群际行为,因此情绪评估在群际关系研究中具有重要意义。然而,传统的情绪评估方法主要依赖自我报告,而自我报告容易受到社会期望的影响,从而在即时情绪评估中存在一定的局限性。为此,本研究采用机器学习技术,通过功能磁共振成像(fMRI)来识别情绪相关的大脑活动模式,进而监测虚拟群际互动中的情绪反应。具体而言,本研究向芬兰多数群体成员展示了360度全景视频,视频中
2025-05-06 15:13:00
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原创 神经发育过程中大脑临界状态的图神经网络分析方法
摘要最近的研究表明,静息态功能动态可通过临界点附近的晶格模型(如二维Ising模型)进行建模。Ising温度是决定模型相变的控制参数,能够为大脑宏观动力学提供重要见解,现已被用于分析不同脑状态及神经发育过程。神经发育阶段以微观神经环路重组为特征,这些变化会影响宏观大脑动力学及其功能连接,并可通过功能磁共振成像(fMRI)进行观察。因此,本研究提出了一种新的方法,利用功能连接和图神经网络(在Ising模型网络上训练),从fMRI数据中估算大脑的Ising温度以探究神经发育。研究结果显示,典型发育儿童(r=-0
2025-04-25 17:10:15
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原创 听觉稳态刺激期间的相位-幅值耦合:方法学综述
摘要听觉稳态响应(ASSR)是一种以可控方式探测γ频段(>30Hz)活动的有效方法。除了通过幅度和相位同步来分析ASSR外,研究者们还在探索其他测量方法。其中之一是相位-幅值耦合(PAC),它反映了低频相位和高频振幅之间的相互作用。近年来,关于听觉稳态刺激中的PAC研究越来越多,因此本文旨在对ASSR研究中的PAC方法学进行全面综述。本文将根据经验和理论PAC研究中强调的PAC分析问题来评估这些研究。结果表明,所综述的研究在方法学上存在显著差异。此外,这些研究在处理PAC方法学问题及混杂因素方面相对不足,并
2025-04-23 17:34:33
929
原创 Brain Stimulation | 状态依赖性刺激中的大脑网络动态:基于隐马尔可夫模型的EEG-TMS联合分析
摘要背景:系统神经科学研究表明,基线大脑活动可以归类为大规模网络(静息态网络,RSNs),这些网络对认知能力和临床症状具有影响。这些发现指导了基于RSNs的毫米级精确脑刺激靶点选择。同时,经颅磁刺激(TMS)研究显示,通过脑电信号功率或相位测量的基线大脑状态会影响刺激结果。然而,这些研究中的脑电动态大多局限于单个区域或通道,缺乏准确网络水平表征所需的空间分辨率。目标:本文旨在以高空间和时间精度绘制脑网络图谱,并评估特定网络水平状态的出现是否影响TMS结果。为此,本研究将识别大规模脑网络,并探索它们的动态变化
2025-04-18 16:22:51
880
原创 基于图扩散小波的连接组分析:定位结构-功能映射中的扩散源
摘要通过使用从单一到多重图扩散核的不同方法,探讨了大脑功能连接(FC)与结构连接(SC)之间的复杂关系,这些方法通过在SC上进行扩散来推导FC。然而,现有研究未能将扩散尺度与特定感兴趣脑区(RoIs)相关联,从而限制了图扩散方法的适用性。本研究提出了一种新的方法,利用图热扩散小波来学习每个RoI的适当扩散尺度,以便更准确地估计SC-FC映射。通过使用公开的HCP数据集,本研究获得的平均Pearson相关系数为0.833,超越了现有的FC预测方法。值得注意的是,所提出的方法架构是完全线性的,计算效率高,并且明
2025-04-14 16:47:02
711
原创 脑与脑之间的默契:基于多层网络的跨脑连接分析
摘要社会互动在人类社会中扮演着至关重要的角色,涉及个体之间复杂的动态关系。为了在神经层面深入理解社会互动,研究人员已经在多种社会情境中使用了超扫描技术。这些研究主要集中在脑间同步性和配对功能脑网络效率的分析上,探讨了两人组(dyads)之间的互动。然而,这些方法可能无法完全捕捉多方互动的复杂性,可能导致对网络间差异的理解存在空白。为了克服这一局限性,本研究旨在通过引入多层网络方法的方法学改进来填补这一空白。该方法能够从多个网络中提取特征,帮助更全面地分析复杂的群体互动。本研究采用该方法分析了社会行为过程中三
2025-04-08 17:14:26
870
原创 神经放射学诊断中的动脉自旋标记(ASL):方法学概述与应用案例
摘要背景:动脉自旋标记(ASL)是一种基于磁共振成像(MRI)的技术,利用脑供血动脉中的标记血液作为内源性示踪剂来获取脑灌注信息。它能够评估脑血流量(CBF)。方法:本文旨在提供ASL技术的方法学和技术概述,并给出了影响中枢神经系统(CNS)等各种疾病的临床应用案例。特别关注包括超选择性ASL(ssASL)和基于时间分辨ASL的磁共振血管成像(MRA)在内的最新进展,以及那些通常不会在常规结构性MRI上表现出特征性改变的疾病(如脑震荡或偏头痛)。结果:通过ASL技术获得的CBF是脑血管疾病、肿瘤或神经退行性
2025-04-07 17:03:16
712
原创 机器学习+EEG熵进行双相情感障碍诊断的综合评估
摘要双相情感障碍(BD)是一种常见的精神疾病,特点是躁狂或轻躁狂与抑郁交替发作,其严重程度各异,导致准确及时的诊断具有一定的挑战性。EEG的非线性特征被认为是精神障碍的生物标志物,能够反映大脑的非线性动态。尽管已有研究证明EEG功率谱密度在BD患者中存在显著变化,但熵度量作为一种互补的非线性方法,尚未得到充分探索。本研究对各种熵度量进行了全面评估,包括近似熵、样本熵、排列熵(PermEn)、模糊熵(FuzzyEn)和散布熵(DispEn)。此外,考虑到信号在不同尺度上的波动复杂性,本研究还评估了四种多尺度熵
2025-04-01 17:53:46
1152
原创 瞬态、非耦合的功率和动态功能连接
摘要近年来,关于大脑网络活动时间结构的研究,特别是动态功能连接(dFC),受到了越来越多的关注。多项研究表明,动态功能连接与认知、人口统计学特征以及疾病状态密切相关。滑动窗口法是计算动态功能连接最常用的方法之一。然而,这种方法无法检测快速认知过程中的瞬时时间变化(约100ms),但这些快速变化可以通过基于模型的方法(如隐马尔可夫模型,HMM)或结合电生理学的动态网络模式(DyNeMo)来识别。这些新方法能够在大脑活动的“功率”(即方差)和功能连接共享相同动态的假设下,提供对它们的时间变化估计。然而,这一假设
2025-03-27 17:29:37
900
原创 Nat Commun:网络结构在塑造神经表征的强度中扮演着‘幕后推手’的角色
摘要人类通过一系列离散事件构建他们对世界的心智模型。这一过程被称为图学习,它产生了一个编码事件间转移概率图的模型。近期的研究表明,一些网络比其他网络更容易学习,但这种效应的神经基础仍然未知。在这里,本研究使用功能磁共振成像(fMRI)发现,即使在短时间内,刺激的顺序和结构也会影响事件表征的准确性以及这些表征编码所处空间的维度:当网络图呈模块化结构而非格状结构时,视觉区域中的BOLD信号表征能够更好地预测试次特征,并包含更多的信息维度。总的来说,本研究表明,网络结构会影响学习到的神经表征的强度,这一发现为未来
2025-03-24 17:36:54
757
原创 fNIRS揭示“纸读”和“屏读”的大脑功能差异
摘要以往的研究表明,纸质阅读和屏幕阅读对语言和大脑发育具有不同的影响。然而,很少有研究明确探讨儿童在这两种活动中的大脑功能是否有所不同。本研究使用功能性近红外光谱技术(fNIRS)测量了28名正常发育的学龄前儿童(36-72个月)在两种条件下的大脑反应——纸质阅读条件,即儿童听实验者现场朗读故事并观看书中的文字和图片;屏幕阅读条件,即儿童听录音播放的故事并观看屏幕上的文字和图片。分析结果显示,仅在纸质阅读条件下,右侧颞顶联合区(TPJ)有显著激活。在多个感兴趣区域(ROIs)中,包括额下回和额中回(IMFG
2025-03-14 17:32:43
985
原创 大脑宏观结构中的富集俱乐部:图论分析视角
摘要大脑是一个高度复杂的网络。越来越多的证据支持大脑网络中一组重要脑区的关键作用,这些脑区通常被称为大脑的“核心”或“枢纽”区域。这些区域不仅能量消耗较高,而且在神经信息传递方面的效率也极高,因此被称为“富集俱乐部”。富集俱乐部在大脑网络中至关重要,因为它们直接调节不同区域之间的功能整合,并且有助于优化认知过程。在这里,本文回顾了富集俱乐部组织的最新进展,阐述了富集俱乐部在大脑中的基本功能,并探讨了这些核心脑区如何影响大脑的发育及相关疾病的发生。通过图论分析,本文描述了大脑网络构建中的富集俱乐部概念,并阐明
2025-03-11 17:16:00
1023
原创 Nature Mental Health | 不同的脑网络特征可预测儿童、青少年和成人的内化和外化特质
摘要外化和内化特质之间的区别一直是精神病学研究中的经典领域。然而,共享或独特的大脑网络特征是否能预测内化和外化行为仍不清楚。通过使用来自青少年脑认知发展研究(ABCD)的5260名儿童、健康脑网络(HBN)的229名青少年以及人类连接组计划(HCP)的423名成年人的样本,本研究发现预测内化和外化行为的大脑网络特征在一定程度上存在差异。在所有三个样本中,内化和外化类别内的行为比类别之间的行为表现出更相似的预测特征权重。这些数据表明,共享和独特的大脑网络特征解释了广泛内化和外化类别内个体差异在不同发育阶段的体
2025-03-07 16:56:33
874
原创 核磁脑网络的时变空间传播模式
摘要自发的神经活动在大脑中有序地传递信息。已有许多研究尝试理解自发的神经活动在宏观尺度上是如何演变的,这些研究主要通过静息态功能磁共振成像(rsfMRI)进行测量。以往的研究使用滑动窗口或时滞等方法观察了rsfMRI中的全局模式和信息流动。然而,据所知,尚未有研究探索在多个重叠的四维网络中随时间演变的空间传播模式。在这里,本研究提出了一种新方法,用于研究脑网络的动态状态如何在空间上传播,并评估这些传播状态是否包含与精神疾病相关的信息。本研究采用了一种滞后窗口相关方法来捕捉动态状态下体素水平的网络特异性空间传
2025-03-05 17:23:37
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原创 基于机器学习的结构MRI分析:预测轻度认知障碍向阿尔茨海默病的转化
摘要阿尔茨海默病是一种致残性神经退行性疾病,目前尚无有效的治疗方法。预测阿尔茨海默病的诊断对患者的预后至关重要,但目前的阿尔茨海默病生物标志物检测方法具有侵入性、耗时且昂贵。因此,开发基于MRI的计算方法用于阿尔茨海默病的早期诊断,对于缩小预测认知衰退的表型指标范围具有重要意义。遗忘型轻度认知障碍(aMCI)与阿尔茨海默病(AD)的较高风险相关,本研究旨在应用不同的机器学习算法,识别基于MRI的量化规则,以预测aMCI向阿尔茨海默病的可能转化。在基线时,收集了104名aMCI患者的T1加权脑图像,并处理获得
2025-02-28 17:00:07
757
原创 全脑连接与信号传播延迟的多模态一致性
摘要测量人脑中扰动的传播及其传输延迟对于网络神经科学至关重要,但这是一个具有挑战性的问题,仍需进一步的研究和改进。在这里,本研究将一种最近引入的非侵入性技术——从源重建的脑电图/脑磁图(EEG/MEG)中估计功能延迟——与来自药物难治性癫痫患者颅内刺激获得的大规模皮层-皮层诱发电位(CCEP)数据集的结果进行比较。这两种方法产生了显著相似的概率连接图和信号传播延迟,其Pearson相关系数均大于0.5(当按刺激脑区对延迟进行分组时)。这种相似性表明,支持自发生成的无标度扰动(即在静息态活动中通过MEG观察到
2025-02-25 16:41:09
1039
原创 Dev-Atlas:典型发育青少年功能性脑网络参考图谱
摘要众所周知,大脑在功能上被组织成多个网络,大量文献表明这些网络的组织在青春期会发生显著变化。然而,目前针对典型发育青少年群体的功能性脑图谱参考选项有限,这个问题非常关键,因为可靠地识别功能性脑网络在很大程度上依赖于使用这样的参考功能图谱。在此背景下,本研究基于来自1391名8至17岁典型发育青少年的静息态功能磁共振成像(fMRI)数据,创建了一个针对青少年的功能性脑网络参考图谱。本研究还进一步探讨了年龄和性别对这些网络的影响。通过多尺度单个成分聚类算法,共识别出24个可靠的功能性脑网络,并将其划分为六个领
2025-02-20 17:46:28
774
原创 双脑微状态:一种量化任务驱动的脑间非对称性的超扫描EEG新方法
摘要背景:实时社交互动背后的神经机制仍然知之甚少。虽然超扫描已成为理解脑间机制的流行方法,但脑间方法仍不成熟,且主要集中在脑间同步(IBS)上。新方法:本研究开发了一种基于双脑EEG微状态的新方法来研究对称和非对称交互任务中的神经机制。微状态是大脑活动的准稳定状态,被认为是心理处理的基本构建模块。将微状态方法扩展到互动的二人组中,使我们能够研究大脑间同步和非对称活动的准稳定时刻。结果:传统的个体微状态与不同的互动条件无关。然而,在观察者-行动者条件下,双脑微状态发生了变化,与其他条件(即参与者的任务要求较为
2025-02-19 16:48:00
1113
原创 动态脑功能连接的统计特征
摘要本研究利用静息态fMRI信号,探讨了精神障碍中动态功能连接的统计学基础。值得注意的是,目前尚缺乏研究证明功能连接经验概率分布的非平稳性。这一空白引发了关于动态功能连接是否存在的争论,导致有研究人员质疑其相关性和研究结果的可靠性。本研究的目的是通过对功能连接进行全面的经验分布分析来填补这一空白,并以Pearson相关作为衡量指标。本研究使用从加州大学洛杉矶分校(UCLA)神经精神表型组学联盟数据集中选取的186名受试者的预处理静息态fMRI数据进行了分析。与传统的将感兴趣区域内体素信号聚合的方法不同,本研
2025-02-17 17:36:51
1022
原创 独立成分分析预处理如何影响脑电微状态?
摘要近年来,脑电(EEG)微状态越来越多地用于以毫秒尺度研究大规模脑网络的时间动态。通过研究其地形和时间序列,微状态研究有助于理解大脑在静息状态下的功能组织及其在神经或精神疾病中的变化。不同研究中的伪迹去除策略可能会改变微状态的地形和特征,从而可能降低研究结果的可推广性和可比性。因此,本研究的目的是测试微状态提取过程的可靠性以及微状态特征在不同脑电数据预处理策略下的稳定性,这些策略使用独立成分分析(ICA)去除数据中的伪迹。研究使用的是一个常规的静息态EEG数据集,其中包括受试者交替进行睁眼(EO)和闭眼(
2025-02-12 17:58:03
870
原创 基于EEG和FNIRS信号的静息态脑连接分析
摘要当代神经科学高度关注机器学习和网络分析的协同应用。事实上,网络神经科学分析也高度依赖于聚类度量和统计工具。在此背景下,功能性近红外光谱(fNIRS)和脑电图(EEG)的综合分析提供了关于大脑电活动和血流动力学活动的互补信息。虽然有证据支持了神经血管耦合机制在大脑加工过程中的作用。然而,目前尚不清楚这些技术是如何表示特定的神经活动模式的。本研究通过源空间分析和图论方法,考察了静息态大脑功能网络的拓扑特性,重点分析了同步EEG和fNIRS连接组在不同频段下的表现。在全局水平上观察这两种模态的小世界拓扑网络特
2025-02-11 17:57:43
1240
原创 重度抑郁症中的微生物群-肠-脑轴:一种新的治疗方法
摘要重度抑郁症受肠道菌群紊乱的影响。肠道菌群紊乱可导致微生物群-肠-脑轴功能失调,从而增加患重度抑郁症的易感性。虽然使用抗抑郁药物等传统方法对抑郁症产生了部分治疗效果,但最近的研究表明肠道菌群已成为获得更好治疗效果的有效靶点。近年来针对肠道病理生理与重度抑郁症关系的微生物群假说表示,恢复肠道菌群和微生物群-肠-脑轴有助于缓解抑郁症。本文回顾了支持肠道菌群假说的研究,以更好地理解抑郁症的病理生理机制;并探讨了有关恢复肠道菌群是改善抑郁症的有效方法的报告。这些发现表明,肠道菌群和微生物群-肠-脑轴有望成
2025-02-10 17:57:58
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原创 语言和社会知识研究中的EEG和ERPs
第二种非常流行的范式被称为终词范式,它基于一种具有不同性质和复杂程度的语义或句法语境,然后呈现一个给定的结尾词或关键词(该词的电位反应是锁时的),来研究该词的大脑电位如何与语境或特定语言的词汇串联规则一致。P300反映了与情境更新过程有关的神经机制指标,即个体的知识更新是将持续的刺激输入与长期记忆中保留的信息进行比较的结果,而N400的增加则代表了将新输入信息与先前知识整合时的难易程度,包括语用性质的常识(例如,如何支付公交车票)和社会知识(如社会规范、文化习俗、文化规则等等)。
2025-02-08 16:05:40
868
原创 人脑动力学的控制成本
摘要人脑是一个复杂的系统,具有高代谢需求和广泛的神经连接性,需要通过控制来平衡能量消耗与功能效率。尽管这一过程对大脑的正常运作至关重要,但如何在全脑范围内实现这种控制尚未得到充分探索。本研究借助网络控制理论,提出了一个新的概念,即时间平均控制能量(TCE),用以量化控制大脑在静息状态下动态变化所需的成本,该成本通过fMRI和dMRI技术进行测量。值得注意的是,TCE与正电子发射断层扫描(PET)中的氧代谢指标存在显著的空间相关性,这为我们理解静息状态下大脑控制过程所涉及的能量消耗提供了新的视角。通过研究控制
2025-02-07 16:54:53
894
原创 扩散MRI数据处理与分析:使用ExploreDTI的实用指南
胼胝体(沿左右方向排列的白质纤维束,红色)和皮质脊髓束(沿上下方向排列的白质纤维束,蓝色)是常用的参考纤维束,帮助检查图像中的纤维束方向是否正确。因此,请将前一个文件夹中的*_sdc_sorted.txt文件重命名为与当前.nii文件匹配的名称(例如*_sdc_sorted_GR_TV_FP.txt),并创建一个包含匹配的.txt和.nii文件的新文件夹(有关如何批量重命名文件的示例,请参见原文附录第3-7步)。为此,将x y z → y x z,并生成一个新的正确方向的.mat文件(图8b)。
2025-02-05 14:41:57
703
原创 图神经网络在脑电图分析中的应用:阿尔茨海默病和癫痫用例分析
摘要脑电图(EEG)作为一种非侵入性技术被广泛用于多种脑部疾病的诊断,包括阿尔茨海默病和癫痫。近年来,疾病诊断主要依赖于人类专家对EEG的解读,但这种方法不仅需要高度专业的知识,且解读过程可能具有较强的主观性,容易受到人为误差的影响。此外,尽管近年来出现了用于解读EEG的机器学习方法,但大多数方法未能有效捕捉人脑不同区域信号之间复杂的非欧氏关系。在此背景下,图神经网络(GNNs)因其能够有效地分析不同类型图结构数据中的复杂关系而备受关注。在这里,本研究旨在应用GNNs进行基于EEG的阿尔茨海默病检测以及两种
2025-01-20 15:43:50
1318
原创 儿童执行功能潜在因素的脑结构基础
摘要执行功能通常包括抑制控制、工作记忆和任务切换三个方面,这三者共同支持灵活和目标导向的行为,对个体当前及未来的生活结果都至关重要。大量文献已确定了与这些功能密切相关的脑区,但这些研究大多基于单一任务,因此尚不清楚这些关联是否真正反映了执行功能本身,还是仅与特定任务有关。在这里,本研究对141名6-13岁的儿童进行了9项执行功能任务测试,提取了抑制、工作记忆和任务切换的潜在因素,并考察了这些因素与大脑结构标志物(全脑皮层厚度)之间的关系。研究结果发现,工作记忆与右侧额上叶和左内侧颞叶的皮层厚度相关,
2025-01-16 16:04:04
869
原创 Developmental Psychology | 静息态功能连接+事件相关电位:多模态方法揭示新奇性检测的神经机制
摘要从婴儿期开始,大脑对新奇刺激的反应存在显著的个体差异。研究新奇刺激加工的常用方法之一是事件相关电位(ERPs)。虽然ERPs具有毫秒级的时间精度,但其空间分辨率较低,尤其在婴儿期。为了平衡空间和时间的精度,本研究将ERP数据与功能磁共振成像(fMRI)数据相结合。对29名婴儿(其中15名女性)在一项三刺激听觉oddball任务下进行静息态fMRI(平均年龄=4.73个月)和EEG(平均年龄=5.19个月)检测。从ERP数据中计算出失匹配反应(MMR)和P3波,从fMRI数据中计算出静息态功能连接
2025-01-14 17:43:15
1032
原创 大脑如何通过内感受性引导道德决策?
摘要不伤害他人是人类道德的基本原则。基于行为后果的伤害厌恶被称为功利主义(Utilitarianism),而关注行为本身的伤害厌恶则与道义论(Deontology)相关。本研究探讨了内感受性加工如何影响功利主义和道义主义决策的神经处理过程。通过心跳诱发电位(HEP)来测量心脏内感受加工。二十七名参与者被要求在面对个人和非个人道德困境(每种困境18个)时做出功利主义和道义主义决策,这些困境涉及直接与间接的伤害行为,同时记录他们的脑电图(EEG)和心电图(ECG)。研究结果发现,个人与非个人道德困境之间
2025-01-10 16:39:26
742
原创 MACPA:fMRI连接性分析的新工具
摘要不同脑区的共同激活为它们之间的功能交互或连接提供了一个有价值的衡量指标。元分析连接模型(MACM)是一种经过充分验证的研究某一特定区域共激活模式的方法,该方法对基于任务的功能磁共振成像(task-fMRI)数据进行种子点(seed-based)元分析。虽然MACM是一种强大的自动化工具,可用于构建稳健的全脑功能连接模型,但其固有的局限性在于无法捕捉多个脑区之间的独特关系。因此,MACM不仅揭示了种子区域与其他脑区的直接连接模式,还展示了这些其他脑区之间的次级连接,虽然这些次级连接的信息量较少。由
2025-01-09 17:46:27
974
原创 核磁机器学习 | 机器学习和深度学习算法在fMRI中的应用
摘要功能磁共振成像(fMRI)是目前应用最广泛的脑图像动态分析技术之一,通常结合多种算法来分析复杂的动态数据。近年来,机器学习和深度学习算法在分析fMRI数据方面的应用呈指数级增长。然而,由于文献中存在大量算法,选择合适的机器学习或深度学习算法来分析fMRI数据对每个研究者来说都是一项巨大的挑战。每个研究人员都需要花费大量的时间来了解目前用于fMRI数据分析的各种方法和算法。本文系统地回顾了使用机器学习和深度学习算法分析fMRI数据的当前研究进展。主要目标是:(a)分析机器学习和深度学习在fMRI中
2025-01-08 11:14:21
1267
原创 神经同步中的频谱调谐与后效应
摘要神经同步已成为一种流行的技术,通过外部的周期性刺激非侵入性地调控大脑节律。然而,关于其潜在机制及其对大脑活动的影响仍然存在争议。在这里,本研究使用视觉同步范式中的EEG记录来评估同步引发的EEG信号频谱内容的特征性变化。研究结果表明,神经同步不仅增加了神经振荡与同步刺激之间的同步性,还引发了此前未报告的频谱调谐效应和持久的后效应。这些发现为神经同步存在专门、灵活且适应性强的机制提供了有力的证据,这些机制可能在调节大脑振荡器对环境时间结构的敏感性和动态范围方面发挥着关键作用。引言
2025-01-06 12:23:53
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原创 非周期性脑活动的动态重构支持癫痫患者的认知功能:一种神经指纹识别方法
摘要颞叶癫痫(TLE)的特征是大脑活动模式发生大规模的变化,并且这种变化与患者的认知功能受损密切相关。本研究旨在使用神经指纹方法分析大脑活动的动态重构,以描绘TLE患者的个体特征及其认知功能相关性。本研究收集了68名TLE患者和34名对照组的10min静息态头皮EEG(128通道)数据,数据中不包含癫痫样活动。该功能网络由非周期性突发信号(神经雪崩,neuronal avalanches)在大脑皮层区域的时空传播来定义,并使用雪崩转移矩阵(ATM)来量化和捕捉这一传播过程的动态特征。ATM的指纹分析
2024-12-30 17:34:35
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原创 PTSD脑连接中断与早期逆境相关:一项多模态神经影像学研究
摘要背景:创伤后应激障碍(PTSD)在有不良童年经历(ACE)的人群中越来越普遍。然而,ACE相关的PTSD的神经生物学基础尚不清楚。目的:使用多模态神经影像学数据来研究ACE相关PTSD患者中的大脑连接性。方法:本研究共纳入119名参与者,其中70名为ACE相关PTSD患者,49名为ACE暴露对照组。通过采集T1加权MRI、扩散加权MRI和静息态fMRI数据,分析两组之间的结构和功能连接。使用联合连接矩阵独立成分分析(Jcm-ICA)并结合多模态数据中的信息来评估两组之间的结构和功能连接差
2024-12-26 17:14:22
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原创 照顾者or玩伴?母亲与父亲在亲子游戏中的大脑反应差异解析
摘要在运动序列学习过程中,眼跳(扫视)动作起着关键作用,这些眼跳帮助个体朝向目标并在到达目标之前收集所需的视觉信息。尽管以目标为导向的动作通常同时涉及眼睛和手部运动,但控制眼跳的脑区在运动序列学习过程中的作用仍不清楚。本研究旨在探讨眼动区域的静息态功能连接是否与运动序列学习所引发的行为变化相关。具体来说,本研究考察了眼动控制区域与其他涉及眼动控制和运动序列学习的候选区域之间的功能连接性。20名成年人在进行连续3天的运动任务练习之前和保留测试(用于评估序列特异性学习)后进行了脑部扫描,并在测试过程中追
2024-12-24 11:43:20
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空空如也
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