神经电流磁场的MRI实验研究

利用人类脑电alpha波在睁眼时被阻断的现象,设计了用磁共振检测脑电信号中最高能量段的alpha波的实验。结果表明,所得磁共振信号alpha频段在不同条件下有明显的改变,且主要在alpha活动明显的枕区有比较一致的变化,从而初步证明,在特定的条件下,应用磁共振检测神经电流活动信号是可能的。

基于典型相关分析的脑网络研究方法综述

脑网络分析在研究大脑的认知活动、探究大脑的信息处理模式和辅助精神类疾病的诊断等方面都起着重要作用。近年来,基于多变量数据集的脑网络研究方法得到了普遍关注。典型相关分析(CCA)作为一种基于数据驱动的多元统计方法,能够有效捕捉多变量数据间的隐含关系,被广泛地应用于脑网络研究。综述CCA在脑网络研究中的作用、具体应用模式、存在的优势和局限性。首先,对传统的CCA其及常见变体的算法原理进行归纳总结;然后,阐述基于CCA分析方法在脑网络构建、脑网络分析、脑网络标记物识别方面的研究现状;最后,对基于CCA的脑网络研究方法进行总结并探讨未来研究的方向。

乐观偏差的认知神经机制

乐观偏差是指人们趋向于认为好事发生在自己身上,坏事发生在他人身上的一种心理期望(Weinstein,1980)。乐观偏差的研究范式主要有社会比较范式、过去未来想象范式以及信息转变任务范式。运用fMRI对乐观偏差研究发现,乐观偏差的神经机制主要涉及前喙扣带皮质和杏仁核、前额叶、多巴胺等。未来要结合社会比较和信息转变范式对乐观偏差进行测量;研究乐观偏差认知机制的神经机制,特别是采用ERP技术研究乐观偏差的认知机制;同时要进一步揭示不同亚型乐观偏差的神经机制;最后还要开展乐观偏差影响心理健康的神经机制研究。

功能磁共振和脑电神经成像技术与大脑刺激相结合的研究进展

随着对神经机制问题阐述水平的迅速提高,所应用的神经成像技术、方法及各种工具的复杂程度也在不断提高.一方面是神经成像技术本身的不断发展,另一方面则是大脑直接刺激与神经成像技术同步记录方法的发展.经颅磁刺激-功能磁共振成像同步技术(TMS-fMRI)和经颅磁刺激-脑电技术(TMS-EEG)能为研究大脑网络的功能和有效连通性提供技术手段,该技术在多种认知领域的发展和应用,为神经科学、认知心理学、神经信息学等学科的研究者对人脑的研究开启了多条通道,更加有利于深入地理解人类大脑的工作机制.

脑信息科学:概念、内容与挑战

脑科学是公认的科技前沿,由于其内容的博大精深,人们根据相关内容涉及的空间尺度或研究视角的不同,定义了一系列的分支学科,如细胞神经生物学和计算神经科学。基于信息科学的大脑研究与应用,正在形成一个极富朝气与活力的新分支学科——脑信息科学(Brainformatics),其主要内容包括脑信息获取、脑信息解码、和脑信息应用3个方面。列举这3个方面的一些具体内容,探讨脑信息科学的一些机遇与挑战。

精神分裂症物理治疗机制及其神经成像研究进展

近年来,脑影像成像技术飞速发展,极大地推动了临床神经精神疾病的研究进展。多模态脑成像技术已经发现精神分裂症患者存在广泛的功能连接异常。包括电抽搐治疗、经颅磁刺激治疗在内的物理治疗已经应用于临床,特别是对难治性精神分裂症的治疗。但是这些物理治疗的作用机制尚不明确。本文就精神分裂症物理治疗机制及脑成像研究方面进行了文献综述。综合多种无创的神经成像方法可以纵向研究物理治疗对难治性精神分裂症起效机制,对于指导临床治疗方案的制定及疗效评价均有重要的科学意义及临床价值。

癫痫合并精神障碍神经影像学的研究进展

癫痫合并精神障碍是常见的精神疾病,但目前人们对其发病机制尚不十分明确,患者反复受到其困扰,生活质量受到严重影响。神经影像技术为研究脑部结构和功能等的改变提供一种独特的途径。以癫痫合并抑郁、癫痫合并焦虑、癫痫性精神分裂样精神病和癫痫合并注意力缺陷-多动障碍为主,对目前基于神经影像学对这些精神障碍的研究结果进行综述,以期为癫痫合并精神障碍的发病机制和临床研究拓展思路。

初级视皮层神经元非经典感受野研究的新进展

感觉皮层神经元的非经典感受野(简称"外周")对经典感受野(简称"中心")的调节作用广泛存在于哺乳动物中,被认为是感觉皮层神经元的基本特性.以初级视皮层神经元为例,刺激其外周能有效地调节刺激其中心引起的反应,这种作用主要是抑制性的.理解初级视皮层神经元的外周对中心的调节机制能够深入揭示哺乳动物的感觉皮层神经元信息处理的基本原则.本文综述了引起初级视皮层神经元非经典感受野对经典感受野调节作用的神经环路机制和计算模型研究的进展.

Go/NoGo实验下NoGo-N2、P3效应分析

在Go/NoGo实验范式下用事件相关电位研究反应抑制脑机制时,传统的研究结果显示在大脑前额区NoGo任务下的N2、P3成份分别相对于Go任务有负向、正向的偏移,即NoGo-N2效应和NoGo-P3效应。由于在Go任务中行为反应引发了运动相关成份的叠加效果,可能导致真实的NoGo-N2、P3效应被掩盖。为了恢复真实NoGo-N2、P3效应,采用刺激、反应成份分解算法消除Go条件下运动相关成份的影响。结果表明,NoGo-P3效应来自运动相关成份的叠加效果,有可能与反应抑制过程无关,而NoGo-N2效应则反映了反应抑制过程。

抑郁反刍的认知神经机制

抑郁反刍是指个体把注意力集中在抑郁症状以及这些症状含意的行为和想法,包含反复思虑抑郁症状、抑郁的可能原因、以及抑郁可能引起的后果。抑郁反刍主要表现出对负性信息过度关注、认知控制缺陷以及非适应性的自我参照加工等认知特点。基于这些特点,近期脑成像研究发现,抑郁反刍主要与杏仁核、前额叶以及默认网络等脑区或神经网络有关。未来应在不同亚型抑郁反刍的神经机制、基因以及开发有效的干预技术与方法等方面展开深入研究。

中文搜索引擎在医学信息检索中的对比研究

选用百度、搜狗、中文谷歌、雅虎中国4种中文搜索引擎,分别对其医学信息的检索效果进行分析研究,包括索引深度、查准率、相关性等。结果表明,检索医学信息较好的中文搜索引擎是中文谷歌和百度。

社会情感神经科学的最新进展

2019年5月23~24日,第一届社会情感神经科学国际学术会议在成都举行。本次会议由电子科技大学生命科学与技术学院、神经信息教育部重点实验室Benjamin Becker教授与北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室马燚娜教授联合举办,致力于交流国内外社会情感神经科学的最新进展。来自国内外的两百余名专家、学者以及学生参加了本次会议。

脑波音乐干预疲劳的效果和机制探索

疲劳干预与缓解一直是脑科学领域研究的重要问题,其中音乐干预已成为疲劳的调节措施之一。然而,现有音乐对疲劳的干预效果参差不齐。目前,有研究使用脑电信号转化成的音乐——脑波音乐进行生理状态调控,其在多项调控研究中(疼痛、睡眠等)表现出了积极的干预效果,我们猜想携带生理信息的脑波音乐对疲劳可能具有更佳的干预效果。为了探索脑波音乐干预疲劳的效果和机制,本工作招募了75名健康大学生,随机分为4组,在利用自主设计的范式对被试进行疲劳诱发后,分别让他们聆听游戏态脑波音乐、睁眼静息态脑波音乐、非脑波音乐和无声刺激进行疲劳干预。实验全程记录被试脑电信号,并让被试在音乐干预前后填写疲劳自评量表。对音乐干预前后的疲劳行为数据的分析显示,游戏态脑波音乐、睁眼静息态脑波音乐和非脑波音乐均对疲劳具有干预效果,而其中游戏态脑波音乐的效果最为显著;进一步的脑电脑网络分析结果揭示了游戏态脑波音乐可使被试在beta频段下前额叶、额叶、顶叶、双侧颞叶和枕叶间的连接减弱。

基于脑电网络图特征的情绪识别研究

针对情绪脑电信号提出一种网络图特征学习与情绪识别算法。首先,利用情绪脑电数据构建对应的情绪脑电网络;其次,在由情绪脑电网络尺度定义的高维空间构建脑电网络样本间的局部邻接关系图以挖掘样本集的分布特性,进而得到样本集的图拉普拉斯矩阵;在此基础上,进一步利用谱图理论对情绪脑电网络的最优低维空间映射进行求解,在保留原始样本局部邻接关系的前提下实现对情绪脑电网络的降维与重新表达,并将每个情绪脑电网络样本表示成1组脑电网络特征集;最后利用提取到的情绪脑电网络特征集,结合支持向量机分类学习算法,针对情绪识别任务进行识别模型的训练和学习,实现对情绪状态的准确解码与识别。在国际公开情绪脑电数据集的实验结果表明:相较于传统情绪识别算法,本文所提方法能有效提升情绪识别准确率,在基于公开数据集的多类情绪识别任务中分别达到91.85%(SEED数据集,3类)、79.36%(MAHNOB-HCI数据集,3类)和79%(DEAP数据集,4类)的稳健识别效果。

脑成像与脑连接

美国NIH在2009年发布了人脑连接组计划(HCP),该计划的实施将主要依赖三大关键技术:脑电与功能磁共振(fMRI)信息的融合技术、静息态fMRI技术、脑纤维束成像等脑结构分析技术。文中简要介绍了相关技术的研究现状,以及未来的主要发展方向。

运动想象的脑机制及其在运动功能康复中应用的研究进展

运动想象对大脑相关功能有明显的改善作用,目前正在大量应用于运动训练和康复治疗领域.近年来随着诸如功能磁共振等成像工具的出现,神经成像的复杂程度得到了不断提高,从而推动了人们对运动想象的脑机制尤其是涉及多脑区之间的协同作用机制的认识逐步深入.针对运动想象的多脑区之间相互协作机制及运动想象在运动功能康复中的应用作了详细介绍.

癫痫发作的两种模式

通过分析临床癫痫脑电的最大Lyapunov指数,研究了多种不同诱发背景的癫痫在各个时期(间期、前期、发作期、发作后期4个时段)的最大Lyapunov指数的时域变化规律,提出癫痫发作具有两种响应模式:(1)睡眠、清醒等状态下的自发癫痫,大脑受到随机信号的干扰,脑内各子系统之间需经过较复杂的协调作用才能进入高度同步放电状态;(2)闪光刺激等状态下的诱发癫痫,大脑受到外加高频信号的干扰,脑内各子系统将被快速驱动进入高度同步放电状态。

高共模抑制比全频段脑电采集系统

为了实时消除脑电信号采集过程中引入的直流成分,提高系统的共模抑制比,拓宽信号的采样带宽,设计一款具有动态直流校正功能的全频段脑电采集系统。通过微处理器读取脑电采集系统中所包含的直流成分,然后将直流成分通过数模转换器反馈到实时直流校正系统,接着实时直流校正系统将处理后的直流分量输出至仪用运算放大器的参考端,并和原有的直流分量进行反相相加,从而实现对直流信号的消除。测试结果表明,该脑电采集系统能够实时消除直流成分,将系统共模抑制比提高至120 d B以上,并实现DC^1 000 Hz的全频段脑电信号采集。因此,该系统能够为使用者提供更加精确的脑电信号,可以用于认知科学的研究、医疗诊断等领域,促进相关领域的进一步发展;而且由于系统电路结构相对简单,可以集成到柔性电路板上,制作成可穿戴医疗监护设备,帮助使用者更好地监测自身生理状态。

基于脑电和磁共振的音乐脑机制研究

音乐是在人类进化发展过程中产生的一种跨文化的艺术形式,有关它的脑机制研究对于了解人类自身有很重要的科学意义。本文结合我们近年来的研究工作,对基于脑电和磁共振的乐音属性认知、音乐家脑网络和脑波音乐技术研究进行了介绍,并展望了未来的主要发展方向。

不同级别中国象棋运动员脑功能成像研究

目的:比较中国象棋大师级和一级棋士级运动员大脑功能的不同,讨论"项目内稳态"的神经表现。方法:采用大脑功能磁共振成像方法,应用基于Matlab的统计参数图软件(SPM)分析第1届全国智力运动会中国象棋运动员脑区激活信息。结果:大师级运动员有范围更广、程度更高的脑区激活,主要体现在右侧中央前、后回和左侧额叶上、中回,一级棋士右侧枕叶上回激活程度更高。结论:中国象棋大师级运动员在逻辑推理、空间工作记忆和运动控制等方面的水平比一级棋士更高。