Academic News Report on Multidimensional Cross-Frequency Coupling Analysis in EEG/MEG Data 近年来，随着脑科学与医学影像技术的进步，研究人员对大脑功能连接性的探索愈加深入。本报告将介绍一篇关于多维度交叉频率耦合分析的科学研究论文，即《A Bicoherence Approach to Analyze Multi-Dimensional Cross-Frequency Coupling in EEG/MEG Data》。该论文由Alessio Basti等人撰写，发表在2024年《Scientific Reports》期刊上。主要讨论了多维反对称交叉双相一致性（Multi-Dimensional Anti...
阿尔茨海默症研究与治疗前沿：脑电图周期成分中的贝塔/西塔功率比作为潜在生物标志物 背景介绍 阿尔茨海默症（Alzheimer’s dementia, AD）是一种逐步发展的疾病，占所有痴呆病例的60%到80%[1]。在AD的早期阶段，通常会出现轻度认知障碍（Mild Cognitive Impairment, MCI），在此阶段个体仍然可以独立生活[2]。区别MCI与AD或健康老化的生物标志物对于开发预防干预措施至关重要，这有助于提高生活质量，减轻护理负担并降低护理成本[3]。 脑电图（Electroencephalogram, EEG）是一种非侵入性且成本低廉的工具，可通过不同空间尺度的电压差异评估神经离子电流流动，具有高时间分辨率[4-6]。大多数关于AD和MCI的EEG研究集中在分析功...
视觉Oddball任务难度调节与P3m幅度 背景介绍 在认知神经科学研究中，事件相关电位（Event-Related Potentials, ERP）和事件相关场（Event-Related Fields, ERF）是探讨大脑认知处理机制的重要手段之一。其中，P3成分（在脑磁图中称为P3m）的研究尤其受到关注。P3通常出现在刺激呈现后300到600毫秒内，表现为较大的正向偏转，其潜伏期和幅度可以受到不同任务参数的影响，例如任务难度、刺激概率等。同时，P3的变化与多种神经和精神障碍密切相关，如注意力缺陷多动障碍（ADHD）、阿尔茨海默病、精神分裂症和抑郁症，因此P3被认为是一种有潜力的生理标记物用于诊断这些疾病。 已有研究表明，任务难度的增加通常会导致P3(m)幅度的减少。然而，尚不清楚由于任...
不同大脑激活重排在认知负荷期间的研究：ERD/ERS与相干性分析 学术背景 人类大脑在进行想象、运动或认知任务时，其功能活动模式及其激活区域均有不同。这些模式变化也反映在大脑电活动的变化中，通过脑电图（EEG）可以从大脑头皮上测量这些变化。认知任务会导致EEG信号模式的相对变化，即事件相关去同步化/同步化（ERD/ERS）。本研究旨在探讨人脑在执行心算任务时的激活模式，特别是通过计算EEG信号的频带功率谱密度（PSD）和相干性分析来揭示这些模式。 研究来源 本文由Md. Rayahan Sarker Bipul、Md. Asadur Rahman和Md. Foisal Hossain撰写，分别来自Khulna University of Engineering and Technology（...
在人与人交流时，脑部对自我语音与他人语音的处理存在显著不同，这被称为语音诱导抑制机制（Speech-Induced Suppression, SIS）。此机制涉及到感知路径中的运动效应副本，作用类似于“回音”，帮助过滤出内部产生的信号，避免混淆外部刺激。在语音处理领域，SIS被表现在对自我产生语音的特定抑制，这对于精神病理学如精神分裂症中的听觉幻觉研究有重要意义。虽然单一音节的实验已广泛研究SIS，但对于连续自然对话中的SIS机制还缺乏深入理解。 来源介绍 该研究由Joaquin E. Gonzalez等人进行，研究人员来自布宜诺斯艾利斯大学人工智能实验室、信号、系统和计算智能研究所、数学应用研究所等机构。论文发表于《Communications Biology》杂志，研究探索了自我与他人语...
增强跨模态记忆编码前的θ波和α波振荡增加 背景介绍 情景记忆（episodic memory）是人类记忆的重要组成部分，其核心机制之一是通过不同感觉通道的刺激形成联想。然而，目前的理论认为，在跨模态（crossmodal）联想编码过程中，θ波（theta band，3-7 Hz）振荡的相位和功率起着功能性的作用。此外，若在刺激呈现前在θ波范围内（3-7 Hz）以及α波范围内（8-12 Hz）和低β波范围内（13-20 Hz）持续存在振荡活动，这对随后的记忆过程和认知处理有着调节作用。 研究课题 本研究旨在测试这样一个假设：前刺激的低频活动特性对成功形成跨模态记忆是相关的。研究设计特意用于独立于单个项目记忆而调查连带记忆。参与者需要记住视听刺激对并在随后的识别任务中分辨它们和重新排列的新配对。...
一项关于在创造性过程中艺术与工程思维脑电活动的研究 背景与研究动机 创造力被普遍认为是想象出新颖而有价值事物的能力。研究人员发现存在两种创造性思维方式：成长型思维和固定型思维。成长型创造性思维可以通过时间和实践提高技能，而固定型创造性思维则认为创造技能是不可改变的。教育在培养创造力的过程中起到了至关重要的作用，研究也表明艺术和工程领域的学生在创造性任务中的表现是有明显差异的。 研究出处 这项研究论文《An EEG study on artistic and engineering mindsets in students in creative processes》由Yuan Yin、Ji Han和Peter R. N. Childs撰写，分别来自于Imperial College Lond...
在阅读障碍儿童中基于阅读任务的脑连接分析（使用 EEG 信号） 阅读障碍是一种影响正常阅读能力的神经发育性疾病，即使智力水平正常的儿童也可能受到影响。本文研究了在阅读任务中，阅读障碍儿童与正常儿童的大脑连通性差异，并通过图论方法进行了分析。研究检测了阅读障碍和控制组儿童在阅读任务期间的脑功能连通性，并提出可能的脑网络受损证据。 研究背景 发展性阅读障碍（Developmental Dyslexia, DD）是一种影响大约5%到10%人口的神经发育性阅读障碍。尽管这些孩子智力水平正常，但在学业表现上存在显著差距。为了避免这些儿童面临学术挑战和心理问题，理解阅读障碍的神经生理学原因及早期检测非常重要。尽管已有大量行为研究表明阅读障碍个体和正常个体在阅读技能上的差异，但其根本原因仍不明确，需要进一...
基于源级EEG和图论的卒中后癫痫患者功能连接变化研究报告 研究背景 癫痫的病因多种多样，包括特发性、先天性、头部外伤、中枢神经系统感染、脑肿瘤、神经退行性疾病或者脑血管疾病(Disease)。其中，脑血管疾病占全部癫痫病例的约11%，是老年癫痫患者最常见的病因。同时，卒中后癫痫（Post-Stroke Epilepsy, PSE）是卒中患者常见的并发症之一，3%至30%的卒中患者可能会发展为PSE。卒中性癫痫的风险因素包括皮质参与、出血性转化、早期癫痫发作、年轻时发病、卒中严重程度（如高NIHSS评分）以及酗酒。 网络科学和图论被认为在理解脑功能上具有显著潜力。图论的图指标可反映网络的整合和隔离特性，因此被广泛应用于包括癫痫在内的各种神经系统疾病研究中。然而，尽管已有研究表明癫痫患者的脑网络...
研究背景及研究目的 癫痫是一种自发性且严重的神经系统疾病，表现为反复发作，全球有大约5000万人受其影响[1]。尽管近年来抗癫痫药物（ASM）的发展有所进步，药物难治性癫痫（Drug-Resistant Epilepsy，DRE）仍影响着20%到30%的癫痫患者[1-3]。DRE患者不仅面临巨大的经济、社会和心理负担，但需长时间的药物试验才能确诊。早期识别高风险患者，可以为施行如癫痫手术、神经调控或生酮饮食等治疗方式提供更早的干预。 以往的研究已指出DRE的风险因素包括：早期发病、高频率发作、脑电图（EEG）异常、神经缺陷、认知障碍、创伤史和颅内结构病变等[5-9]。然而，对于新诊断的癫痫患者，这些因素的重要性尚不明确，因此需要综合工具来早期识别高风险患者。 脑电图在癫痫领域扮演着不可或缺的...