前运动阶段的脑电图帮助脑机接口识别运动意图

前运动阶段的脑电图帮助脑机接口识别运动意图 背景与研究目的 脑机接口(Brain-Computer Interface, BCI)是一项通过神经信号直接翻译人类意图以控制设备的技术,具有广泛的应用前景[1]。脑机接口有可能改变日常生活、娱乐、通信、康复以及教育等多个领域。然而,现阶段基于运动意图的脑机接口存在一些挑战,特别是前运动阶段的脑电图(EEG)特征不明显且容易受注意力影响,这制约了运动BCI性能的提升。 基于上述背景,河北工业大学健康科学与生物医学工程学院、可靠性与智能化电气设备国家重点实验室和天津生物电磁技术与智能健康重点实验室的Yuxin Zhang、Mengfan Li、Haili Wang、Mingyu Zhang和Guizhi Xu(通讯作者)针对如何在前运动编码时加入准备...

单次跨频率双焦点tACS调节健康年轻人和中风患者视觉运动网络活动

单次跨频率双焦点tACS调节年轻健康人群和中风患者视觉运动网络活动的研究报告 学术背景与研究意义 在神经科学研究中,神经振荡在调控脑区内和脑区间的通讯中扮演着重要角色。长距离相位同步化为跨区域通讯提供了基础,并且在调节信息处理流以适应认知需求方面具有重要作用。例如,α频段(8-13 Hz)被发现与视觉和触觉整合任务表现的提升相关,而高α频段的同步化则可以减少反应时间(Lobier,Palva & Palva, 2018)。这种现象在视觉系统尤其明显,α(8-13 Hz)和ɣ(>40 Hz)振荡的动态耦合,即相位振幅耦合(PAC),在促进有效神经处理方面起到了关键作用(Canolty et al., 2006; van Kerkoerle et al., 2014)。为此,跨频率(alpha-...

基于高频稳态视觉诱发场的视觉脑机接口

基于高频稳态视觉诱发场的视觉脑机接口

基于高频稳态视觉诱发场的视觉脑机接口 背景介绍 脑机接口(Brain-Computer Interface, BCI)技术通过解码特定的脑活动信号,使用户能够控制机器。尽管侵入性BCI在捕获高质量脑信号方面表现出色,但其应用主要局限于临床环境。而非侵入性方法,如脑电图(Electroencephalography, EEG),则为广泛应用BCI提供了更具可行性的途径。然而,由于脑脊液和颅骨的影响,EEG信号在传播过程中会变得非常微弱,且颅骨的差异性和各向异性导电性让定位EEG信号位置变得更加困难。 磁源成像(Magnetoencephalography, MEG)是一种非侵入性成像脑活动的方法,它在捕捉精细空间信息方面优于EEG。这种优势主要源自磁通量不会像电流那样受到衰减。然而,传统MEG...

人类颈部迷走神经及其上心分支中的神经纤维特征,数量和空间组织

人类颈部迷走神经及其心脏上支神经纤维的特征、数量和空间分布 引言 在现代医学中,迷走神经刺激疗法(Vagus Nerve Stimulation, VNS)被广泛应用于治疗多种疾病,如癫痫、肥胖、抑郁症以及心脏疾病。尽管整体的迷走神经刺激方法已证明其有效性,但非选择性的全神经刺激常带来一系列副作用,限制了疗法的疗效,因此,深入了解迷走神经的神经解剖结构对开发更为精确的选择性刺激方法具有重要意义。 本研究旨在对人类颈部迷走神经的中段以及其心脏上支的神经纤维进行详细的特征分析,以期为优化迷走神经刺激策略提供基础数据,并减少其对患者可能带来的副作用。这一研究不仅能扩展基础解剖学知识,还可以挑战现有的关于自主神经系统和心脏神经支配的解剖学概念。 研究来源及作者介绍 本研究由Bettina Krons...

低功率无热经颅聚焦超声刺激在人类中持续减少本质性震颤发作

低功率无热经颅聚焦超声刺激在人类中持续减少本质性震颤发作

低功率无热经颅聚焦超声刺激在人类中持续减少本质性震颤发作 研究背景 本质性震颤(Essential Tremor, ET)是最常见的神经疾病之一,主要表现为双侧上肢动作性震颤,持续三年以上。对于药物治疗效果不佳的本质性震颤,往往采用神经外科治疗手段,如深部脑刺激(Deep Brain Stimulation, DBS)和消融术。然而,DBS虽然是治疗各种运动障碍的金标准,但其侵入性和空间特异性有限,使得寻找更精确、更少副作用的治疗方法迫在眉睫。 近些年,经颅超声刺激(Transcranial Ultrasound Stimulation, TUS)作为一种非侵入性脑刺激技术,通过补偿颅骨畸变,可以在毫米级精度上进行定位,从而绕过DBS相关的侵入性手术程序,并克服经颅磁刺激(Transcran...