在正常成人中通过脑磁图检测到体感诱发峰

Somatosensory Evoked Spikes in Normal Adults Detected by Magnetoencephalography 科研背景与研究动机 自1949年以来,临床神经生理学研究发现高电压皮层体感诱发电位(somatosensory evoked potentials, SEPs)可以在反射性癫痫患者中检测到,这类患者癫痫发作是由体感刺激触发的(Forster等,1949;Green,1971)。1971年,contralateral parietal spikes(对侧顶部电位尖峰)首次在一名患有行为障碍的儿童中被发现,并被命名为“体感诱发尖峰(somatosensory evoked spikes, SESs)”(De Marco,1971)。这种现...

听觉记忆识别与预测编码的大脑时空层次结构

听觉记忆识别与预测编码的大脑时空层次结构

听觉记忆识别与预测编码的大脑时空层次结构 背景介绍 本研究旨在探索人类脑在识别之前记忆的音乐序列及其系统性变化时的层次性脑机制。虽然有关视空模式的神经处理已经进行了广泛研究,但对意识识别听觉序列及其关联的预测误差的理解依然不足。听觉系统从随时间发展形成的模式和序列中提取信息,为理解大脑的时间层次提供了独特的机会。相关研究推测大脑通过预测编码理论(Predictive Coding Theory,PCT)不断更新内部模型来预测外界信息和刺激。 研究来源 本文作者包括L. Bonetti, G. Fernández-Rubio, F. Carlomagno, M. Dietz, D. Pantazis, P. Vuust和M. L. Kringelbach,分别来自奥胡斯大学、牛津大学、波洛尼亚...

任务后的工作记忆和运动反应由具有相似特征的瞬态频谱爆发驱动

背景和研究问题 工作记忆和运动后大脑反应(Post-task responses,PTRs)在神经科学中一直是研究的热点。以往的研究表明,运动后的β反弹(Post-movement beta rebound,PMBR)是大脑皮层中可靠而稳定的现象,可以通过磁脑电图(Magnetoencephalography,MEG)来研究和测量。而近期的研究进一步发现,PTRs不仅限于运动后β反弹,而是在各种频段(如θ、α和β频段)和大脑区域中普遍存在。然而,目前尚不清楚这些工作记忆后PTRs是否由类似于PMBR的瞬态高幅度活动爆发(Spectral bursts)驱动。本文的主要目的是通过对工作记忆和视觉运动任务数据集的比较,探讨这两类任务后PTR的驱动机制是否相似。 论文来源与作者信息 这篇研究论文由...

人体感觉运动静息状态β事件及非周期活动表现出良好的测试重测可靠性

人体感觉运动静息状态β事件及非周期活动表现出良好的测试重测可靠性 背景介绍 神经系统疾病是对人类日常生活影响最大的疾病类型之一,尤其是那些影响感觉和运动功能的疾病,如帕金森病。由于缺乏早期和明显的脑结构变化,这些疾病的早期诊断变得异常困难。而疾病演变的轨迹和康复结果往往也是变幻莫测的。因此,亟需一种稳定、可靠的临床功能生物标志物来改善对此类疾病的诊断和治疗。 脑磁图(Magnetoencephalography, MEG)与脑电图(Electroencephalography, EEG)作为无创的电生理记录方式,能够捕捉到脑皮层区的神经活动。这些方法在探讨神经系统尤其是感觉运动系统的功能和结构变化方面显示出了巨大的潜力。近年来研究发现,感觉运动皮质的β节律(14-30 Hz)与多种任务和疾病...

正常发育儿童体感皮层网络的时空动态

典型发育儿童体感皮层网络的时空动态 研究背景 触觉在我们与外界物体的交互以及手部动作的精细控制中扮演着至关重要的角色。尽管已有大量关于人类皮肤感受信息处理机制的研究,但大脑中参与此过程的脑区之间如何动态交互仍不甚明了。已有的研究在探讨皮肤感受信息流的时间动态时报告了不一致的结果。因此,本研究旨在通过磁源成像和皮层—皮层耦合动态分析探讨典型发育儿童皮肤感受加工的时空动态。 论文来源 本论文由Yanlong Song、Sadra Shahdadian等多位作者共同撰写,作者们分别隶属于Fort Worth的Neuroscience Research Center, Jane and John Justin Institute for Mind Health, Cook Children’s He...

使用柔性多通道基于OPM的MEG系统测量人类听觉诱发场

使用柔性多通道基于OPM的MEG系统测量人类听觉诱发场

使用柔性多通道光泵磁力计MEG系统测量人类听觉诱发场 Xin Zhang等人,来自中国科学院苏州生物医学工程技术研究所、中国科学技术大学、中国广东省佛山季华实验室和山东省济南国科医疗技术发展有限公司等,于2024年发表在《j. integr. neurosci.》上的一篇研究论文。 背景 磁脑图(Magnetoencephalography, MEG)是一种非侵入性成像技术,可以直接测量大脑中同步激活的锥体神经元产生的外部磁场。光泵磁力计(Optically Pumped Magnetometer, OPM)以其低成本、无需低温、可移动和用户友好的定制设计,展现了在基于MEG的功能性神经成像中的巨大潜力。然而传统的MEG系统由于设备体积大、复杂和重量重,限制了实验的灵活性,无法适应儿童、婴儿...

扩展 OPM-MEG 临床应用:一种高效的牙箍金属伪影自动抑制方法

拓展OPM-MEG在临床中的应用:一种有效自动抑制牙套金属伪影的方法 背景介绍 磁性脑电图(Magnetoencephalography, MEG)是一种通过多通道磁场测量传感器重建大脑神经电流分布和功能网络的技术。MEG相比于电生理学(Electroencephalography, EEG)在源空间分辨率上有显著优势,同时其磁场信号不受颅骨和头皮组织传导的干扰,在时间分辨率上也优于功能性磁共振成像(Functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI)。因此,MEG在研究大脑功能与认知、癫痫的临床应用以及神经疾病研究中具有重要地位。 目前,MEG测量主要依赖两种设备:商用超导量子干涉装置(SQUID)和可穿戴光泵磁力计(Optically Pumped M...

双通道近红外荧光助力肺癌边界的精准可视化

利用肿瘤边缘可视化的双通道近红外荧光实现精准安全的肺段切除术 肺癌是全球癌症相关死亡的主要原因。据统计,自从应用计算机断层扫描筛查技术以来,肺癌的早期检测率大大提高,从而显著降低了死亡率。研究显示,近年来早期非小细胞肺癌(Non-Small Cell Lung Cancer, NSCLC)的发病率显著上升,其三年生存率从21%提升到了31%。对于早期NSCLC或心肺功能受损的患者,精准的有限切除手术如肺段切除术,不仅可以提高整体生存率,还能更好地保留肺功能。肺段切除术的成功关键在于术中同时识别癌组织和肺段面。然而,由于高背景信号和成像探针血清稳定性差等问题,准确识别手术边缘面临挑战。 本文主要研究了一种新的方法,即采用双通道近红外荧光成像技术,通过可清除肾脏并具备良好理化稳定性的靶向荧光染料...

将手术室变成混合现实环境: 对颅内动脉瘤夹闭术的前瞻性临床研究

将手术室变成混合现实环境: 对颅内动脉瘤夹闭术的前瞻性临床研究

将手术室变成混合现实环境:前瞻性临床研究用于脑动脉瘤夹闭手术 对脑动脉瘤的手术处理是神经外科中一个高度复杂且精细的过程。为了改善手术效果,研究人员不断探索新的技术和方法。近年来,混合现实(Mixed Reality, MR)技术的发展为手术室(Operating Room, OR)带来了新的突破。尤其是在使用头戴显示器(Head-Mounted Display, HMD)的情况下,外科医生可以在患者的实际解剖结构上叠加虚拟的三维(3D)图像,从而提高空间定位和操作的直觉性。 研究背景和目标 本研究旨在评估一种新型的混合现实头戴显示器(MR-HMD)在脑动脉瘤夹闭手术中的应用潜力,特别是对外科医生空间定位的帮助。传统的手术导航系统通常依赖于二维(2D)显示器,而外科医生需要将其手部操作在3D现...

言语韵律通过上下文节奏推测下一句的持续时间

时间预测在语言理解过程中起到重要作用,使得语言处理更加快速和高效。尤其是在复杂的听觉和语言处理中,预测下一段语言的信息能够提高理解效率并减少认知负荷。现有研究表明,听者能够利用语音韵律的节奏性变化,推测即将到来的句子的持续时间,从而加速理解进程。 在语言理解过程中,不仅内容的预测很重要,时间单位的预测也同样重要。慢节奏和节奏性的语音韵律能帮助听者推测即将到来的句子片段的持续时间。韵律的提示不仅依赖于其自身的声学特性,更重要的是依赖其相对于前后韵律的上下文。先前的实验已经证实,即使在阅读过程中,虽然听不到声音,依然会在头脑中构建出一个隐含的韵律,这有助于理解阅读内容。 研究来源 该论文由Yulia Lamekina、Lorenzo Titone、Burkhard Maess和Lars Meye...