充足的睡眠对发育很重要,它能促进认知和行为功能上的神经回路的成熟。观察性研究已经将早期生活中的睡眠问题与不健康的认知、心理社会和身体健康结果相关联。但是,日常睡眠行为(例如,持续时间、规律性)与非快速眼动(NREM)神经生理学的关系-短期和长期-仍有待研究。本研究测量了32个健康的6个月大的婴儿的睡眠行为,评估其认知活动和神经生理学与高密度脑电图(EEG)的关系,以探索NREM睡眠和习惯性睡眠行为之间的关联。本研究揭示了四个发现:首先,白天睡眠行为与EEG慢波活动(SWA)相关。第二,夜间运动和从睡眠中醒来与纺锤体密度有关。第三,习惯性睡眠时间与量化与delta相干性的神经生理学连接有关。最后,6个月时的delta相干性预测了有12个月的夜间睡眠持续时间。这些新的发现拓宽了我们的理解,即婴儿的睡眠行为与三个特定的神经生理学水平密切相关:睡眠压力(由SWA确定)、丘脑皮质系统的成熟(纺锤体)和皮层连接的成熟(连贯性)。关键的下一步是将这一概念扩展到临床群体,以客观地描述婴儿“有风险”的睡眠行为,这些行为会导致以后的神经发育问题。
脑电图是探讨耳鸣中枢机制的重要技术。然而,由于耳鸣的高度异质性,以往的许多研究很难获得一致的实验结果。为了能准确识别耳鸣并为诊断和治疗提供理论指导,我们提出了一个强大的,数据高效的多任务学习框架,称为多频带EEG对比表征学习(MECRL)。在本研究中,我们收集了187名耳鸣患者和80名健康被试的静息态EEG数据,以生成高质量的大规模耳鸣诊断EEG数据集,然后将MECRL框架应用于生成的数据集,以获得能够准确区分耳鸣患者和健康对照的深度神经网络模型。结果表明,所提出的MECRL方法显著高于最先进的基线水平,可以很好地推广到为诊断的患者中。同时,对模型关键参数的可视化实验表明,耳鸣脑电信号的高分类权重电极主要分布在额、顶、颞区。总之,本研究有助于我们理解耳鸣的电生理和病理生理变化之间的关系,并为其提供了一种新的深度学习方法(MECRL)来识别耳鸣中的神经元生物标志物。
Moebius综合征(MBS)的特征在于颅神经VII和VI的先天性缺失或发育不全,从而导致面瘫和眼球侧向运动受损。因此,MBS个体不能产生面部表情。在最新模型的感觉运动,体感,运动/运动前皮层,和视觉区域之间的迭代通信被提出,它允许更有效的微妙面部表情。因此,患有先天性面部运动障碍的个体,特别是患有MBS的个体,应该在该网络内表现出非典型的连接。在本研究中,研究目的是测试这方面的感觉运动模拟模型。我们研究了这两个系统之间的β带功能连接的强度,使用HD-EEG高密度脑电图,结合变化检测任务与面部表情(和控制条件,涉及非面部刺激)。结果支持了我们的假设,即当区分微妙的面部表情时,受先天性面瘫影响的患者(与健康对照组相比)表现出感觉运动区域和视觉区域之间的连接强度降低。这些发现支持感觉运动模拟模型和微妙的面部表情处理过程中感觉运动和视觉区域之间的存在链接通信。
前庭系统负责身体的运动感知和平衡保持。前庭系统的损伤会导致临床症状,如眩晕,也可能影响运动协调和更高的认知功能。前庭系统的生理功能的及时和准确的检查,有助于确定患者相关症状的原因、诊断和治疗。目前广泛使用的临床前庭功能检查通常包括校准、自发性和凝视诱发的眼球震颤、扫视测试、平滑追踪、位置性和定位性眼球震颤以及冷热测试。相关的大脑皮层处理和整合信息,是前庭相关症状的最终感知部位。在最近的临床检查中,较少考虑与前庭系统相关的皮层。因此,在评估前庭功能时,增加对大脑皮层水平表达的关注很重要。从神经电生理学的角度来看,脑电图(EEG)可以在皮层水平上增强前庭功能的评估。 脑电图(EEG)和感觉诱发电位包含丰富的生理和病理信息,可以反映皮层的兴奋或抑制状态。此外,EEG技术具有非侵入性、低成本和高时间分辨率的优点。由于EEG已用于诊断和治疗许多神经相关疾病,例如癫痫和脑炎,因此它有可能为皮层水平的前庭功能评估提供神经电生理学补充。此外,最近已经发展出方便和快速的盐水电极,避免了使用导电膏的耗时和洗头发的问题。
抑郁症是一种严重的精神疾病,其特征是长期悲伤,失去兴趣或快乐。本研究旨在探讨个体抑郁症患者的α峰活动与其抑郁症状严重程度之间的关联。我们招募了155名抑郁症患者,并记录了5分钟静息状态脑电图。将α峰测量值(包括α峰振幅和α峰频率)与患者的SDS评分进行相关分析。此外,本研究中也探讨了EEG数据分析的皮层源水平。
在生命开始的第一年大脑两个半球之间的连通性和交流,我们的科学研究并不多,而且现有的理论观点似乎与现存的微薄的解剖学证据不一致。为了初步阐明大脑半球间的连通性和通讯问题,本研究调查了人类婴儿大脑半球间信息传输的相关性。我们分析了EEG数据从12个4个月大的婴幼儿上进行了面部相关的Oddball范式。对侧半球的活动在奇同和奇差试验之间不同,奇差反应比奇同试验期间的反应弱。婴儿的对侧大脑半球“识别”熟悉的奇怪刺激,并“区分”奇怪的不同。这些发现证明了生命第一年大脑两个半球之间的连接和通讯,并能更好地了解发育中的人类婴儿大脑的功能完整性。