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时频分析方法及其在EEG脑电中的应用

EEG提供了一种测量丰富的大脑活动即神经元振荡的方法。然而,目前大多数的脑电研究工作都集中在分析脑电数据的事件相关电位(ERPs)或基于傅立叶变换的功率分析,但是它们没有利用EEG信号中包含的所有信息——ERP分析忽略了非锁相信号,基于傅里叶的功率分析忽略了时间信息。而时频分析(TF)通过分离不同频率上功率和相位信息,可以更好地表征脑电数据中包含的振荡,TF提供了对神经生理机制更接近的解释,促进神经生理学学科之间的连接,并能够捕获ERP或基于傅里叶分析未观察到的过程(如连通性)。但是,本文献综述表明,脑电时频分析尚未被发展认知神经科学领域所广泛应用。因此,本文从概念上介绍时频分析,为了让研究人员便于使用时频分析,还提供了一个可访问脚本教程,用于计算时频功率(信号强度)、试次间相位同步(信号一致性)和两种基于相位的连接类型(通道间相位同步和加权相位滞后指数)。

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Brain Stimulation: ​大脑电生理记录和刺激工具包(BEST)

非侵入性脑刺激(NIBS)实验涉及许多重复的过程,这些过程在该领域的研究中的还不够标准化。考虑到实验设计以及研究人员经验的多样性,需要一个自动化但是灵活的数据收集和分析工具来提高NIBS实验的客观性、可信度和可重复性。本研究开发的BEST工具包是一个基于matlab的开源软件,具有图形化的用户界面,允许用户进行设计、运行和分享可自由配置的涉及多种技术的方案(protocols)(包括经颅磁刺激、电刺激和超声刺激(TMS、tES、TUS))、多个session的NIBS研究。BEST工具包可以兼容各种记录和刺激设备,可以通过对肌电和脑电的数据进行分析,来实现刺激参数实时设置,以促进闭环方案和实时应用。目前该工具包的功能不断扩展,已有的功能包括TMS运动热点搜索、阈值估计、运动诱发电位(MEP)和TMS诱发脑电电位(TEP)的测量、剂量反应曲线、配对脉冲和双线圈的TMS、rTMS干预。

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JPEG-XS:用于IP视频的母片图像(mezzanine image)编解码器

本帖参考T. Richter等人发表在SMPTE Motion Imaging Journal的文章JPEG-XS—A High-Quality Mezzanine Image Codec for Video Over IP。超高清(UHD)内容的生产,需要更多的带宽用来传输和交换数据;基于IP协议栈的基础架构则更多的灵活性。在生产工作流程中的母片压缩技术可以减少必要的数据传输容量,甚至可以使用旧的、支持HD的基础架构。这类编解码器设计的主要难点是满足超低延迟并且保持高质量的同时,降低设计复杂性。考虑到这一点,联合图像专家组(JPEG)委员会启动了一个名为JPEG-XS的工作组,应对此需求。本文介绍了此类编解码器的具体要求、标准题案的结果、核心实验的阶段进展,及对所选技术的一些评述。

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动脉自旋标记磁共振(ASL)的神经放射学家指南

动脉自旋标记(Arterial spin labeling, ASL)是一种无创测量脑血流量(cerebral blood flow, CBF)的MRI技术。本文为大脑ASL提供了实用指南,以及指出了ASL技术的潜在缺陷。文中还介绍了其技术和生理背景。目前,ASL主要的研究领域是脑血管病、痴呆症和神经肿瘤学。在脑血管疾病中,ASL由于其定量的性质和确定大脑动脉范围的能力而令人感兴趣。急性卒中中,半暗带侧支循环血供的来源可通过ASL进行可视化。在慢性脑血管病中,脑灌注受损的程度和严重程度可通过ASL看到,可用来指导治疗或预防干预。ASL具有检测和随访动静脉畸形的潜力。在痴呆症患者的检查中,ASL被认为是PET的一种诊断替代方法。它可以轻易添加在常规结构MRI检查中。在确诊为阿尔茨海默病和额颞叶痴呆的患者中,可以看到与PET所见的低代谢模式相似的低灌注模式。脑肿瘤ASL研究表明,ASL测量的CBF增加区域与动态磁敏感增强灌注(DSC)成像测量的脑血容量增加高度相关。ASL用于脑肿瘤成像的主要优点是CBF测量不受血脑屏障破坏及其定量性质的影响,便于多中心和纵向研究。本文发表在Neuroradiology杂志。

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