在年轻人中,睡眠与非快速眼动(NREM)睡眠与第一个周期中大脑连通性的重要变化有关。本研究旨在评估睡眠中的EEG连通性在年轻人和老年人之间以及在整个睡眠周期中的差异。
1、和树的遍历类似,从图中某一项点出发访遍图中其余顶点,且使每一个顶点仅被访问一次,这个过程叫做图的遍历。
摘要:较高的家庭收入F1与较大的皮质灰质体积和儿童认知能力的提高有关。然而,人们对Fl对大脑功能和结构连接的影响知之甚少。本横断面研究调查了Fl对9-11岁儿童大脑连通性和认知表现的影响。低Fl与默认模式网络(DMN)、上下顶叶皮层和小脑后部的整体功能连接密度(gFCD)下降有关,而运动、听觉、外皮层视觉区和皮质下区域的gFCD增加有关。认知表现部分介导了语速与DMN连通性之间的关联,而DMN连通性不介导语速与认知表现之间的关联。相比之下,Fl与结构连通性之间没有显著关联。研究结果表明,较差的认知表现可能反映了多种因素(遗传、营养、父母互动的水平和质量以及教育暴露),导致低收入家庭儿童DMN功能连通性降低。需要后续研究来帮助澄清这是否会导致这些儿童随着年龄增长而结构连通性下降。
研究重点:尽管功能性磁共振成像发现表明,皮质连通性网络在抑郁症治疗选择中发挥作用,但其临床应用仍然有限。近来,方法学研究进展揭示,类似于使用EEG的连通性网络,是一种更容易在临床实践中实现的工具。
最近的研究表明,慢性疼痛患者的大脑网络可能发生重大的重组,但即时疼痛体验如何影响大规模功能网络的组织尚不清楚。为了研究这个问题,我们对106名同时经历有害和无害发热的参与者进行了功能性磁共振成像。疼痛刺激引起的脑连接的网络重组与无痛刺激和标准静息状态网络的组织结构有本质上的不同。有害刺激增加了躯体感觉网络与(a)参与情境表征的额顶叶网络、(b)参与动机行为选择的腹侧注意网络区域以及(c)基底神经节和脑干区域的连接。这导致了小世界性、模块化(更少的网络)和全球网络效率的降低,并出现了一个整合的疼痛超级系统(PS),其活动预测了5个参与者群体中疼痛敏感性的个体差异。网络枢纽被重组(枢纽中断),以便更多的枢纽在PS中被定位,并且从连接不同网络的连接器枢纽转向连接PS内区域的省级枢纽。我们的发现说明大尺度脑系统网络结构的重组,这些变化可能会优先考虑对疼痛事件的反应,并在疼痛过程中提供伤害性系统认知和行动的中央控制的特权访问。
摘要:有证据表明,在特定领域的认知存在性别差异,女性通常在言语记忆方面表现出优势,而男性往往在空间记忆方面表现得更好。大脑连通性的性别差异得到了充分的记录,可能为这些差异提供了见解。在这项研究中,我们研究了来自英国生物银行的大型健康样本的认知和结构协方差的性别差异,作为形态测量连通性的指标。正如预测的那样,女性表现出更好的言语记忆,而男性表现出空间记忆优势。女性也表现出更快的处理速度,在执行功能上没有观察到性别差异。相对于女性,男性表现出更高的整体效率,以及更高的两个半球的区域协方差。这些发现有助于更好地理解生物性别和认知差异如何与图形论方法衍生的形态测量连通性相关。
功能磁共振成像(fMRI)测量的功能连通性(FC)为探索大脑组织提供了一个强有力的工具。脑组织的时间动力学研究表明,功能连接体具有很大的时间变异性,这可能与心理状态的转变和/或适应过程有关。大多数动态研究,如功能连接体和功能网络连接(FNC),都关注于宏观的FC变化,即不同脑网络来源、节点和/或感兴趣区域的时间相干性变化,其中假设在网络或节点内FC是静态的。在本文中,我们发展了一种新的方法来检查FC的空间动力学,而不假设其网络内的平稳性。我们将我们的方法应用于22名受试者的听觉oddball任务(AOD)中的fMRI数据,试图通过评估空间连通性是否随任务条件而变化来捕获/验证该方法。结果表明,除了参与传统的时间动态,如跨网络变异性或动态功能网络连通性(dFNC),连接网络还表现出随时间的空间变异性。此外,我们还通过聚类分析评估个体对AOD任务中目标(oddball)检测的功能对应关系,研究了FC的空间动态与认知过程的关系。提取认知任务对应状态,并分离对应状态的动态FC空间图。在不同的任务引导的状态下,任务刺激同步状态随着默认模式网络(defaultmode network, DMN)与认知注意网络强的负相关关系显著降低。我们还观察到越来越多的任务异步状态,这种状态表现出没有DMN的反相关。研究结果强调了认知任务对观察到的空间动态结构的影响。我们还发现,我们方法得到的FC空间动态模式与宏观dFNC模式基本一致,但在空间上有更多的细节和规范,同时源内部的连通性提供了新的信息,并随时间而变化。总的来说,我们证明了(通常被忽视的)连接的空间动力学存在的证据,它与任务的联系和认知/心理状态的暗示。
最近评估大脑功能连接体的遗传性的努力主要集中在静态连接上。然而,评估随时间变化的连通性可以为大脑功能的内在动态本质提供有价值的见解。在这里,研究人员检查了人类连接组计划静息态fMRI数据的遗传率,以确定功能连接的动态波动是否有遗传基础。除了动态平均值和标准静态连通性外,还对动态连通性变化进行了评估。
创伤后应激障碍(posttraumatic stress disorder, PTSD)是一种常见的令人衰弱的精神疾病,在美国成年人中终生患病率为7%,在退伍军人中的患病率为0.25%。PTSD可能发生在经历或暴露于危及生命的事件之后,其特征是侵扰性的想法或记忆,认知和情绪的负面改变,高度唤醒和回避。执行功能的认知缺陷也可能在PTSD中表现出来。
深部脑刺激(DBS)对帕金森病(PD)的疗效可能取决于刺激部位与其他脑区之间的连通性,但是刺激哪些脑区,以及脑区间连通性是否能够预测患者的预后,仍然未知。在这里,我们确定了有效的DBS刺激丘脑底核(STN)所涉及的结构和功能连通性,并在独立队列中测试了其预测疗效的能力。
大脑连接不仅仅是大脑区域之间的信号传递。行为和认知通过皮层区域的相互作用而产生。这需要通过紧密连接的网络将本地和远程区域整合在一起。大脑连接决定了大脑的功能结构。活体大脑连接成像为识别认知神经生物学背后的驱动因素提供了机会。物种之间和人类之间的连通性差异进一步加深了对大脑进化和不同认知特征的理解。脑病理通过断开连接放大了这种变异性,从而导致认知功能的解体。长期症状的预测现在优先基于大脑断开。这种思维模式的转变将重塑我们的大脑地图,并挑战现有的大脑模式。
对于EEG数据有多种分析方法来评估大脑连通性。然而,连通性方法的实施存在很大的异质性。连通性测量、数据收集或者数据预处理的概念化的异质性可能与测量稳健程度的易变性有关。虽然使用不同EEG连通性测量的研究之间很难进行比较,但标准化的处理和报告可能有助于解决这个问题。本文讨论了重参考、epoch的长度和数量、容积传导的控制、伪迹去除、多重比较的统计控制等因素如何影响连通性测量的EEG连通性评估。基于先前的研究,本文提出了相关建议和新的检查清单用于EEG连通性研究的质量评估。该检查清单和建议旨在提请注意那些可能影响连通性评估的因素以及未来研究中需要改进的因素。EEG连通性程序和报告的标准化可能使得EEG连通性研究更具可综合性[如,用于元分析研究]和可比性,尽管连通性评估的方法上存在差异。
图(Graph)是一种表示对象之间关系的抽象数据结构。图由节点(Vertex)和边(Edge)组成,节点表示对象,边表示对象之间的关系。图可以用于建模各种实际问题,如社交网络、交通网络、电力网络等。
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1. 概述 按照处理对象的不同, 目前典型的连通性分析算法包括基于像素的方法和基于游程的方法。后者是对像素法的一种改进,它充分利用了区域各部分之间的连通关系,搜索空间得到压缩,整体效率高于前者, 因此近年来得到了更多的关注。在具体实现上,这两类方法都可采用递归法或序贯算法。递归法实现起来简单,但运行时需要消耗大量堆栈, 除了效率低,在实际应用中还容易因堆栈资源耗尽而造成算法不稳定。序贯法在扫描过程中会出现标记冲突现象,为此,常规的做法是对图像( 或子图像) 进行二次或多次扫描, 并利用冲突等价表等辅助措施来
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基于连通性状态压缩的动态规划问题 基于状态压缩的动态规划问题是一类以集合信息为状态且状态总数为指数级的特殊的动态规划问题.在状态压缩的基础上,有一类问题的状态中必须要记录若干个元素的连通情况,我们称这样的问题为基于连通性状态压缩的动态规划问题,本文着重对这类问题的解法及优化进行探讨和研究. 本文主要从动态规划的几个步骤——划分阶段,确立状态,状态转移以及程序实现来介绍这类问题的一般解法,会特别针对到目前为止信息学竞赛中涌现出来的几类题型的解法作一个探讨.结合例题,本文还会介绍作者在减少状态总数和降低转移开销
人脑是一个大规模的网络,其功能依赖于空间分布区域之间的动态相互作用。在快速发展的网络神经科学领域,有两个尚未解决但有望取得突破的挑战。首先,应该使用非侵入性和易于使用的神经成像技术来识别功能性脑网络。其次,这些技术的时间-空间分辨率应足以评估所识别网络的动态特性。现有证据表明,只要对头皮EEG信号进行适当处理,EEG源连通性方法可以解决这两个问题。因此,该技术的性能很大程度上依赖于不同方法的信号处理,如预处理方法、逆向求解、信号间的统计耦合以及网络科学。
记得我之前在讲 图论算法基础 时说图论相关的算法不会经常考,但最近被打脸了,因为一些读者和我反馈近期求职面试涉及很多图论相关的算法,可能是因为环境不好所以算法这块更卷了吧。
多年来,人们一直认为神经同步对认知至关重要。不同神经群之间的同步时间模式承载的信息超越了这些群的孤立活动,这一观点引发了功能性神经成像领域的焦点转移。具体来说,对某些刺激或任务引起的某些区域内的激活的研究,在一定程度上已经让位于对远端区域之间的共激活模式或功能连接的分析。最近,功能连接学界已经超越了早期工作所基于的平稳性假设,并引入了将时间动态纳入连接分析的方法。特别是,非侵入性电生理数据(脑磁图/脑电图(MEG/EEG))可以直接测量全脑活动和丰富的时间信息,为了解这种(潜在的快速)大脑动态提供了一个特殊的窗口。在本文中,我们讨论了挑战、解决方案以及近年来开发的一系列分析工具,这些工具有助于利用这些成像方式研究动态功能连接。进一步,我们讨论了这些方法在认知和神经精神障碍研究中的应用。最后,我们回顾了一些现有的发展,通过使用现实的计算模型,追求对非平稳连通性的潜在原因的更深入的理解。本文发表在NeuroImage杂志。
适应性社会行为和心理健康不仅依赖于对情绪表达的识别,而且依赖于对情绪缺失的推断。虽然承销情绪感知的神经生物学已经得到了很好的研究,但在社会信号中检测缺乏情绪内容的机制仍在很大程度上是未知的。在这里,使用大脑有效连接的先进分析,我们揭示了区分中性和情感的肢体语言的大脑网络。数据显示,相对于情绪性肢体语言,右侧杏仁核和小脑蚓中线更活跃。最重要的是,杏仁核和脑岛之间的有效连接预测了人们识别没有情绪的能力。这些结论在很大程度上扩展了当前的情绪感知概念,表明在识别肢体语言阅读中缺乏情绪时,使用了边缘有效连接。此外,通过提供肢体语言阅读和边缘通路之间缺失的环节,该结果可能会促进对抑郁症或精神分裂症中过度情绪化的社会信号的理解。因此,这项研究为从动物模型到神经精神疾病患者社会认知和潜在的小脑网络的多学科研究开辟了一条道路。
摘要:由髓轴突形成长程连接,使远端大脑区域之间能够快速通信,但遗传学如何控制这些连接的强度和组织仍不清楚。我们对206名参与者的扩散磁共振成像束得出的26333种结构连接进行了全基因组关联研究,每种测量都代表了一对皮质网络、皮质下结构、皮质半球内部之间的髓鞘连接密度。在Bonferroni校正后,我们确定了30个独立的全基因组显着变异,用于研究的测量数量涉及髓鞘形成(SEMA3A)、神经突伸长和引导(NUAK1、STRN、DPYSL2、EPHA3、SEMA3A、HGF、SHTN1)、神经细胞增殖和分化(GMNCs、CELF4、HGF)、神经元迁移(CCDC88C)、细胞骨架组织(CTTNBP2、MAPT、DAAM1、MYO16、PLEC)和脑金属转运(SLC39A8)。结构连通性测量是高度多基因的,估计有9.1%的常见变异对每个测量具有非零影响,并表现出负选择的特征。结构连通性测量与各种神经精神和认知特征具有显着的遗传相关性,表明连通性改变变异往往会影响大脑健康和认知功能。在成人少突胶质细胞和多种胎儿细胞类型中染色质增加的区域,遗传性富集,表明结构连接的遗传控制由对髓鞘形成和早期大脑发育的影响介导。我们的研究结果表明,通过不同的神经发育途径对白质结构连接进行普遍的、多效性的和空间结构的遗传控制,并支持这种遗传控制与健康大脑功能的相关性。
目的:颞叶癫痫(TLE)对皮层下唤醒结构的影响仍未完全被了解。在这篇文章中作者评估了TLE中的丘脑唤醒网络的功能连接性,并检查了癫痫术后的变化。
摘要:虽然大多数生物系统的功能受到其结构的严格限制,但目前的证据表明,大脑网络的结构和功能之间的耦合是相对温和的。我们的目的是研究连接体结构和功能之间的适度耦合是神经系统的基本属性还是当前脑网络模型的局限性。我们开发了一个新的深度学习框架来预测个体的大脑功能的结构体,达到的预测精度,大大超过了最先进的生物物理模型。重要的是,从个体的结构连接体预测的大脑功能解释了认知表现的显著个体间差异。我们的结果表明,人类大脑网络的结构-功能耦合比之前认为的要紧密得多。我们建立了现有的大脑网络模型可以改进的边界,并展示了深度学习如何促进大脑功能和行为之间关系的研究。
抑郁症是一种全球流行的精神疾病,以情感、认知和躯体症状为特征。神经心理学研究表明抑郁症患者在执行功能、记忆和情绪处理方面存在障碍。神经影像学研究表明,抑郁症患者的大脑区域(2-4个)表现出局灶性功能和结构异常,这些脑区涉及:海马、内侧前额叶(MPFC)、背外侧前额叶(DLPFC)、前扣带回(ACC)、后扣带回/楔前叶(PCC/PCU)、杏仁核和尾状核。相关研究也说明了区域间的异常功能联系,涉及默认网络(DMN)、ACC-丘脑、和前额叶-丘脑;前额区域之间的结构协变;以及下纵束、下额枕束、丘脑后辐射和胼胝体的解剖连接,这表明抑郁症会导致多个神经元回路中大脑连接的改变。
即使在信息技术显著发展的情况下,基于自我报告的特征和偏好来预测异性恋个体最初的相容性也并不成功。为了克服自我报告测量和预测相容性的局限性,我们使用了来自静息状态功能磁共振成像(fMRI)数据的功能连接,这些数据携带丰富的个体特异性信息,足以预测社会认知任务中的心理构建和激活模式。在从静息态功能磁共振成像(fmri)中收集数据的几天后,参与者进行了一个快速约会实验,在这个实验中,他们与其他所有异性参与者进行3分钟的快速约会。我们的机器学习算法成功地预测了实验中的成对是否兼容,使用实验前获得的功能连接的(不)相似性。个体之间功能连接的相似性和差异性以及这些多元关系有助于预测,因此表明了互补性(观察到的差异性)的重要性,以及个体与潜在伴侣在最初吸引阶段的相似性。结果表明,突显网络、边缘区域和小脑对相容感尤为重要。这项研究强调了神经信息在社会环境中预测复杂现象的效用,而单凭行为测量是无法预测的。
本研究探讨了参与不同生活方式活动与大范围脑功能网络连接的关系,以及网络连接是否独立于脑淀粉样蛋白水平而改善认知能力下降。参与者(N = 153,平均年龄= 69岁,包括N = 126淀粉样蛋白成像)在完成静息状态功能磁共振成像、生活方式活动问卷和认知测试后,认知正常。他们每年接受长达5年的认知测试(平均= 3.3年)。线性回归表明,认知活动参与与背侧注意网络内的连接,以及身体活动水平与默认模式、边缘和额顶叶控制网络内的连接以及全局网络内连接之间存在正相关关系。此外,较高的认知和身体活动水平与较高的网络模块化(功能网络专业化的衡量指标)独立相关。这些相关性在很大程度上独立于APOE4基因型、淀粉样蛋白负担、全脑萎缩、血管风险和认知储备水平。此外,背侧注意、默认模式和边缘网络的高连通性,以及更大的全局连通性和模块化与认知能力下降相关,与APOE4基因型和淀粉样蛋白负担无关。这些发现表明,大脑功能连接的变化可能是生活方式活动减少认知能力下降的机制之一。
默认模式网络(DMN)是最重要的内在连接网络,是大脑功能组织的关键架构。相反,失调的DMN是主要神经精神疾病的特征。然而,该领域仍然缺乏对DMN调控的机制和对DMN调控失调的有效干预。目前的研究通过操纵神经同步来解决这个问题,特别是α(8-12Hz)振荡,这是一种主要的内在振荡活动,在功能和生理上与DMN越来越相关。使用高分辨率α-频率经颅交流电流刺激(α-tACS)刺激皮层α振荡源,结合同时脑电图和功能MRI(EEG- fMRI),我们证明了α-tACS(与伪对照相比)不仅增强了脑电图α振荡,还增强了DMN核心内的fMRI和(源水平)α连接。重要的是,α振荡的增加介导了DMN连接的增强。因此,这些发现确定了α振荡和DMN功能之间的机制联系。经颅α调制可以上调DMN,进一步强调了一种有效的非侵入性干预,以使各种疾病中的DMN功能正常化。
加工速度是理解认知的重要概念。本研究旨在控制任务特异性,以了解认知加工速度背后的神经机制。对40名被试执行两种方式(听觉和视觉)和两种水平的任务规则(相容和不相容)的注意任务。block设计的功能磁共振成像在任务过程中捕捉到了BOLD信号。参考公开的用于处理速度的任务激活图,定义了13个感兴趣区域。认知速度是从任务反应时间得出的,这产生了六组连接性测量。混合效应LASSO回归显示,有六条重要路径提示了小脑-额叶网络预测认知速度。其中,3例为长程(2例额叶-小脑,1例小脑-额叶),3例短程(额叶-额叶、小脑-小脑和小脑-丘脑)。长距离的连接可能与认知控制有关,而短距离的连接可能与基于规则的刺激-反应过程有关。揭示的神经网络表明,按照任务规则执行操作,自动性与自上而下努力控制注意力相互作用,解释了认知速度。 1 简述 本研究旨在通过使用一系列简单的视觉和听觉通道的刺激-反应(S-R)映射任务来解决可能的任务相关偏差。这个多任务设计目的是解决上面提到的特定于形态和功能偏向的。箭头任务最初是一种视觉S-R兼容性任务,为了更好地控制所需的感觉运动处理时间,回答涉及到关于所看到或听到的内容的简单反应,箭头任务后来被改编成视觉和听觉形式(图1)。为了减少任务转换效应和交叉试验的不确定性,我们采用了分组设计,而不是与事件相关的设计。此外,我们的目标是解决以前的研究中的方法论缺陷,这些研究利用皮尔逊的相关性和心理生理学相互作用(PPI)来建立基于连接性的模型来预测加工速度。在这项研究中,我们建立了六个连通性指标,包括四个基于多变量的指数,用于进行模型比较。通过将控制任务的反应时与控制感觉运动成分的实验任务的反应时进行回归,构造了一个认知速度变量。功能关联性模型的建立基于混合效应套索回归。据我们所知,本文在该领域首次采用跨通道多任务设计,并比较了6种方法对区域间交互作用辅助处理速度的建模结果。 2 方法 2.1 被试 从当地社区招募了40名年龄在18-28岁的健康年轻人参与研究。他们都有高中或以上学历。最终样本包括35名参与者(21.5±2.1岁,14名女性),其中5名参与者被排除在分析之外。 2.2 处理速度任务 箭头任务被用来测量加工速度。它包括一个双选择S-R映射任务,具有相容(COM)、不相容(INC)和简单RT控制条件(NEU)(图1)。在COM中,参与者在出现向上箭头时按下“向上”按钮,在出现向下箭头时按下“向下”按钮(图1)。在INC中,参与者按下“向上”键表示向下箭头,按“向下”键表示向上箭头。实验涉及参与者在观看一条没有箭头的垂直线时按下任何按钮。因为在这些条件下出现的刺激是视觉图像,所以它们被称为COMVIS、INC-VIS和NEU-VIS。相同条件的听觉版本是COM-AUD、INC-AUD和NEU-AUD,向上箭头、向下箭头和垂直线分别被高音、低音和中音代替。
虽然功能性磁共振成像(fMRI)研究主要集中在灰质上,但最近的研究一致发现,血氧水平依赖(BOLD)信号可以在白质中可靠地检测到,功能连接(FC)已被组织成白质中的分布式网络。然而,尚不清楚这种白质FC是否反映了潜在的电生理同步。为了解决这个问题,我们使用了16例耐药癫痫患者的颅内立体脑电图(SEEG)和静息状态功能磁共振成像(fMRI)数据。我们发现BOLD FC与SEEG FC在白质中相关,并且这一结果在每个参与者的广泛频段范围内是一致的。通过纳入扩散谱成像数据,我们还发现SEEG和fMRI的白质FC与白质结构连通性相关,表明解剖纤维束是白质功能同步的基础。这些结果为白质BOLD FC的电生理和结构基础提供了证据,它可能是精神和神经疾病的潜在生物标志物。
No.34期 缩图法(一) Mr. 王:接下来我们再谈一种常用于磁盘上存储的图的思想,叫作缩图法。我们不得不设计磁盘算法,重要原因就是内存存不下特别大的图。 所以一些基本的考虑就是,我们能不能试着把图变得小一点,使之能被放进内存中。如果经过若干次I/O 之后,使得图剩下的部分可以被放进内存中,那么处理也就变得容易多了。 小可:哦,“缩图法”名字听起来也好像是这个思想。具体怎么做呢? Mr. 王:我们来看这样一个问题:判定一个特别大的图的连通性。显然这个大图会被存储在外存中。 Mr. 王:首先我们试着给
给你一个数组edges,其中edges[i] = [typei, ui, vi]表示节点ui和vi之间存在类型为typei的双向边。请你在保证图仍能够被Alice和Bob 完全遍历的前提下,找出可以删除的最大边数。如果从任何节点开始,Alice和Bob都可以到达所有其他节点,则认为图是可以完全遍历的。
版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。
目的:来自多个研究领域的证据表明,神经肽催产素在社会认知和社会行为中起着关键作用。尽管有一些研究检查了催产素对精神分裂症临床症状的影响,但其潜在的神经生物学变化尚未得到充分研究。因此,本研究考察了催产素对精神分裂症患者大脑有效连通性的影响。
帕金森病是当前最严重的神经退行性疾病,其神经变性除了导致患者的运动障碍以外,对其高级认知功能也有一定损害,其中对帕金森病人的奖赏系统的研究是众多研究者关注的重点。有研究认为,帕金森病的冲动性可能是由于对奖励的错误评估或抑制不当选择的失败而导致的。尽管先前的研究表明,不同的神经网络构成了这些认知操作的基础,但对帕金森病患者的神经网络及其与冲动的个体间差异的关系的研究却很少。
抑郁症是一种常见的精神障碍,其特征是异质性的认知和行为症状。功能连接组学的新兴研究范式为分析抑郁症患者大脑网络组织和功能的变化提供了定量的理论框架和分析工具。在这篇综述中,我们首先讨论了抑郁症相关功能连接体变异的最新进展。然后,我们讨论了抑郁症治疗特异性脑网络的结果,并提出了一个假设模型,突出了每种治疗在调节特异性脑网络连接和抑郁症症状方面的优势和独特性。最后,我们展望了在临床实践中结合多种治疗类型,使用多站点数据集和多模式神经成像方法,并确定生物学抑郁症亚型的未来前景。
近几年,神经网络在自然语言、图像、语音等数据上都取得了显著的突破,将模型性能带到了一个前所未有的高度,但如何在图数据上训练仍然是一个可研究的点。
连通,字面而言,类似于自来水管道中的水流,如果水能从某一个地点畅通流到另一个地点,说明两点之间是连通的。也说明水管具有连通性,图中即如此。
来自INIMS的Jan-Patrick Stellmann等人在neurology期刊上发表了一篇关于MS的结构脑网络研究,研究主要探寻了病人结构脑网络连接的组织方式如何因发病而变化以及这些变化与疾病特征之间的关系。 研究采用了37组PPMS被试以及21组健康被试进行测验。利用结构MRI,发现了在前额叶、楔前叶、顶叶和岛叶皮质等rich-club区域的连接会因为MS显著地降低,rich-club区域的失连与临床的症状具有相关性。结果发现,具有PPMS的病人以及正常人在结构连接的基本框架上并没有显著的差异,而
当Transformer模型发布时,它彻底革新了机器翻译领域。虽然最初是为特定任务设计的,但这种革命性的架构显示出它可以轻松适应不同的任务。随后成为了Transformer一个标准,甚至用于它最初设计之外的数据(如图像和其他序列数据)。
深部脑刺激可能是一种有效的疗法,以治疗严重的难治性抽动秽语综合征的选择病例;然而,患者的反应是多变的,并且没有可靠的方法来预测临床结果。这项回顾性研究的目的是确定与抽搐和共病强迫行为改善相关的刺激依赖的结构网络,比较不同手术目标之间的网络,并确定连接是否可以用于预测临床结果。多部位患者队列(n = 66)苍白球内肌(n = 34)或丘脑中央内侧部(n = 32) 双侧植入的激活组织体积被用于生成概率性纤维束追踪以形成规范的结构连接体。纤维束追踪图用于识别与抽搐或共患强迫行为改善相关的网络,并预测整个队列的临床结果。然后,相关网络被用来生成“反向”示踪图,以划分所有患者的刺激总量,以确定需要瞄准或避免的局部区域。结果表明,苍白球内区与边缘网络、联想网络、尾状核、丘脑和小脑的连通性与抽动症状的改善呈正相关;该模型预测了临床改善评分,并且对交叉验证是稳健的。与后腹侧苍白球相比,内侧前苍白球附近区域与正相关网络的连通性更高,与该图谱重叠的组织激活体积与抽搐改善显著相关。丘脑中央内侧,与感觉运动网络、顶叶-颞-枕神经网络、壳核和小脑的连接与抽搐改善呈正相关;该模型预测了临床改善评分,并且对交叉验证具有鲁棒性。丘脑前部/外侧中央内侧区域与正相关网络的连通性更高,但与该图谱重叠的组织激活量并不能预测改善。对于强迫性行为,两个目标都显示与前额叶皮层、眶额皮层和扣带皮层的连接与改善呈正相关;然而,只有中丘脑地图预测了整个队列的临床结果,但该模型对交叉验证并不稳健。总的来说,结果表明,刺激部位的结构连接可能对调节症状的改善很重要,而且参与抽搐改善的网络可能因手术靶点的不同而不同。这些网络为潜在的机制提供了重要的见解,并可用于指导导联的放置和刺激参数的选择,以及细化神经调节治疗难治性抽动秽语综合征的靶点。
背景: 神经振荡与帕金森病的症状有关。可以利用这种关系来优化深部脑刺激 (DBS),例如通过通知设备或人关于刺激的最佳位置、时间和强度。到目前为止,振荡是否能预测单个DBS的结果还不清楚。
详细绘制基因和环境对功能连接体的影响是发展基因与临床诊断或认知能力之间的中间表型的关键一步。我们分析了来自两个成年双胞胎样本的静息状态功能磁共振成像数据,以量化遗传和环境对264个大脑区域(35000个功能连接)之间所有成对功能连接的影响。整个连接体的非共享环境影响较高。大约有14-22%的连接在每个样本中具有显著的遗传影响,4.6%的连接在两个样本中显著,12%的遗传力估计大于30%。共享环境影响的证据是微弱的。一种新的全连接体双变量遗传建模程序揭示,连接上的遗传影响不同于连接体整体总结测量、基于网络的连接估计和静息状态扫描期间的运动的遗传影响。大脑的遗传结构是多样的,并不像人们想象的那样,仅仅依靠非遗传信息数据或低分辨率数据的结构。作为后续研究,我们对功能连接进行了新的分类,并研究了具有特别强遗传影响的高度局部性连接。这种脑连通性的高分辨率遗传分类学将有助于理解基因对脑疾病的影响。
背景:精神分裂型指的是在一般人群中低于临床阈值的精神分裂样特征。精神分裂症的病理发展被假设为从最初的脑连接断开和脑连接补偿共存到脑连接失代偿的演变过程。
check-k8s-network 是一款 AI 编写的 Kubernetes 网络连通性检查小工具,它主要用于检查 Kubernetes 集群中各个容器的网络连通性,支持 ICMP、TCP、UDP 和 HTTP 检查。
图论发源于十八世纪, 最早主要研究一些游戏问题: 如哥尼斯堡七桥问题, 迷宫问题和博弈问题等. 计算机出现以后, 图论得到了长足的发展, 至今仍然活跃在科研和实际应用的第一线, 如现在受到普遍关注的云计算, 大数据应用和深度学习等. 图论所讨论的图 (Graph) 与人们通常所熟悉的图 (如圆、椭圆、函数图表等) 是很不相同的.图论中的图是指某类具体离散事物集合和该集合中的每对事物间以某种方式相联系的数学模型.
母亲的身体气味(BO)在安全感和社会认知中是一种重要的信号,但它们在人类大脑成熟中的作用在很大程度上是未知的。利用生态范式和双脑电图记录,我们检查了在婴儿-母亲和婴儿-陌生人互动中,母亲BO对脑-脑同步的影响。在不同条件下,右脑与右脑会出现同步的神经连接,在婴儿的成熟期使其大脑社会性相关的关键节点变得敏感。婴儿与母亲的互动激发了更大的大脑间的同步;然而,母亲的BO减弱了这种差异。在存在母亲BO条件下,婴儿表现出更多的社会关注、积极唤醒和趋向行为,增强了婴儿与陌生人的神经同步。人类母亲使用大脑间机制来调节婴儿的大脑社会性,BO(母亲身体气味)可能帮助婴儿的社会关系从母婴关系到社会群体关系的转移。本文发表在SCIENCE ADVANCES杂志。
图神经网络(Graph Neural Networks)在图表示学习任务中获得了空前的成功。然而和深度学习的领域相比,图神经网络一个显著的特征是,网络在浅层的时候(层数只有2-3层)就取得了最好的表现。如果我们继续加深图神经网络,那么其表现反而会快速下降。这和深度学习中的内核“深度”二字相违背。
班上有 N 名学生。其中有些人是朋友,有些则不是。他们的友谊具有是传递性。如果已知 A 是 B 的朋友,B 是 C 的朋友,那么我们可以认为 A 也是 C 的朋友。所谓的朋友圈,是指所有朋友的集合。
大脑网络中的信号在多个拓扑尺度上展开。区域可以通过局部回路交换信息,包括直接邻居和具有相似功能的区域,或者通过全局回路交换信息,包括具有不同功能的远邻居。在这里,我们研究了皮质-皮质网络的组织如何通过参数化调整信号在白质连接体上传输的范围来调节局部和全局通信。我们发现,大脑区域在偏好的沟通尺度上是不同的。通过研究大脑区域在多个尺度上与邻居交流的倾向,我们自然地揭示了它们的功能多样性:单模态区表现出对局部交流的偏好,而多模态区表现出对全球交流的偏好。我们表明,这些偏好表现为区域和尺度特定的结构-功能耦合。即,单模态区域的功能连接出现在小尺度回路的单突触通信中,而跨模态区域的功能连接出现在大尺度回路的多突触通信中。总之,目前的研究结果表明,交流偏好在大脑皮层之间是高度异质性的,形成了结构-功能耦合的区域差异。
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