文章来源于微信公众号（茗创科技），欢迎有兴趣的朋友搜索关注。
1、Frontiers in Neurology（4.003）：任务复杂性和图像清晰度有助于中风后患者在镜像治疗中的运动和视觉运动活动
平面镜是我们日常生活中使用的一种工具，用于提供对身体外观的即时视觉反馈，从而影响自我认知。镜像疗法对脑卒中后患者的上肢功能恢复具有有效性。镜像疗法的一个重要组成部分是想象手指运动。
本研究旨在确定手指运动复杂性和镜像清晰度是否会影响脑卒中后患者的运动和视觉运动活动。考察15名中风后患者和18名右利手的健康参与者进行简单或复杂的手指敲击，同时以不同的清晰度查看这些运动的镜像。采用功能性近红外光谱(fNIRS)记录双侧初级运动皮层(M1)和楔前叶中引起的大脑活动。
研究结果发现，在两个研究组中，相对于“简单的手指敲击与清晰的镜像”条件，“具有模糊镜像的复杂手指敲击任务”条件导致动觉镜像错觉的强度和真实性较低，并且产生了更高水平的感知努力错觉。与“具有清晰镜像的简单手指敲击任务”条件下的记录相比，“具有模糊镜像的复杂手指敲击任务”条件在同侧和同侧M1处记录到的含氧血红蛋白(HbO)浓度的变化更大。这些HbO浓度变化在楔前叶中并不显著。卒中后患者在同侧M1和楔前叶中显示出比健康人更大的变化。这表明手指运动的复杂性和图像清晰度增加了卒中后患者同侧运动皮层的神经活动，自上而下的注意和工作记忆在镜像疗法的治疗效果中可能发挥作用。
原文：Task Complexity and Image Clarity Facilitate Motor and Visuo-Motor Activities in Mirror Therapy in Post-stroke Patients
Doi: 10.3389/fneur.2021.722846
2、Neurophotonics（3.593）：fNIRS衍生的神经认知比率作为神经精神疾病的生物标志物
由于背景系统生理波动造成的信号污染，使得fNIRS衍生的特征在临床上的应用一直受到低灵敏度和特异性的影响。本研究提供了一种算法，通过消除背景信号污染的影响来提取与认知相关的特征，从而提高分类精度。
本研究旨在考察基于全局效率(GE)的fNIRS衍生生物标志物的分类准确性。采用Stroop任务，从健康对照组与偏头痛、强迫症和精神分裂症患者组中收集fNIRS数据。本研究中的功能连接(FC)图是使用偏相关方法根据中性(N)、一致(C)和不一致(I)刺激的[HbO]时间序列数据进行计算的。使用主成分的最佳选择重建FC矩阵，从而产生两个独立的网络：认知模式网络(CM)和默认模式网络(DM)。
研究结果发现，应用主成分分析(PCA)后，每个FC矩阵计算的GE值产生了很强的统计显著性，从而导致更高的特异性和准确性。通过将认知商(CQ)和CM的GE与DM的GE之比相乘，计算出一个新的指标，即神经认知比率(NCR)。当计算所有刺激的NCR平均值时，所有组的灵敏度(100%)、特异性(95.5%) 和准确度(96.3%)都很高。这表明NCR能够可靠地用作生物标志物，以改善从健康群体到神经精神病患者的分类。
原文：fNIRS-derived neurocognitive ratio as a biomarker for neuropsychiatric diseases
Doi: 10.1117/1.NPh.8.3.035008
3、Social Cognitive and Affective Neuroscience（3.436）：一起体验快乐可以增强人际合作协调
共同的积极情绪体验有助于群体成员在随后的任务中朝着更一致的方向合作，即便该过程中彼此之间没有明确的、直接的言语交流。然而，以往的研究通常专注于积极情绪诱导后的社会互动关联神经基础，但这种情绪社会效应的神经基础仍有待进一步研究。
本研究采用被试内设计和电影诱发法，结合fNIRS超扫描技术来研究二人组进行快乐情绪和中性情绪诱导后共同完成合作和竞争任务时的神经活动，即通过fNIRS记录参与者的前额叶皮层(PFC)的激活情况。
研究结果发现，与观看中性情绪视频条件相比，参与者在观看快乐情绪视频时，左额下回的人际神经同步(INS)明显更高。并且，在快乐情绪条件下，合作任务中的互动双方的人际神经同步性也更高(位于左额中回，LMFC)，且与平均合作率以及合作协调性(PFEA)呈显著正相关。中介分析表明，增强的合作协调(PFEA)完全中介了快乐视频观看时情绪诱发的INS对人际合作相关INS的促进作用。总之，本研究结果表明，共同体验积极情绪（比如，快乐）对人际合作的促进作用能够可靠地反映在人际神经同步性(INS)程度上。
原文：Experiencing Happiness Together Facilitates Dyadic Coordination through the Enhanced Interpersonal Neural Synchronization
https://doi.org/10.1093/scan/nsab114
4、Scientific Reports（4.379）：睡眠剥夺会损害认知能力，改变与任务相关的脑血流量，并降低与皮层神经血管耦合相关的血流动力学反应
睡眠剥夺(SD)是一种较为常见的情况，但同时也是一个重要的健康问题。除了代谢和心血管风险外，睡眠剥夺还与认知能力下降有关。神经血管耦合(NVC)是一种重要的稳态机制，它在密集的神经元活动期间维持大脑充足的血液供应。
为了确定睡眠剥夺是否会改变NVC反应和认知表现，本研究对健康年轻男性(n=10，27±3岁)在睡眠剥夺之前和之后的24小时进行了认知和血液动力学NVC评估。认知是通过剑桥自动化成套神经心理测试(CANTAB)的一系列测试来评估的。NVC的血流动力学成分在认知刺激过程中通过经颅多普勒超声(TCD)、在闪烁光刺激过程中动态视网膜血管分析(DVA)和手指敲击运动任务过程中的功能性近红外光谱(fNIRS)进行测量。
认知评估结果显示，睡眠剥夺24小时后的反应时间和持续注意力受损。功能性近红外光谱分析显示，在运动任务期间，睡眠剥夺改变了前额叶皮层和躯体感觉皮层的血流动力学反应。通过DVA和TCD测量的NVC相关血管反应没有显著变化。有趣的是，TCD检测到睡眠不足的参与者右侧大脑中的动脉与任务相关的脑血流量(CBF)减少。本研究结果表明，持续24小时的睡眠剥夺(SD)会导致认知能力受损以及皮层NVC反应的CBF和血流动力学成分的改变。
原文：Sleep deprivation impairs cognitive performance, alters task‑associated cerebral blood flow and decreases cortical neurovascular coupling‑related hemodynamic responses
https://doi.org/10.1038/s41598-021-00188-8
5、Frontiers in Psychiatry（4.157）：精神分裂症和重度抑郁症者在完成语言流畅性任务和伦敦塔任务期间的前额叶皮层激活
认知功能障碍是精神障碍的常见临床特征。许多功能性近红外光谱(fNIRS)研究表明，在精神分裂症(SZ)和重度抑郁症(MDD)者完成言语流畅性任务(VFT)期间，其前额叶激活减少。然而，目前没有研究检查和比较参与者在完成伦敦塔(TOL)任务时的大脑激活模式，TOL是另一种经典的、高灵敏度的执行功能测试工具，可用于这两种精神障碍的评估。
本研究旨在评估SZ和MDD患者在两种不同认知任务期间大脑激活的特征。采用32通道fNIRS考察了30 名SZ患者、30名MDD患者以及30名健康对照组(HC)，在执行TOL任务和VFT任务时的前额叶皮层(PFC)的血流动力学变化。
研究结果发现，SZ患者的VFT表现比MDD患者和HC差，两个患者组的TOL表现比HC差。与HC组相比，两个患者组的PFC都表现出较低的激活。特别是在背外侧PFC(DLPFC)的某些通道中，SZ患者表现出比MDD患者显著更低的血流动力学变化。
原文：Prefrontal Cortex Activation During Verbal Fluency Task and Tower of London Task in Schizophrenia and Major Depressive Disorder
Doi: 10.3389/fpsyt.2021.709875
6、Frontiers in Neurology（4.003）：使用功能性近红外光谱评估短期音乐疗法对早产儿脑功能的影响
音乐包含人类可以感知的实质性内容，如音量、音色和节奏的变化。音乐加工是一个复杂的过程，需要不同的大脑区域参与多级处理。由于音乐的多维特征，它具有唤起积极情绪的能力。本研究采用功能性近红外光谱(fNIRS)技术，评估了短期音乐疗法对早产儿大脑功能的影响。首先，通过计算音乐特征与fNIRS信号之间的相关性来研究早产儿如何感知音乐的结构信息。然后，通过比较短期音乐治疗前后的静息态功能连接，来评估短期音乐治疗对大脑功能的影响。
研究结果表明，不同大脑区域负责处理相应的音乐特征，表明早产儿具有处理复杂音乐内容的能力。然而，网络分析的结果表明，短期的音乐干预不足以引起脑功能连接的变化。因此，可能需要长期的音乐治疗才能对大脑功能连接产生有效的影响。
原文：Evaluation of the Short-Term Music Therapy on Brain Functions of Preterm Infants Using Functional Near-Infrared Spectroscopy
网友评论