人类大脑单脉冲刺激引起的宏观移动波

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 计算神经科学是一种神经科学.
• 电子生理学 电子生理学

背景情况:

• 了解神经信号传播是大脑功能的关键.
• 来自单脉冲电刺激 (SPES) 的皮质皮质唤起潜能 (CCEPs) 可能映射大脑网络信息流.
• 对于CCEP的时空动态还没有完全理解.

研究的目的:

• 调查SPES是否唤起神经旅行波,可以通过内立体电脑电图检测到.
• 为了描述这些唤起的移动波的时空动态.
• 模拟神经活动的传播作为移动的波.

主要方法:

• 向21名患者提供了17631个SPES脉冲.
• 从1019个内电极接触中记录了CCEP反应.
• 分析了CCEP特征 (振幅,光谱,相位) 并使用距离指标 (欧几里德,路径,地测) 来识别移动的波.

主要成果:

• 大约14-28%的唤起反应以移动波的形式传播 (5-19%与FDR校正).
• 观察到生物学上可信的传播速度在0.1到9.6m/s之间.
• 证明SPES引起的神经活动表现出可变的时空动态.

结论:

• SPES可以引起通过立体电脑电图检测到的神经旅行波.
• 这些移动波提供了对大脑网络信息流的洞察.
• 在直接电刺激后的神经活动传播可以用移动波的形式建模.