精确的神经调节与实时大脑解码用于工作记忆增强工作记忆

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 认知科学 认知科学
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 跨磁刺激 (TMS) 提供非侵入性脑疗法,但其结果变化不定.
• 大脑功能的个体间差异是TMS变化的可能原因.
• 来自fMRI的个性化功能网络 (PFNs) 提供了针对性神经调节的潜在解决方案.

研究的目的:

• 将个性化功能网络 (PFN) 与神经网络解码器集成,以实时优化TMS.
• 通过闭环神经调节来增强工作记忆 (WM) 任务性能.
• 研究大脑解码器对行为结果的预测能力.

主要方法:

• 功能磁共振成像 (fMRI) 用于导出个性化功能网络 (PFN).
• 使用基于神经网络的解码器,在工作记忆任务中实时优化跨磁刺激 (TMS).
• 参与者接受了随机的交叉会议,具有最佳和次优刺激频率.

主要成果:

• 通过神经网络解码器引导的最佳TMS,与次优刺激相比,显著改善了工作记忆性能.
• 在控制任务中没有观察到显著的改善,这表明任务特定的影响.
• 大脑解码器的输出准确地预测了TMS/fMRI和神经调节课程期间的行为表现.

结论:

• 闭环TMS,以实时大脑解码为指导,增强刺激后的行为效应.
• 个性化的功能连接网络对于有针对性的神经调节至关重要.
• 这种方法代表了个性化大脑刺激用于认知增强的重大进展.