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大脑如何感知生命节律？
大脑如何感知生命节律？感知内部身体信号是生命的基础。 呼吸与大脑活动之间的耦合主要通过分析神经激发或大脑节律的调制来确定，可以通过呼吸频率搜索大脑活动，或者通过相位-振荡耦合的原理来扩展脑体节律相互作用（图2e）。 4.在广泛的皮质网络中观察到身体节律图3是前三节报告的调查结果的图形摘要，显示了内感处理的关键发现。虽然存在一些局限性，如物种差异和采样偏差，但图3强调了内感网络的广泛性。 图4.大脑中的身体节奏：候选机制5.将身体节奏与大脑动力学相结合：候选机制如何将身体的生理节奏与大脑动力学和外部感知或认知处理相融合？ 这问题从振荡同步、预测编码和多感官整合三个不同角度进行研究（图4）。振荡同步框架探讨大脑区域间的振荡同步如何在协调大脑活动和区域间通信中发挥作用。
15710编辑于 2026-01-29 - 来自专栏脑电信号科研科普
Nature Neuroscience：大脑的内感受性节律
4. 呼吸4.1 功能和途径呼吸的主要功能是允许肺内的气体交换以进行血氧，但呼吸也用于嗅探和气味采样，气流的精确时间调节是吞咽和发声的基础。 我们将在下面依次介绍每种候选机制，并讨论它如何适应心脏、呼吸和胃的输入（图4）。这三个框架并不是相互排斥的，但它们会影响实验范式，并为对研究结果的解释增添色彩，有时是含蓄的。 图4. 在这种观点中，身体节奏作为载波，施加或多或少的兴奋性的时间窗口（图4a）。呼吸是深还是浅，或者心脏排出少量或大量的血液，只要在不同的大脑区域产生有节奏的模式，就不重要。 异态调节可以在一个扩展的预测编码框架中表达，大脑不断产生和更新外部环境模型，还更新机体状态（图4c）。 多感觉整合（图4e）需要内感受和外感受信息汇聚到相同的神经元上，例如在初级躯体感觉皮层或早期皮层下阶段的膀胱和触觉输入。
1.2K10编辑于 2024-01-05 非侵入式脑刺激调控认知的神经节律
节律性非侵入性脑刺激（rh-NIBS）可用于调节神经振荡，并研究这些脑节律对认知的功能性作用。本文旨在关注该领域常被忽视的方面，这些方面限制了研究结果的解释和转化潜力。 这些振荡是大脑的节律，也是认知的节律。节律性大脑活动的时间结构支持跨多时间尺度的感觉信息表征、处理和预测，这是行动和认知的基础。目前普遍认为神经振荡是人类认知能力的基本组成部分。 大多数研究发现基于记录特定认知任务期间的振荡活动（如M/EEG），随后将任务表现与脑节律关联。然而，这种相关性方法在揭示脑节律对认知功能的实际作用方面存在局限性。 这种振荡活动的实验性调制称为神经夹带，可通过节律性非侵入性脑刺激技术实现。最成熟的技术是节律性经颅磁刺激（rh-TMS）和经颅交流电刺激（tACS），如图1所示。 4.在线与离线rh-NIBS效应：夹带与可塑性夹带的前提是固有脑节律代表自我维持的振荡器，其先于并长于外部刺激。因此，夹带本身不应长于刺激，属于在线rh-NIBS效应。
28410编辑于 2025-09-26- 来自专栏生命科学与未来科学
解码大脑密码：脑电基础节律揭示认知功能奥秘
大脑基础节律：认知功能的生物钟摆人类大脑的神经活动始终伴随着规律的电信号波动，这些被称为脑电波的生物电现象，是窥探认知功能的天然窗口。 其中，大脑基础节律（以α波为主的闭眼静息态脑电）作为核心指标，不仅反映了大脑的即时状态，更如同生物钟摆般标记着神经系统的发育轨迹和老化进程。 这种与年龄高度相关的生物学规律，使得基础节律成为评估大脑成熟度、预测认知衰退的天然标尺。年龄相关性：从发育图谱到老化预警1. 成年期认知状态的晴雨表健康成年人（20-60岁）的理想基础节律稳定在9.5-10.5Hz区间。当频率降至9Hz以下时，可能预示着早期认知衰退。 个性化干预方案制定基于基础节律特征，AI系统可自动推荐干预策略：对于低频高波幅者推荐经颅磁刺激，节律失调者匹配神经反馈训练，使干预有效率从经验治疗的54%提升至82%。
5000编辑于 2026-05-13 - 来自专栏音乐与健康
节律紊乱，竟是神经“作祟”！
图｜论文首页昼夜节律是生物体适应日夜交替的一种基本机制，哺乳动物的主要生物钟位于下丘脑的视交叉上核（SCN），该区域通过光照信号设定身体的24小时节律，并调控睡眠、体温、代谢和激素水平的日常波动。 图｜肝脏节律紊乱的小鼠在非活动期间（光照期）的进食量增加除了表象，研究者们还深挖了基因水平的改变。下丘脑弓状核（Arc）是身体里的进食调控中心，会整合过去的摄食节律与当前代谢需求以调节进食行为。 这意味着，节律紊乱的HepDKO小鼠会在本应休息的时间段出现进食倾向。 也就是说，通过对肝迷走神经进行干预，可以缓解因饮食和昼夜节律失调引起的肥胖。图｜针对肝迷走神经进行干预可以缓解高脂饮食带来的肥胖肝脏，是人体重要的节律器官。 之前，人们已经想到通过调整进食时间或加强昼夜节律来恢复肝脏的节律性，以减少肥胖及相关代谢疾病的风险。Mitchell A.
30110编辑于 2025-09-08 - 来自专栏思影科技
皮质运动兴奋性不受中央区mu节律相位的调节
利用脑电在线读数，我们确定了在2Hz到单个mu频率峰值频带范围内的4个相位(0°、90°、180°、270°)。 使用R统计软件包中的lme4包(Team RC 2018)执行统计分析。 运动诱发电位(MEP) 在所有条件下，平均MEP振幅为1.05±0.42 mV，没有表现出相位依赖性变化(见图4)。 图4.mu相位、mu功率和刺激间间隔对MEP振幅的影响。 A左：作为相位函数的总体平均MEP数据(95%置信区间)，右：单个MEP平均值作为相位函数。黑线表示平均值。 mu功率的简单主效应是由于在TMS时MEP振幅随mu功率水平的线性下降（图4B）。ISI的简单主效应反映了随着连续TMS脉冲间隔的延长，MEP振幅线性增加（图4B）。
1.3K20发布于 2020-05-11 - 来自专栏音乐与健康
守护心跳节律:从生活方式到精准治疗（多模态音乐干预）
它是最直观、最普及的“健康之声”——正常心音呈现出有序而稳定的节律特征，如同均衡而流畅的交响乐章；而心律失常，特别是房颤，则表现为节律失控、频率不规则，犹如被打乱的音符和杂乱无章的鼓点。 用大数据“听”健康，用人工智能“筛”风险此研究科学意义——在人群研究中证实：心音的波动性和节律特征，具备筛查心律失常的能力；建立了从心音到心电、生物标志物、心脏超声的多模态验证体系；在人群公共健康领域， 心脏不是一个简单的泵，而是一个有节律的“音乐指挥家”。它要保证血液源源不断地流向全身各处，不快不慢，刚刚好。在人体的众多器官中，心脏无疑是最为独特的存在。它不仅是一个泵血器官，更是生命节奏的掌控者。 Phenomics 4, 584–591 (2024).[2] Ren, HY., Dong, QB., Qin QR. et al.
20110编辑于 2025-10-28 eLife综述：gamma神经振荡节律-大脑健康的守护者
他们提出，像 4Hz 这样的较低频率，可能是实现高效、广泛振荡活动传播的更好候选频率。 其清除间质代谢废物（如 Aβ 和 tau）的效率主要依赖于星形胶质细胞水通道蛋白 - 4（AQP4）水通道。 GENUS 通过增加星形胶质细胞终足上 AQP4 水通道的极化，促进了血管周围 CSF 的流入和间质脑液（ICF）的流出。 重要的是，所有这些中间神经元群体都具有血管活性（图 4），能够调节血流和组织氧合。 正如 Tsai 等人所提出的，一种可能性是节律性血管运动调节能够实现淋巴清除，其中涉及水通道蛋白-4（AQP4）水通道等。另一种可能性是，节律性血管运动调节可以使血流量与局部回路的代谢需求主动匹配。
83010编辑于 2025-02-17- 来自专栏脑电信号科研科普
节律失调：Theta-Gamma耦合精度改变损害老年人的联想记忆
效应携带频率范围（50-75Hz）和通道聚类（Pz、P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、POz、PO3、PO4、PO7、PO8、O1、O2、Oz）用作以下分析的兴趣区和频率。 图4. a, 年轻人（上图）和老年人（下图）的theta-gamma耦合相位的角直方图。 如图4a,b所示，在两个年龄组中，相比于单纯项目记忆，配对记忆耦合似乎更接近theta周期的峰值（表3）。 然而，单纯项目被再认的试次的耦合相位偏离于成功提取物体-场景配对的试次的耦合相位（图4）。 关键的是，我们观察到年龄组之间耦合相位稳定的差异，老年人更低的配对记忆表现与远离theta峰值的相位偏移有关（图5a,b；图4a）。
75440编辑于 2022-12-20 Neuron综述|昼夜节律和情绪障碍:是时候看清真相了
时间类型、性别和年龄也在SAD的发展或表现症状中起作用，对女性有强烈的性别偏见，女性患这种疾病的可能性要高4倍。 他们提出，PIPR的减少可能与一种特定的黑视素基因OPN4变异有关，这表明这种昼夜节律光感受器对光输入不太敏感。 在许多哺乳动物物种中，MEL在季节性过程中也发挥着更大的作用，包括繁殖模式、攻击性和冬眠SAD的症状包括疲劳加剧、睡眠过多和对碳水化合物的渴望，而白天长度减少导致的MEL的季节性变化可能是这些干扰的促成、原因或结果(图4) 图4 褪黑素分泌持续时间随季节夜间长度的变化而变化4. SAD的治疗方法BLT是SAD最广泛使用的治疗方法。当暴露在明亮的广谱光下30分钟时，大多数SAD患者报告在专门使用和参与治疗后症状改善或停止。 在这项研究进行的4年期间，他们的给药方案有所不同，每天的MEL总量为0.225毫克(第2年)或0.3毫克(第1、3和4年)。
88710编辑于 2024-04-08- 来自专栏脑机接口
偏手性对感觉运动节律、去同步和运动想象BCI控制的影响
今天Rose小哥分享一篇Nature上的关于偏手性对感觉运动节律、运动想象BCI控制方面的影响。 在涉及到手部运动的BCI实验，比如运动想象实验中，偏手性对实验的影响需要考虑到。 Eugene，OR，USA)测量了感觉运动节律活动的变化。 会话中使用8-cup活性干电极(FC3, C3, C5, CP3, CP4, C4, C6,FC4)，其右耳参考电极和接地电极位于g.SAHARA系统。记录期间采样率设置为128Hz。 数据采集与分析 感觉运动节律分析 利用有限脉冲响应滤波器(FIR滤波器)对离线状态下的脑电图信号进行1– 40Hz范围的带通滤波。 离线分析涉及位于运动相关皮层的两个ICs簇，并被缩小到感觉运动节律的范围。这意味着，结果和结论也仅限于这一范围的数据。
76820发布于 2020-07-01 - 来自专栏脑机接口
研究人员发现短暂延迟的神经反馈有助于顶叶α节律的训练
为了提供进入小延迟领域的途径，科学家们开发了一种新的滤波脑电图信号的数学方法，允许快速估计大脑节律性活动的参数。 “这种方法使我们能够以最小的外部系统响应延迟访问大脑未知的交互区域。 研究人员对40名受试者进行训练，让他们根据电脑屏幕上显示的反馈信号来增强自己顶叶阿尔法节律的功率。 HSE大学的科学家们现在已经成功地实现了一种反馈回路，在总延迟小于110毫秒的情况下，增强瞬时窄带节律功率。 结果表明，与其他组相比，延迟最小组的受试者在训练时间更少的情况下达到了一定水平的阿尔法节律功率。此外，对训练后的alpha节奏的分析显示，只有延迟最小的那组受试者的节奏功率表现出持续的增长。
50310编辑于 2022-08-25 - 来自专栏生信菜鸟团
【生信文献200篇】33 sirt6和sirt1调控昼夜节律
对基因表达昼夜节律期的分析显示，SIRT6 KO小鼠在 ZT16 和 ZT20 时出现了基因振荡的峰值，与SIRT6 KO小鼠在 ZT4 和 ZT8 时显著表达的基因不同(图2B)。 ? 相比之下，SIRT6的缺失导致Dbp启动子的昼夜节律BMAL1募集(zt4和zt8)显著增加(图3D)。同时Ac-H3K9在所有时间点上都有增加(图3E)。 ? 如共免疫沉淀(co-IP)所示(图4A和4B)，SIRT6可以单独或同时与CLOCK和BMAL1相互作用。并且，SIRT6并不通过co-IP直接与SIRT1相互作用(图4B)。 因此，研究人员使用了 WT 和 SREBP-1c KO 小鼠在 ZT4 和 ZT16 的肝脏，观察到 SREBP-1c KO 小鼠肝脏中 Fasn 昼夜节律表达显著下降，而 Dbp 和 RevErbα 目前在人体中共发现了18种HDAC，根据序列同源性不同被分为4种类型： 第Ⅰ类HDAC1~3，8，主要分布在细胞核内； 第Ⅱ类HDAC4~7，9，10； 第Ⅲ类为sirtuin蛋白家族，包括SIRT1~
2K30发布于 2021-05-24 - 来自专栏脑电信号科研科普
浅谈脑电的alpha频段振荡
alpha振荡的分类 依据alpha节律分布的皮层区域，alpha节律主要可以分为两类：一个是感觉运动皮层区域的alpha振荡，也称之为mu节律，另一个是视觉皮层或枕叶的alpha节律。 1.感觉运动皮层区域的alpha振荡 如图1所示，被试睁眼静息态下我们可以在C3和C4电极上观察到相互独立的alpha节律，这些alpha节律具有尖锐的负波，使人很容易想起希腊字母μ (mu)，因此这些 alpha节律又称为mu 节律。 此外，mu节律又称为感觉运动 alpha节律，主要是由于其主要位于sensory-motor皮层区域。Mu节律可以被手运动、手的运动想象等所阻断，反之，肌肉的放松可以增强mu节律。 alpha振荡与年龄的关系 枕叶alpha节律和mu节律的power和峰频率随年龄变化如图4所示。可以看到，枕叶alpha和感觉运动区mu节律的功率都随着年龄增大而下降。
1.7K21发布于 2020-11-11 - 来自专栏脑机接口
在动作观察，运动想象和站立和坐姿执行过程中解码脑电节律
Fig 1.每个实验的时间安排 每个试验的的时间安排表，显示的四种状态包括休眠(0-4秒)、AO(4-8秒)、idle(8-9秒)和任务执行(MI或ME(9-13秒)。 EEG：将11个电极放置在FCz，C3，Cz，C4，CP3，CPz，CP4，P3，Pz，P4和POz上 EOG：将2个电极放在右眼下方(VEOG)和(HEOG)上 在整个实验过程中，EEG和EOG信号的阻抗均保持在 在本研究中，9个滤波器组带通滤波器的带宽为4 Hz从4到40 Hz (4 - 8 Hz, 8-12Hz，…，36–40 Hz)。 从0-4 s的时间间隔对应于R状态，从4-8 s的间隔对应于AO状态，从8-9 s的间隔对应于空闲状态，从9 s开始的时间间隔对应于执行状态。为了可视化，采样率设置为600 Hz。 4 stand AO_vs_MI rASR >> python run_fbcsp_mi.py 2 0.1 4 sit AO_vs_MI rASR >> python run_fbcsp_mi.py
90740发布于 2020-07-01 - 来自专栏思影科技
前额叶皮层损伤影响情绪理解：EEG和行为学证据
行为学实验范式选用了四种，分别是1.生物运动：动作范式；2.手势识别；3.生物运动：情绪范式；4.眼神判断情绪测试。其中范式一二都是针对动作识别的测试，范式三四都是针对情绪识别的测试。 之前的研究表明，在动作观察和模仿执行时均可发现mu节律的抑制现象，mu节律分为较低频率的mu节律（α：7~14 Hz）和较高频率的mu节律（β：15~25 Hz）。 脑电结果显示，三组被试确实存在β节律抑制的显著性差异，但是在α节律未观察到这样的区别。脑电和行为学的相关性分析显示：损伤半球的β节律抑制指数与两种情绪识别范式中的准确率均成显著负相关。 即正常被试在情绪识别中出现β节律抑制现象，而脑损伤患者情绪识别能力越低，β节律抑制越弱。如图4。 ? 图4 EEG结果。 Brain, 2017, 140(4): 1086-1099.
1.5K90发布于 2018-04-08 - 来自专栏脑电信号科研科普
浅谈脑电的beta频段振荡
2.Rolandic beta振荡 对于自发的EEG活动（eye open或 eye close状态），可以在健康被试的感觉运动皮层（C3、C4和Cz）观察到明显的beta节律，即称之为Rolandic 图1所示为将康被试在eye open状态下采集的EEG信号，可以看到Rolandic beta节律主要分布在Cz电极附近，Rolandic mu节律主要分布于C3、C4电极，并且两者是同时出现的。 3.Frontal beta振荡 对于自发的EEG活动，有时也可以在健康被试的额叶（F3、F4和Fz）观察到明显的beta节律，即称之为Frontal beta 节律。 图3所示为健康被试在eye open状态下的beta节律分布，可以看到在F3和F4电极处表现出最大的beta功率。 4.总结 当然，beta振荡的研究牵涉方方面面，而本文只是九牛一毛。正如前文所述，笔者在这里主要对笔者自己看到的关于beta振荡的内容做了简单的梳理，希望起到抛砖引玉的作用。
1.8K30发布于 2020-11-11 - 来自专栏音乐与健康
探秘情绪密码:从神经机制到行为表现的多维度解析
本文将探讨生物节律的概念,其对健康的影响,以及如何调整日常生活以更好地顺应自然节律,从而提升整体健康水平。什么是生物节律？生物节律是指生物体内部的周期性变化,这种变化会影响我们的生理和心理状态。 最为人熟知的是昼夜节律(Circadian Rhythm),它大约以24小时为一个周期。然而,我们体内还存在其他多种节律,如超昼夜节律(周期长于24小时)和亚昼夜节律(周期短于24小时)。 这些节律并非单独运作,而是形成了一个复杂的系统,共同调节我们的各项生理功能。从体温、激素分泌到新陈代谢,几乎所有生理过程都受到生物节律的影响。生物节律与健康的关系1. 免疫功能：研究表明,免疫系统的活动也遵循一定的节律。例如,某些类型的免疫细胞在夜间更为活跃。这意味着充足的夜间睡眠对维持强健的免疫系统至关重要。4. 4. 根据个人节律安排活动：了解自己是"夜猫子"还是"早起鸟",并尽可能据此安排重要活动和任务。5. 适度运动：定期运动有助于调节生物节律。但要注意,剧烈运动最好安排在下午或傍晚,而不是临近睡前。
36510编辑于 2025-09-09 - 来自专栏华章科技
2017年诺贝奖出炉：你变丑和变笨的原因，他们终于研究出来了…
这个家族成员总在凌晨3、4点起床，晚上6、7点就睡觉。这和大部分人的生活习惯大不相同。 它们还通过大脑神经调控着全身的器官，让大家有节律地工作着，由此也形成精妙的外周节律环，这样全身其实存在着大量的节律相关基因。 一旦打破，会出现问题，疾病可能匍匐而来。” ? 迈克尔·罗斯巴殊教授说，2013年，他在一项肥胖研究就发现，通过调节小鼠体内LGR4基因开关，可以影响肥胖的发生。 简单说，如果在小鼠体内去除这个LGR4基因，小鼠的体重会减轻，各项代谢指标，包括血糖、血脂、血压等，均明显好转。 他们研究进一步发现，LGR4基因其实具有某种节律基因的特征和功能，它会控制小鼠体内某些代谢功能的延迟或提前。
58030发布于 2018-08-17 - 来自专栏思影科技
Neuron：背侧流中θ振荡的选择性夹带可提高听觉工作记忆表现
在TMS方案中，对被试进行节律性刺激(第2天或第3天，参与者之间相互平衡)或非节律性刺激——见下图1A和4A。 刺激 在每个阶段，被试执行两个旋律辨别任务(图1B)。 与第一天基线(p = 0.02)和操作任务的非节律性TMS(p=0.04)相比，当节律性TMS调谐θ频率时，表现提高(见图4B)。 有趣的是，与两项任务的基线相比，非节律性TMS并没有调节被试的正确率(ps＞0.43；图4B)。最后，与节律性刺激相关的行为增强(相对于第一天基线)与第一天基线正确率呈负相关(图4C)。 图4 TMS方案和行为结果 (A) 皮层结果显示TMS诱发的活动(TMS线圈位于左侧IPS中心)。短双相TMS脉冲在节律性TMS或非节律性TMS下传送。 试次间PLV，节律性TMS： 图S4 与图6相关。
99520编辑于 2022-02-28
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