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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。 关键词：心脏；呼吸；节律；外感；生命节律；多模态；音乐治疗；体感音乐；多感官整合机制他们的成果发表在最新一期的NatureNeuroscience杂志上，名为“Interoceptiverhythmsinthebrain 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）。 令人惊讶的是，呼吸和胃节律与视觉、听觉和（前）运动皮质的神经活动存在联系，表明内感信号的解剖起源尚需深入研究。 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？
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
a，用皮肤电极测量心脏和胃节律，用带测量呼吸节律。b，来自腹部电极的原始数据的例子，显示了缓慢的胃节律，较快的呼吸速率和心跳。 d，身体节律对神经元活动的影响也可以通过相位-相位耦合（未说明）或相位-振幅耦合来测量，其中神经元节律的振幅（浅灰色）根据身体节律的相位（黑色）进行调制。 呼吸节律和神经活动之间的耦合主要是通过分析神经放电或大脑节律的调制与呼吸相位，要么通过寻找呼吸频率的大脑活动，要么通过将相幅耦合扩展到脑-体节律相互作用的基本原理，其中低频大脑节律的相位调节高频节律的振幅 这种解释与振荡同步的一般作用相呼应，但结果也可以在其他框架中进行解释，我们将在“将身体节律与大脑动力学整合：候选机制”中进一步发展这一点。5. 虽然保留大脑固有节律的频率往往被进化，但身体节律并非如此：老鼠的心脏和呼吸节律比人类快8到12倍，而胃频率相对相似。
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。 5. rh-NIBS夹带的临床潜力尽管非侵入性脑刺激（NIBS）已广泛探索用于治疗目的，但目前极少rh-NIBS协议进入临床实践。
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。 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. 儿童神经发育的量化指标在幼儿阶段（3-6岁），基础节律频率以每年约0.5Hz的速度增长。5岁儿童的平均α波频率约为8.5Hz，至12岁接近成人水平。 日本东京大学追踪研究显示，α波频率每下降0.5Hz，未来5年出现轻度认知障碍的风险增加1.8倍。3. 老年神经退化的预警信号65岁以上人群中，α波频率年均下降约0.1Hz。 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5kHz采样率和2.5 kHz抗混叠低通滤波器，在±430mV范围内记录EEG和MEP，每个通道分辨率24位。 此设置确保传递到实时分析循环包的总延迟可以保持在5毫秒以下。 实时信号处理 在实验期间，使用内部开发的分析软件连续估计mu节律的瞬时相位，以实现相位定向。 对于各个相位，平均目标相位和平均绝对误差如下：相位0°=5°±50°, 相位90°=78°±51°, 相位180°=177°± 52°，相位270°= 262°±48°。 我们发现，在准备阶段的静息脑电时段中，个体mu节律表达的幅度与主实验中平均MEP幅度的相位相关差异之间没有显著关系(图5)。 图5 在0°vs.180°（蓝色）和90°vs.270°（红色）时，静息脑电mu节律与平均MEP振幅的相位相关差异之间没有显著关系。
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。
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
在这项研究中，2 - 4 个月大的 5XFAD 小鼠接受了 40Hz 的经颅聚焦超声（tFUS）刺激，分为急性刺激和慢性刺激。 结果证实，与对照组（假刺激组）相比，连续 5 天的慢性 40Hz tFUS 刺激使 Aβ 积累减少了 50%。 他们使用 5XFAD 动物模型，报告称对基底前脑的 PV + 中间神经元进行光遗传学激活，导致 Aβ 沉积增加，而非像之前研究中那样减少。 Martorell 等人在 2019 年发现，多模态 GENUS 能够提高 5XFAD 小鼠模型在新物体识别任务和新物体位置任务中的记忆表现。 所有手术操作均在麻醉动物上进行，使用异氟烷（诱导时 5%，维持时 2 - 2.5%）。
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
最后，将数据分为7s的epoch，从刺激呈现前2s开始到后5s结束，然后按照条件进行分类：单纯项目记忆和配对记忆。 图5. a, 配对记忆（左）和单纯项目记忆（右）在theta相位bin（x轴）上的gamma功率（y轴）分布的年龄差异。 如图5b所示，年轻人在theta节律峰值附近表现出更一致的gamma功率增加，而老年人则表现出更分散的耦合模式。 此外，在两个年龄组中，联想记忆的个体差异与theta耦合相位的个体差异相关（图5c）。 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
图2 通过活动模式描述的昼夜节律扰动图3 生物钟的分子机制。2. 季节性情感障碍根据美国精神病学协会的数据，美国大约有5%的成年人患有SAD。大约25%的双相障碍患者也有季节性的情绪发作模式。 图5 昼夜节律和环境对情绪的调节与季节性抑郁症类似，重度抑郁症也可能涉及单胺信号的中断。 因此，需要做更多的工作来了解个体昼夜节律基因在这些大脑区域和特定细胞类型中的复杂作用，以及所有这些不同因素如何促进MDD的发展(图5)。7. 阿戈美拉汀是MEL受体MT1和MT2的高亲和力激动剂和5-HT2C(5-羟色胺受体)拮抗剂，已被证明可以减轻MDD患者的抑郁症状，并已被证明可以改变体温和激素释放的昼夜节律相移，纠正成年大鼠产前约束应激引起的昼夜节律中断 此外，在5年的随访中，较晚的时间型预示着双相障碍中更多的抑郁症状和更少的躁狂发作。许多研究已经确定了调节昼夜节律的基因中的SNP，并发现了核心昼夜节律钟的各种元件与BD之间的表面上显著的关联。
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
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。 光标控制阶段包括持续几秒钟的试验(随机顺序为3秒、5秒或7秒)，在此期间，参与者被要求在心理上执行左手或右手的挤压动作，类似于脱机操作。任务的目的是控制光标(落球)，将其指向屏幕上的篮筐。 在在线会话期间，使用8-30Hz (Butterworth, order 5)的带通滤波器对信号进行滤波，并将其分为1 s长周期，计算对数带功率。 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
与SRF、PPARγ、FOXO或ETS家族基序相比，SREBP结合位点高度富集(137个位点)(图5A)。 ? 由于SIRT6 KO肝脏中 SREBP-1c 昼夜转录和蛋白水平没有明显变化(图5B)，研究人员进行了ChIP实验。 如图5C和S8所示，Fasn启动子展示了SREBP-1选择性向TSS和阴性控制区域的募集，以及向 Hmgcr 和 Lss 启动子的募集。 此外，在大多数ZTs中，Fasn启动子中Ac-H3K9水平增加(图5C)。 ? 研究人员基于上述证据，认为SREBP-1c可能参与Fasn昼夜节律基因的表达。 昼夜节律表达仍未改变(图5D)。
2K30发布于 2021-05-24 - 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
每一阶段包括3次运行过程(每次5次试验)，共包含30次试验。实验以坐姿开始，然后重复5次坐立和站坐交替试验。图1显示了每次试验中四个状态的序列:R、AO、idle和任务执行状态(MI或ME)。 为了避免指令的模糊性，我们提供了持续4 ~ 5秒的坐-站或站-坐视频任务的视频刺激来指导参与者处于AO状态。参与者被要求在听到音频提示后立即完成两个阶段的任务。 在实验会话上只有记录肌电图 每次坐-站/站-坐转换的原始肌电图形成在 participants×runs×trials×channels×timepoints (8×3×5×6×3500)。 Fig 5.EEG、EOG和肌电图数据预处理概述。 EEG、EOG和肌电图数据预处理概述: 展示了MI在EEG和EOG数据上的预处理过程; 展示了从ME中提取MRCPs的预处理步骤。 当连续检测5次(AO >= 5)产生动作观察时，应用网格搜索算法辅助确定动作观察与运动想象(AOvs.MI)分类模型。 图8.对MI任务的神经反应。
90740发布于 2020-07-01 - 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. 心理健康：生物节律的紊乱与多种心理健康问题有关,如季节性情感障碍(SAD)和抑郁症。了解并调整自己的生物节律可能有助于改善情绪状态。5. 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。6.
36510编辑于 2025-09-09 - 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
注意，由于非节律条件(1 s内5个伪随机脉冲)的限制，11.67±2.68%的TMS序列具有以5Hz(4.80±0.18 Hz)为中心的节律性模式。 该分析在节律性TMS主效应的联合分析(节律性TMS与第一天基线和节律性TMS与非节律性TMS，图5D)定义的ROI范围内进行。 θ r-TMS夹带θ振荡选择性地提高记忆操作 在EEG地形图上使用基于非参数聚类的置换统计估计保持期(在刺激开始后750~2750 ms之间的平均活动；参见图5A-5C和5E中的红点轮廓)节律性TMS与其他两个记录阶段 与第一天基线相比，节律性TMS增加了左额-顶叶电极上持续θ振荡的功率(聚类p=0.04；图5B)。当比较节律性TMS和非节律性TMS时，在后顶叶区域也观察到这种效应(聚类p=0.04；图5C)。 该分析在节律性TMS主效应的联合分析(节律性TMS与第一天基线和节律性TMS与非节律性TMS；图5D)确定的ROI范围内进行。
99520编辑于 2022-02-28 - 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。 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。 节律可能是相互独立的。 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 - 来自专栏量子位
2点睡10点起不算熬夜？除非你每天都能执行
人体昼夜节律主要受光照影响 来自美国睡眠基金会的前美国国家癌症研究所的信息专家Eric Suni，和Alex Dimitriu博士撰文叙述了对人体昼夜节律和生物钟造成影响的因素。 值得注意的一点是：昼夜节律不等同于生物钟。 昼夜节律指生命活动以24小时左右为周期的变动。 人类的昼夜节律器的平均节律略长于24小时，且具有个体差异性，受到体内生物钟的管理。 此外，昼夜节律还会影响心理健康，昼夜节律紊乱可能会导致患抑郁症和躁郁症等精神疾病。 还有研究表明，昼夜节律对免疫系统以及参与预防癌症的DNA修复过程有重要影响。 q=%23%E6%99%9A%E7%9D%A1%E6%99%9A%E8%B5%B7%E7%9D%A1%E6%BB%A18%E5%B0%8F%E6%97%B6%E7%AE%97%E4%B8%8D%E7%AE %97%E7%86%AC%E5%A4%9C%23&Refer=top [2]https://www.sleepfoundation.org/circadian-rhythm — 完 — 「人工智能」、「
34630编辑于 2022-06-20 - 来自专栏音乐与健康
虚拟现实VR促进大脑节律对神经可塑性、学习和记忆至关重要
关键词：大脑节律，虚拟现实，沉浸式、大脑、脑科学、多模态、记忆、VR、多动障碍、物理、神经病学、电子工程这一发现可以帮助科学家理解大脑是如何将不同来源的感官信息整合在一起，从而形成我们周围世界的连贯画面的 这是一种被称为“θ节律”的脑电波，它是在60多年前被发现的。θ波节律的中断也损害了大鼠的学习和记忆能力，包括学习和记忆迷宫路线的能力。相反，更强的θ波节奏似乎能提高大脑学习和保留感觉信息的能力。 他说，他怀疑θ波节律可能在这种感知中发挥了作用。为了验证这一假设，Mehta博士和他的同事们为大鼠发明了一种沉浸式虚拟现实环境，其沉浸性远远超过商业上可用的人类虚拟现实。 值得注意的是，Mehta博士说，与自然环境相比，当大鼠在虚拟空间中奔跑时，θ节律变得明显更强。他表示：“当我们看到虚拟现实体验对θ节律增强的巨大影响时，我们被震惊了。” 然而，根据Mehta博士的说法，虚拟现实增强了eta节律——在过去60年里，无论是使用药物工具还是其他方法，都没有其他研究能如此强大地做到这一点。
17610编辑于 2026-04-30 - 来自专栏镁客网
重大成果！世界首创、中国研制体细胞克隆猴诞生！
策划&撰写：山河 近日，中国科学家成功地克隆出了世界上第一批遗传背景一致的生物节律紊乱体细胞克隆猴，让这项研究又往前迈了一大步。不仅如此，克隆猴也推动着其他重要研究的进展。 在2016年9月，研究团队利用CRISPR/Cas9方法，得到了5只生物节律核心基因BMAL1缺失的猕猴。但是这一代通过基因敲除方法获得的模型猴，很容易产生嵌合体。 后来，他们得到了世界上首例遗传背景一致的5只生物节律紊乱克隆猴。 第一代基因缺失的猕猴为后来的克隆猴提供了体细胞，方便了后续研究的开展。2018年7月12日，第一只生物节律紊乱体细胞克隆猴出生。 目前它已经脱离了哺乳期，而由于节律紊乱，它经常没有安全感地抱着头。最小的一只诞生于2018年10月12日，因为感染肺炎，这只猕猴已经去世。 新得到的克隆猴，成为理想的实验动物模型。 ? 2016年，研究团队通过基因敲除方法得到的5只节律紊乱猕猴，出现了一些病症状况。 中科院神经所研究员张洪钧表示，“猴子表现出害怕人，避免与人对视等精神问题，这些症状以前很难在小鼠身上探测到。”
56020发布于 2019-05-07
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