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Articles by Tobias Teichert in JoVE
JoVE General
Imaging funzionale con rinforzo, eyetracking e monitoraggio fisiologico
1Department of Neuroscience, Columbia University, 2Department of Psychiatry, Columbia University, 3Department of Radiology, Columbia University
Questa presentazione illustra l'utilizzo di fMRI per studiare i circuiti neurali che sono alla base del processo decisionale. Semplici compiti percettivi sono combinati con rinforzi appetitiva e avversione per studiare come i risultati sui processi decisionali.
Other articles by Tobias Teichert on PubMed
Invarianza Di Scala Delle Proprietà Di Campo Recettivo Nella Corteccia Visiva Primaria
Il nostro sistema visivo ci permette di riconoscere gli oggetti visivi attraverso una vasta gamma di scale spaziali. I meccanismi neurali alla base queste abilità sono ancora poco chiari. Rappresentazione indipendente dalle dimensioni o scala di oggetti visivi potrebbe essere supportata dall'elaborazione nella corteccia visiva primaria (V1). I neuroni in V1 sono selettivi per la frequenza spaziale e rappresentano quindi informazioni visive nella specifica lunghezza d'onda spaziale. Abbiamo testato se proprietà differenti campo recettivo dei neuroni in V1 con lunghezza d'onda spaziale preferito la scala. In particolare, abbiamo studiato la dimensione dell'area che migliora le risposte, cioè, la sommatoria di griglia del campo, le dimensioni del rivestimento inibitorio e la dipendenza dalla distanza di accoppiamento del segnale, vale a dire, il campo di collegamento.
Percezione Della Profondità Durante Saccadi
Numerosi studi hanno investigato la localizzazione di bersagli brevemente flashed durante saccadi per capire come il cervello percettivamente compensa le variazioni nella direzione di sguardo. Saccadi versione tipica, cioè, saccadi tra due punti di horopter, non sono solo associati con i cambiamenti nella direzione di sguardo, ma anche con grandi cambiamenti transitori di convergenza oculare. Questi cambiamenti transitori in convergenza devono essere compensata solo come cambiamenti nella direzione di sguardo. Abbiamo studiato le sentenze profondità di perisaccadically parente flashed stimoli continuamente presentare riferimenti e relazione diversi nuovi ritrovamenti. In primo luogo, le soglie di disparità aumentata intorno ad esordio saccade. In secondo luogo, per saccadi orizzontali, sentenze di profondità erano inclini a errori sistematici: stimoli balenate intorno ad esordio saccade erano percepiti in un piano più vicino profondità più insistentemente indicati i riferimenti con la stessa disparità retinica. Brevemente prima e dopo questo periodo, balenò stimoli tendevano ad essere percepita in un piano più lontano di profondità. In terzo luogo, differivano sostanzialmente per sentenze di profondità per saccadi verso l'alto e verso il basso: per verso l'alto, ma non per saccadi verso il basso abbiamo osservato lo stesso modello di mislocalization per quanto riguarda saccadi orizzontali. Infine, a differenza di localizzazione nel piano fronto-parallelo, sentenze di profondità non criticamente dipendono la presenza di riferimenti visivi. Modelli attuali non riescono a spiegare il modello osservato delle mislocalization in profondità.
Gli Effetti Del Battito Cardiaco E La Respirazione Su Macaco FMRI: Implicazioni Per La Connettività Funzionale
L'uso della risonanza magnetica funzionale (fMRI) nei primati non umani è in aumento. È noto che il segnale di sangue-ossigeno-livello-dependent (BOLD) varia in funzione del consumo di energia neuronale locale, ma anche in funzione dell'attività cardiaca e respiratoria. Abbiamo mappato questi artefatti cardiaci e respiratori ciclici in scimmie Macaco anestetizzati e presentare un'analisi obiettiva del loro impatto sulle stime di connettività funzionale (fcMRI). Voxel con significativi reperti cardiaci e respiratori sono stati trovati in gran parte le stesse regioni come precedentemente riportato per l'uomo sveglio. Vi mostriamo due semi esempio dove rimuovere gli artefatti chiaramente diminuito il numero di falsi positivi e falsi negativi correlazioni. In particolare, eliminando gli artefatti ridotto correlazioni nella cosiddetta rete stato riposo. Temporale passa-banda filtro o lisciatura spaziale può contribuire a ridurre gli effetti degli artefatti in alcuni casi, ma non è un sostituto adeguato per un algoritmo che modella e rimuove gli artefatti cardiaci e respiratori ciclici in modo esplicito.
Perisaccadic Mislocalization Come Percezione Ottimale
Il mislocalization spazialmente uniforme degli stimoli balenata intorno l'insorgenza dell'occhio-movimenti veloci (perisaccadic shift) è stato spiegato in precedenza da un'inesatta rappresentazione interna dell'attuale posizione dell'occhio. Tuttavia, questa ipotesi non tiene conto per l'osservazione che stimoli continuamente presentati correttamente sono localizzate durante saccadi. Qui dimostriamo che i due risultati non sono mutuamente esclusivi. La novità del nostro approccio risiede nella nostra interpretazione del segnale extraretinal che, a differenza di altri modelli, non è considerato una stima (erronea) di occhio-posizione corrente. Sulla base del principio di reafference, il nostro modello presuppone che il segnale extraretinal è ottimo in quanto esso predice con precisione la rappresentazione neurale della posizione della retina di uno stimolo continuo presente. Perisaccadic shift si pone come conseguenza mantenendo stabile perisaccadic posizione stime per stimoli continuamente presente sotto l'ipotesi del filtro passa-basso temporale nel percorso visivo afferente fisiologicamente plausibile. Di conseguenza, il nostro modello concilia il principio di reafference con il ritrovamento di perisaccadic shift.
Non Ottimale Integrazione Della Ricompensa Magnitudo E Probabilità Previa Ricompensa in Decisioni Categoriale Di Scimmie
Decisioni sensoriale possono essere influenzate da informazioni non-sensoriali per quanto riguarda la grandezza di ricompensa o probabilità di ricompensa. Dato informazioni sensoriali identiche, è più ottima per selezionare un'opzione se è a priori più probabilità di essere corretto e quindi ricompensato (bias di probabilità previa ricompensa), o se produce una ricompensa più grande, data che è la scelta giusta (bias di grandezza ricompensa). Qui, abbiamo studiato la capacità delle scimmie Macaco di integrare una categorica decisione circa stimoli con forza segnale alto ma incertezza variabile decisione previa ricompensa probabilità informazioni e grandezza ricompensa. Nella condizione di grandezza ricompensa asimmetrica, scimmie over-adjusted loro criterio di decisione tale che hanno scelto l'alternativa altamente premiato molto più spesso di quanto è stato ottimale; al contrario, scimmie non ha fatto regolare loro criterio di decisione in risposta a probabilità ricompensa asimmetrico. Questa constatazione dimostra che in questa impostazione, scimmie non regolare loro criterio di decisione basata sul prodotto di ricompensa della probabilità e magnitudo ricompensa come è stato segnalato per essere il caso di decisioni basate sul valore che non implicano incertezza decisione a causa di categorizzazione di stimolo.
La Corteccia Frontale Mediale Dorsale è Sensibile Al Tempo Il Compito, Non Risposta Conflitto O Errore Di Probabilità
La corteccia frontale mediale dorsale (dMFC) è altamente attiva durante il comportamento di scelta. Anche se molti modelli sono stati proposti per spiegare la funzione dMFC, il conflitto monitoraggio modello è il più influente. Essa postula che dMFC è principalmente coinvolto nella rilevazione interferenze tra concorrenti risposte segnalando così la necessità di controllo. Predice con precisione maggiore neurale attività e tempo di risposta (RT) per incompatibile (alto-interferenza) vs decisioni (bassa interferenza) compatibile. Tuttavia, è stato dimostrato che attività neurale può aumentare con il tempo di attività, anche quando non si prendono decisioni. Così, la maggiore attività dMFC sulle sperimentazioni incompatibile può derivare da RTs più lungo piuttosto che conflitto risposta. Questo studio dimostra che (1) il conflitto modello monitoraggio non riesce a prevedere la relazione tra la probabilità di errore e RT e (2) l'attività dMFC non è sensibile alla congruenza, probabilità di errore o conflitto di risposta, ma monotona è legato al tempo sul compito.
Fattibilità Di Non Invasivo Guidato Da Cavitazione Barriera Emato - Encefalica Apertura Utilizzando Focalizzata Ad Ultrasuoni E Microbolle in Nonhuman Primates
In vivo transcranica e rilevazione cavitazione non invasiva con barriera emato - encefalica (BBB) apertura in nonhuman primates dichiara è segnalato. BBB nelle scimmie è stato aperto transcranically utilizzando gli ultrasuoni focalizzati (FUS) in combinazione con microbolle. Un rivelatore di cavitazione passiva, confocale con trasduttore FUS, era utilizzato per identificare e monitorare il comportamento di bolla. Durante la sonicazione, lo spettro di cavitazione, che è stato trovato per essere regione - pressione- e bolla-dipendente, fornito un feedback in tempo reale per quanto riguarda l'occorrenza di apertura e le sue proprietà. Questi risultati dimostrano fattibilità di transcranica, guidati da cavitazione BBB apertura utilizzando FUS e microbolle in applicazioni umane non invasive.
Selettiva, Non Invasiva E Transitoria Barriera Emato - Encefalica Apertura Nei Primati Non Umani in Vivo
La barriera emato - encefalica (BBB) è un sistema vascolare specializzato che impedisce l'ingresso di tutti i grandi e la maggior parte di piccole molecole tra cui i più potenti agenti terapeutici malattia del sistema nervoso centrale (SNC) da stipulare dal lume del parenchima cerebrale. Microbolle-enhanced, mirato ad ultrasuoni (ME-FUS) ha dimostrato in precedenza a disturbare in modo non invasivo, selettivamente e transitoriamente la BBB in piccoli animali in vivo. Per la prima volta, la fattibilità dell'apertura ME-FUS BBB transcranica nei primati non umani è dimostrata con conseguente recupero BBB. Sonications sono stati combinati con due diversi tipi di microbolle (personalizzato 4-5 µm e Definity ®). 3T MRI è stato utilizzato per confermare l'interruzione BBB e per valutare il danno cerebrale.
