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Articles by Tobias Teichert in JoVE
JoVE General
強化、Eyetracking、および生体モニタリングによる機能イメージング
1Department of Neuroscience, Columbia University, 2Department of Psychiatry, Columbia University, 3Department of Radiology, Columbia University
このプレゼンテーションでは、意思決定の基礎となる神経回路を研究するfMRIの使用方法を示します。単純な知覚タスクは成果が意思決定プロセスにどのような影響を与えるか調査する欲求と嫌悪補強と組み合わされる。
Other articles by Tobias Teichert on PubMed
一次視覚野の受容野特性のスケール不変性。
私たちの視覚系空間スケールの広い範囲にわたってビジュアル オブジェクトを認識することができます。これらの能力の基礎となる神経機構はまだ不完全に理解されます。ビジュアル オブジェクトのサイズやスケールに依存しない表現は一次視覚野 (V1) における処理によってサポートされる可能性があります。V1 のニューロンの空間周波数に選択され、こうして特定の空間においてにおける視覚情報を表します。我々 は、最寄りの空間波長と V1 のニューロンの異なった受容野特性をスケールするかどうかテストします。具体的には、我々 はすなわち、応答を高める領域回折格子総和のサイズを調べたフィールド、信号結合、すなわち、リンクするフィールドの距離依存性と抑制性のサラウンドのサイズ。
サッカード時の奥行き知覚
研究の数は簡単にフラッシュのターゲットのローカリゼーション中に脳を視線方向の変化の知覚的補償しますどのように理解するサッカードを調べた。典型的なバージョン サッケード、すなわち、サッカード ホロプタの 2 点間ではないだけ視線方向の変化だけでなく、眼の輻輳の大過渡変化と関連付けられています。これら輻輳の一過性の変化は、視線方向の変化としてちょうど補償する必要があります。我々 は継続的に参照とレポートいくつかの新しい調査結果を提示する perisaccadically フラッシュ刺激の相対の奥行の判断を調べた。最初に、視差閾値周りサッカード発症を増加しました。第二に、水平方向のサッケードの奥行の判断に系統的誤差傾向があった: サッカード発症周りフラッシュ刺激に示す参照同じ網膜格差と近い深さ飛行機より永続的に感知されました。簡潔に前に、この期間の後に、遠くの深さ平面が知覚される傾向が刺激を光った。第三に、上向きと下向きのサッケードの奥行の判断を大幅に異なっていた: を上向きが下方サッケードいない我々 として水平方向のサッケードはサッカードの同じパターンを観察。最後に、平行面でのローカリゼーションとは異なり、奥行の判断批判的に視覚的な参照の存在に依存しません。現在のモデルはサッカードの深さの観測パターンを考慮して失敗します。
マカクFMRIでハートビートと呼吸の影響：機能的結合のための含意
非ヒト霊長類における機能的磁気共鳴画像（fMRI）の使用は増加している。それは、血液酸素レベル依存（BOLD）信号は、ローカル神経のエネルギー消費量の関数としてだけでなく、心臓および呼吸活性の関数としてだけでなく、変化することが知られている。我々は麻酔マカク猿で、これらの周期的な心臓と呼吸のアーチファクトをマッピングされ、機能的な接続（fcMRI）の推定値に与える影響の客観的な分析を提示します。重要な心臓と呼吸のアーチファクトのボクセルは、以前に起きて人間のために報告されたのとほぼ同じ地域で発見された。我々は、アーチファクトを除去すると、明らかに偽陽性および偽陰性相関数を減少させた2例の種子を示しています。特に、アーチファクトを除去する、いわゆる休止状態ネットワーク内の相関を減少させた。一時的なバンドパスフィルタや空間的な平滑化は、いくつかのケースではアーティファクトの影響を低減するのに役立ちますが、明示的にモデルのアルゴリズムのための適切な交換ではなく、周期的な心臓と呼吸のアーチファクトを除去することができます。
Perisaccadic サッカード最適な知覚として。
高速眼球運動 （perisaccadic シフト） の発症の周りの点滅刺激の空間的一様サッカード以前目の現在の位置の不正確な内部表現で説明しました。ただし、この仮説のサッカード中に連続的に提示された刺激が正しくローカライズ観察は考慮しません。ここで 2 つの所見が相互に排他的でないことを示します。我々 のアプローチの目新しさは、他のモデルとは対照的目の現在位置の (誤った) 推定値とは見なされません向けたり信号の我々 の解釈であります。Reafference の原理に基づき、当社のモデル神経表現の継続的存在の刺激網膜位置の予測精度を向けたり信号が最適であることを前提としています。Perisaccadic シフトは、安定した perisaccadic 位置の見積もり時間ローパスにおける求心性視覚経路フィルタ リングの生理学的にもっともらしい仮定の下で継続的に存在の刺激を維持するの結果として発生します。その結果、我々 のモデル reafference 原則 perisaccadic シフトの発見を調整します。
報酬マグニチュードと事前の報酬の可能性でサルによるカテゴリカル決定の準最適な統合。
感覚の決定は報酬の大きさまたは報酬可能性に関する非感覚情報によって左右されるかもしれません。同一の感覚情報を与えよりアプリオリが正しい可能性が高くかオプションを選択する最適なあり （事前報酬尤度バイアス）、それゆえ報わまたはそれを与え、大きい報酬を得られる場合 (報酬マグニチュード バイアス) の正しい選択です。ここでは、変数の決定不確実性が高い信号強度の刺激についてのカテゴリカル決定に報酬マグニチュードと事前報酬尤度情報を統合する能力のマカクザルを検討しました。彼らはこれまでよりも頻繁には最適で高報酬を与えられた代替を選んだように非対称報酬マグニチュード条件では、サルの決定基準 over-adjusted;対照的に、サルは彼ら決定基準に応答して非対称報酬尤度を調整していません。この発見は、この設定では、サル報酬尤度と刺激の分類による意思決定の不確かさを伴わない値に基づいての決定の場合に報告されているが報酬マグニチュードの製品に基づいてその決定基準変更しなかったことを示しています。
背内側前頭皮質はない応答競合またはエラーの可能性は、タスクで時間に敏感である
背内側前頭皮質（DMFC）は、選択行動の間に非常にアクティブになります。多くのモデルがDMFCの機能を説明するために提案されているが、競合の監視モデルが最も有力です。これは、DMFCは、主にこのように、コントロールの必要性をシグナル伝達の競合反応間の干渉を検出することに関与していることが仮説。それは正確には互換性（高干渉）対互換性（低干渉）決定のために増加した神経活動と応答時間（RT）を予測しています。しかし、神経活動がない決定がなされていない場合でも、作業に時間の経過とともに増加することが示されている。したがって、互換性試験に大きなDMFC活動が長いのRTよりもむしろレスポンスの衝突から生じる可能性があります。本研究では、（1）紛争の監視モデルがエラーの可能性とRTとの間の関係を予測するために失敗したことを示している、（2）DMFC活動が一致すると、エラー可能性、または応答の競合に敏感ではなく、単調作業に時間に関連しています。
非侵襲的キャビテーション誘導脳を使用して開く関門の可能性は、超音波とマイクロバブル霊長類における集中。
In vivo 経頭蓋および血液脳関門 （BBB） を非侵襲的キャビテーション検出の霊長類における開口部がここに報告されます。サルの BBB マイクロバブルと組み合わせて集束超音波 (FUS) を使用して開かれた transcranically だった。受動的なキャビテーション検出器、FUS トランスデューサーと共焦点を識別し、気泡の挙動を監視する使用されました。超音波処理中に地域・圧力・ バブルに依存することが判明した、キャビテーションのスペクトルは、開口部の産状とそのプロパティについてのリアルタイムのフィードバックを提供しました。これらの所見は頭蓋、FUS とマイクロバブル非侵襲的人間のアプリケーションでの使用を開くキャビテーション誘導 BBB の実証します。
非侵襲的、非定常および選択的脳人間以外の霊長類で in Vivo で開く関門。
血液脳関門 (BBB) エントリのすべての大きなおよび小さな分子から内腔に脳実質を入力してから、最も強力な中枢神経系 （CNS） 病治療剤などの大多数を妨げる特殊な血管システムです。マイクロバブル拡張、集束超音波 (ME FUS) 以前に示されているを混乱させる非侵襲的、選択的と in vivo での小動物で BBB 一過性。初めてが後続の BBB 回復と非ひと霊長類における経頭蓋 ME FUS bbb ランク開口部の実証です。Sonications は、2 つの異なる種類のマイクロバブル （カスタマイズされた 4-5 μ m と窓口 ®） を結合しました。3T MRI は、BBB の混乱を確認するために、脳の損傷を評価するために使用されました。
