Name: cross-modal multivariate pattern analysis
Uploaded: 2011-11-09T13:00:00
Duration: 13 min 51 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Cross-Modal Multivariate Pattern Analysis at JoVE.com

وأيد هذا العمل عن طريق المنح من قبل مؤسسة ماذرز والمعاهد الوطنية للصحة (منح عدد 5P50NS019632 - 27) وانطونيو لDamasio حنا.

<ol>
	<li>Haynes, J. -. D., Rees, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decoding+mental+states+from+brain+activity+in+humans.">Decoding mental states from brain activity in humans.</a> Nat. Rev. Neurosci. 7, 523-534 (2006).</li><li>Norman, K. A., Polyn, S. M., Detre, G. J., Haxby, J. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beyond+mind-reading:+multi-voxel+pattern+analysis+of+fMRI+data.">Beyond mind-reading: multi-voxel pattern analysis of fMRI data.</a> Trends. Cogn. Sci. 10, 424-430 (2006).</li><li>Kriegeskorte, N., Bandettini, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analyzing+for+information,+not+activation,+to+exploit+high-resolution+fMRI.">Analyzing for information, not activation, to exploit high-resolution fMRI.</a> NeuroImage. 38, 649-662 (2007).</li><li>Mur, M., Bandettini, P. A., Kriegeskorte, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Revealing+representational+content+with+pattern-information+fMRI+-+an+introductory+guide.">Revealing representational content with pattern-information fMRI - an introductory guide.</a> Soc. Cogn. Affect. Neurosci. 4, 101-109 (2009).</li><li>Kamitani, Y., Tong, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decoding+the+visual+and+subjective+contents+of+the+human+brain.">Decoding the visual and subjective contents of the human brain.</a> Nat. Neurosci. 8, 679-685 (2005).</li><li>Formisano, E., De Martino, F., Bonte, M., Goebel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term="Who"+is+saying+"what"?+Brain-based+decoding+of+human+voice+and+speech?.">"Who" is saying "what"? Brain-based decoding of human voice and speech?.</a> Science. 322, 970-973 (2008).</li><li>Meyer, K., Kaplan, J. T., Essex, R., Webber, C., Damasio, H., Damasio, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predicting+visual+stimuli+on+the+basis+of+activity+in+auditory+cortices.">Predicting visual stimuli on the basis of activity in auditory cortices.</a> Nat. Neurosci. 13, 667-668 (2010).</li><li>Meyer, K., Kaplan, J. T., Essex, R., Damasio, H., Damasio, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Seeing+touch+is+correlated+with+content-specific+activity+in+primary+somatosensory+cortex.">Seeing touch is correlated with content-specific activity in primary somatosensory cortex.</a> Cereb. Cortex. 21, 2113-2121 (2011).</li><li>Damasio, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time-locked+multiregional+retroactivation:+a+systems-level+proposal+for+the+neural+substrates+of+recall+and+recognition.">Time-locked multiregional retroactivation: a systems-level proposal for the neural substrates of recall and recognition.</a> Cognition. 33, 25-62 (1989).</li><li>Meyer, K., Damasio, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Convergence+and+divergence+in+a+neural+architecture+for+recognition+and+memory.">Convergence and divergence in a neural architecture for recognition and memory.</a> Trends. Neurosci. 32, 376-382 (2009).</li><li>Friston, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modalities,+modes,+and+models+in+functional+neuroimaging.">Modalities, modes, and models in functional neuroimaging.</a> Science. 326, 399-403 (2009).</li><li>Hanke, M., Halchenko, Y. O., Sederberg, P. B., Hanson, S. J., Haxby, J. V., Pollmann, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PyMVPA:+a+Python+toolbox+for+multivariate+pattern+analysis+of+fMRI+data.">PyMVPA: a Python toolbox for multivariate pattern analysis of fMRI data.</a> Neuroinformatics. 7, 37-53 (2009).</li><li>Harrison, S. A., Tong, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decoding+reveals+the+contents+of+visual+working+memory+in+early+visual+areas.">Decoding reveals the contents of visual working memory in early visual areas.</a> Nature. 458, 632-635 (2009).</li><li>Serences, J. T., Ester, E. F., Vogel, E. K., Awh, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimulus-specific+delay+activity+in+human+primary+visual+cortex.">Stimulus-specific delay activity in human primary visual cortex.</a> Psych Sci. 20, 207-214 (2009).</li></ol>

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

نتائج دراساتنا السابقة تثبت أن نشاطهم البدني عنهن بنحو مشروط عبر أداة مفيدة لدراسة يرتبط العصبية من الصور العقلية التي تعرضت في &quot;أذن العقل&quot; و &quot;العقل اللمس&quot;. على وجه التحديد ، فقد بينت النتائج أن يرتبط مضمون مثل هذه الصور مع النشاط العصبي في السمع في وقت مبكر والقشور الحسية الجسدية ، على التوالي ، وتقديم الدعم المباشر للإطار التجريبية Damasio من التقارب اختلاف المناطق. ويمكن تمديد النموذج الأساسي وصفنا في عدد من الطرق. الأكثر وضوحا ، ويمكن إجراء دراسات مماثلة باستخدام تركيبات مختلفة من طرائق الحسية. في هذا الصدد ، فمن الممكن أن إنشاء بعض الجمعيات عبر مشروط قبل التجربة قد يزيد من فرص النجاح. على سبيل المثال ، لدراسة التمثيل مشروط عبر حاسة الشم في القشور ، يمكن للمرء أن الموضوعات التي يعرضها رئيس الوزراء في الوقت نفسه إلى البصر والشم لعدد من المواد الغذائية. Shortly بعد ، داخل الماسح الرنين المغناطيسي الوظيفي ، سيكون أثار ذكريات شمية من الروائح التي منبهات البصرية ، ويمكن استخدامها في نشاطهم البدني عنهن بنحو محاولة لتعيين المحاكمات المواد الغذائية الصحيحة التي تستند فقط على النشاط في قشرات الشمية. سؤال آخر للاهتمام هو ما إذا كانت أنماط عبر modally بفعل النشاط في القشور الحسية في وقت مبكر تتحمل تشابه مع الأنماط التي يسببها عندما تتوافر لديها الخبرة في الواقع الصوت أو اللمس ، وبعبارة أخرى ، لا نرى إناء من الزجاج استدعاء تتحطم نمطا مماثلا لل النشاط العصبي في وقت مبكر قشرات السمعية فعلا الاستماع الى الحدث نفسه؟ هذا السؤال ، مرة أخرى ، يمكن معالجتها من خلال نشاطهم البدني عنهن بنحو : هو المصنف الذي تم تدريبهم على البيانات المسجلة في حين سمع دوي بعض الموضوعات قادرة على التمييز بشكل صحيح البيانات المسجلة في حين أن الموضوعات شاهدت لقطات فيديو المقابلة؟ في دراسة السمع لدينا ، ولم نحاول مثل هذا التصنيف ، ولكن النتائج كانت هامشية (انظر الشكل 3 في المرجع 7). في تلك الدراسة ، ومع ذلك ، لم تكن تسيطر على الجمعيات السمعية من المشاركين بأي شكل من الأشكال ، وبعبارة أخرى ، نحن لا نعرف كيف مماثلة في كل مادة سمعية الصور المرتبطة أشرطة الفيديو وعلى المسارات الصوتية المستخدمة لتدريب المصنف. مرة أخرى ، قد يكون من المثير للاهتمام أن معالجة مسألة واحدة بعد أن تم تجهيزهم محددة عبر مشروط الجمعيات في الموضوعات ، كما هو موضح أعلاه للجمعية visuo - الشمية. هذا من شأنه أن يسمح للسيطرة على مزيد من الخبرة العقلية موثوق من الموضوعات خلال المحاكمات ، وبالتالي قد الفيديو زيادة أداء التنبؤ مصنف. على أن تبرم ، أدخلنا امتدادا لنشاطهم البدني عنهن بنحو النموذج الكلاسيكي من خلال إظهار أنه يمكن التنبؤ ليس فقط داخل المحفزات ، ولكن أيضا عبر طرائق الحسية. وهكذا ، وتبين لنا أن لا يقتصر على استخدام لنشاطهم البدني عنهن بنحو يرتبط بالتحقيق في التمثيل الإدراكي الناجم مباشرة عن طريق الحواس الخارجية. بدلا من ذلك ، يمكن أيضا نشاطهم البدني عنهن بنحوتقييم الركيزة العصبية من الصور الذهنية التي يتم تشغيلها داخليا : وفقا للإطار Damasio في منطقة التقارب الاختلاف ، النتائج التي توصلنا إليها تشير إلى أن يرتبط تجربة واعية من الصور الذهنية التي يتم بناؤها على أساس ذكريات مع محتوى محددة تمثيلات العصبية في الحسية في وقت مبكر قشرات.

cross-modal multivariate pattern analysis

التحليل متعدد المتغيرات نمط (نشاطهم البدني عنهن بنحو) هو الأسلوب شعبية متزايدة لتحليل التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) البيانات 1-4. عادة ، يتم استخدام طريقة للتعرف على التجربة الحسية للموضوع من النشاط العصبي في مناطق معينة من المخ. على سبيل المثال ، استخدمت لتوقع اتجاه حواجز شبكية بصرية موضوعا ترى من النشاط في وقت مبكر 5 قشرات البصرية ، أو بالقياس ، ومضمون خطاب من النشاط في وقت مبكر 6 قشرات السمعية. هنا ، نقدم امتدادا لنشاطهم البدني عنهن بنحو النموذج الكلاسيكي ، وفقا لوالتي لا يتوقع المحفزات الحسية داخل ، ولكن عبر الأنظمة الحسية. على وجه التحديد ، الأسلوب وصفنا يتناول مسألة ما إذا كانت المحفزات التي تثير جمعيات الذاكرة في طرائق أخرى غير تلك التي يتم من خلالها تقديم هذه لحث أنماط النشاط محتوى معين في القشور الحسية تلك الطرائق الأخرى.على سبيل المثال ، رؤية مقطع فيديو صامت من إناء الزجاج تحطم على أرض الواقع ، بصورة تلقائية ، في معظم المراقبين صورة السمعي للصوت المرتبطة بها ؛ هي تجربة هذه الصورة في &quot;أذن العقل&quot; ويرتبط مع نمط النشاط العصبي محددة في وقت مبكر قشرات السمعي؟ وعلاوة على ذلك ، وهذا هو نمط النشاط متميزة من النمط الذي يمكن ملاحظة إذا كان هذا الموضوع ، بدلا من ذلك ، ومشاهدة شريط فيديو لكلب يعوي؟ في دراستين 7،8 السابقة ، كنا قادرين على التنبؤ الصوت واللمس مما يعني مقاطع الفيديو التي تعتمد على النشاط العصبي في السمع في وقت مبكر والقشور الحسية الجسدية ، على التوالي. نتائجنا تتفق مع الإطار الذي اقترحه neuroarchitectural Damasio 9،10 ، وفقا للتجربة التي الصور الذهنية التي تستند إلى ذكريات -- مثل سماع صوت تحطيم مزهرية في &quot;أذن العقل&quot; وعند رؤية شريط الفيديو المقابلة معتمد من قبل إعادة بناء المحتوى -- مقطعأنماط محددة النشاط العصبي في القشور الحسية في وقت مبكر.

Watch this Scientific Journal Video about Cross-Modal Multivariate Pattern Analysis at JoVE.com

Cross-Modal Multivariate Pattern Analysis

تحليل نمط الكلاسيكي المتعدد يتوقع المحفزات الحسية موضوعا ترى من النشاط العصبي في قشرات المقابلة (على سبيل المثال من المثيرات البصرية النشاط في القشرة البصرية). هنا ، ونحن نطبق تحليل نمط عبر modally وتبين أن الصوت واللمس مما يعني المثيرات البصرية ويمكن التنبؤ به من نشاط في السمعية والحسية الجسدية القشور ، على التوالي.

عبر تحليل نمط مشروط متعدد المتغيرات

Multivariate pattern analysis (MVPA) is an increasingly popular method of analyzing functional magnetic resonance imaging (fMRI) data1-4. Typically, the ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Basics of Multivariate Analysis in Neuroimaging Data

أساسيات التحليل متعدد المتغيرات في البيانات تصوير الأعصاب

Multivariate analysis techniques for neuroimaging data have recently received increasing attention as they have many attractive features that cannot be ...

Brain Imaging Investigation of the Impairing Effect of Emotion on Cognition

تصوير الدماغ التحقيق الإضعاف من تأثير العاطفة على الإدراك

Emotions can impact cognition by exerting both enhancing (e.g., better memory for emotional events) and impairing (e.g., increased emotional ...

Transcriptome Analysis of Single Cells

Transcriptome تحليل خلايا مفردة

Many gene expression analysis techniques rely on material isolated from heterogeneous populations of cells from tissue homogenates or cells in ...

T-maze Forced Alternation and Left-right Discrimination Tasks for Assessing Working and Reference Memory in Mice

T-المتاهة التناوب القسري والمهام التمييز بين اليسار واليمين لتقييم العمل ومرجع الذاكرة في الفئران

Forced alternation and left-right discrimination tasks using the T-maze have been widely used to assess working and reference memory, respectively, in ...

Creating Objects and Object Categories for Studying Perception and Perceptual Learning

إنشاء كائنات وفئات كائن لدراسة الإدراك الحسي والتعلم

In order to quantitatively study object perception, be it perception by biological systems or by machines, one needs to create objects and object ...

Visualization and Genetic Manipulation of Dendrites and Spines in the Mouse Cerebral Cortex and Hippocampus using In utero Electroporation

Visualization and Genetic Manipulation of Dendrites and Spines in the Mouse Cerebral Cortex and Hippocampus using In utero Electroporation

التصور والتلاعب الجيني من التشعبات والاعمده الفقريه في قشرة الدماغ والحصين ماوس باستخدام<em&gt; في الرحم</em&gt; Electroporation

In utero electroporation (IUE) has become a powerful technique to study the development of different regions of the embryonic nervous system 1-5. To date ...

The Swimmeret System of Crayfish: A Practical Guide for the Dissection of the Nerve Cord and Extracellular Recordings of the Motor Pattern

نظام Swimmeret من جراد البحر: دليل عملي للتشريح من الحبل العصب وخارج الخلية تسجيلات من نمط للسيارات

Here we demonstrate the dissection of the crayfish abdominal nerve cord. The preparation comprises the last two thoracic ganglia (T4, T5) and the chain of ...

Peering at Brain Polysomes with Atomic Force Microscopy

يطل في الدماغ Polysomes مع مجهر القوة الذرية

The translational machinery, i.e., the polysome or polyribosome, is one of the biggest and most complex cytoplasmic machineries in cells. Polysomes, ...

Analyzing Synaptic Modulation of Drosophila melanogaster Photoreceptors after Exposure to Prolonged Light

Analyzing Synaptic Modulation of Drosophila melanogaster Photoreceptors after Exposure to Prolonged Light

تحليل متشابك التحوير من<em&gt; ذبابة الفاكهة</em&gt; خلايا مستقبلة للضوء بعد التعرض للضوء لفترات طويلة

The nervous system has the remarkable ability to adapt and respond to various stimuli. This neural adjustment is largely achieved through plasticity at ...

Visualization of the Axonal Projection Pattern of Embryonic Motor Neurons in Drosophila

Visualization of the Axonal Projection Pattern of Embryonic Motor Neurons in Drosophila

التصور من محور الإسقاط نمط من الخلايا العصبية المحرك الجنينية في<em&gt; ذبابة الفاكهة</em

The establishment of functional neuromuscular circuits relies on precise connections between developing motor axons and target muscles. Motor neurons ...