Long Term Study of Motivational and Cognitive Effects of Low-intensity Focused Ultrasound Neuromodulation in the Dorsal Striatum of Nonhuman Primates
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Noninvasive brain stimulation using focused ultrasound (FUS) has many potential applications as a research and clinical tool, including incorporation into neural prosthetics for cognitive rehabilitation. To develop this technology, it is necessary to evaluate the safety and efficacy of FUS neuromodulation for specific brain targets and cognitive functions. It is also important to test whether repeated long-term application of FUS to deep brain targets improves or degrades behavioral and cognitive function. To this end, we investigated the effects of FUS in the dorsal striatum of nonhuman primates (NHP) performing a visual-motor decision-making task for small or large rewards. Over the course of 2 years, we performed 129 and 147 FUS applications, respectively, in two NHP. FUS (0.5 MHz @ 0.2 – 0.8 MPa) was applied to the putamen and caudate in both hemispheres to evaluate the effects on movement accuracy, motivation, decision accuracy, and response time. Sonicating the caudate or the putamen unilaterally resulted in modest but statistically significant improvements in motivation and decision accuracy, but at the cost of slower reaction times. The effects were dose (i.e., FUS pressure) and reward dependent. There was no effect on reaching accuracy, nor was there long-term behavioral impairment or neurological trauma evident on T1-weighted, T2-weighted, or susceptibility-weighted MRI scans. Sonication also resulted in significant changes in resting state functional connectivity between the caudate and multiple cortical regions. The results indicate that applying FUS to the dorsal striatum can positively impact the motivational and cognitive aspects of decision making. The capability of FUS to improve motivation and cognition in NHPs points to its therapeutic potential in treating a wide variety of human neural diseases, and warrants further development as a novel technique for non-invasive deep brain stimulation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».