OMiSO：面向塑造神经群体状态的自适应脑刺激状态优化
神经元与认知
2025-07-11 v1
摘要
神经群体的协同活动支撑着众多大脑功能。利用脑刺激技术操控这一活动对科学和临床应用具有巨大潜力，因其提供了一种以因果方式影响大脑功能的手段。大脑状态会影响神经群体对输入感官刺激的反应方式。因此，考虑到刺激前的神经群体活动可能是实现特定因果操控的关键。本文提出了一种名为 Online MicroStimulation Optimization（OMiSO）的脑刺激框架，利用大脑状态信息寻找能够将神经群体活动驱动向指定状态的刺激参数。OMiSO 包含两个关键创新：i）它利用刺激前的大脑状态选择最优刺激参数，ii）它通过考虑新观察到的刺激反应来自适应地细化这些参数的选择。我们通过在猴子体内应用皮层电刺激测试了 OMiSO，结果显示其优于不包含这些创新的竞争方法。总体而言，OMiSO 在实现指定活动状态方面具有更高的准确性，从而推动了神经调制技术在理解大脑和治疗脑疾病方面的应用。
引用
@article{arxiv.2507.07858,
title = {OMiSO: Adaptive optimization of state-dependent brain stimulation to shape neural population states},
author = {Yuki Minai and Joana Soldado-Magraner and Byron M. Yu and Matthew A. Smith},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.07858},
year = {2025}
}