The N400 for Brain Computer Interfacing: complexities and opportunities

The N400 is an Event Related Potential that is evoked in response to conceptually meaningful stimuli. It is for instance more negative in response to incongruent than congruent words in a sentence, and more negative for unrelated than related words following a prime word. This sensitivity to semantic content of a stimulus in relation to the mental context of an individual makes it a signal of interest for Brain Computer Interfaces. Given this potential it is notable that the BCI literature exploiting the N400 is limited. We identify three existing application areas: (1) exploiting the semantic processing of faces to enhance matrix speller performance, (2) detecting language processing in patients with Disorders of Consciousness, and (3) using semantic stimuli to probe what is on a user's mind. Drawing on studies from these application areas, we illustrate that the N400 can successfully be exploited for BCI purposes, but that the signal-to-noise ratio is a limiting factor, with signal strength also varying strongly across subjects. Furthermore, we put findings in context of the general N400 literature, noting open questions and identifying opportunities for further research.Comment: 28 pages, 2 figures, 2 table

Een kwalitatief onderzoek naar de begeleidingsbehoefte van mensen met een Autisme Spectrum Stoornis bij het invullen van vragenlijsten:Adviesrapport; afstudeeronderzoek Toegepaste Psychologie

Toegepast gezondheidsonderzoek (hierna te noemen TGO), onderdeel van de afdeling Gezondheidswetenschappen van het Universitair Medisch Centrum Groningen, doet onderzoek naar de effecten van de methodiek: “Bewustwording van prikkelverwerking”. Het onderzoek naar de methodiek wordt uitgevoerd onder cliënten van R95. Een voorwaarde om deel te kunnen nemen aan het onderzoek is dat men achttien jaar of ouder is, een IQ van gemiddeld of hoog heeft (>80) en gediagnosticeerd is met een Autisme Spectrum Stoornis (ASS). Om de effecten van deze methodiek te kunnen meten is door het TGO een zelfbeoordelingsvragenlijst samengesteld, deze is grotendeels niet toegespitst op de doelgroep ASS. In opdracht van de Wetenschapswinkel, meer specifiek dr. J.A. Landsman-Dijkstra van het TGO, is als afstudeeropdracht een kwalitatief onderzoek uitgevoerd. Het doel is om een advies uit te brengen waaruit blijkt hoe begeleiders kunnen aansluiten op de doelgroep om te bewerkstelligen dat de zelfbeoordelingsvragenlijst op een betrouwbare en valide wijze kan worden ingevuld. Deze scriptie brengt de begeleidingsbehoefte in kaart van mensen met ASS bij het invullen van de zelfbeoordelingsvragenlijst. De bevindingen monden uit in een adviesrapport voor de opdrachtgever, welke gebruikt kan worden gedurende haar verdere onderzoek naar de methodiek. Uit zowel desk- als fieldresearch is gebleken dat mensen met ASS moeilijkheden kunnen ervaren bij het invullen van zelfbeoordelingsvragenlijsten. In deze scriptie wordt gebruik gemaakt van drie concepten omtrent de informatieverwerking bij deze doelgroep, namelijk: Theory of Mind (TOM), Centrale Coherentie (CC) en Executief Functioneren (EF). Aan de hand van de voorgenoemde concepten wordt inzichtelijk gemaakt hoe de begeleidingsbehoefte van deze doelgroep er uit ziet gedurende het beantwoorden van de vragenlijst. Voordat de zelfbeoordelingsvragenlijst wordt ingevuld door de doelgroep, is het van belang dat de begeleider inzicht heeft in de TOM, CC en EF; dit om te kunnen beoordelen of de deelnemers de vragen goed begrijpen. De aspecten betreffende de omgeving waarin de vragenlijst wordt afgenomen, de drie concepten, het contact maken en communiceren met de doelgroep hebben gedurende de afstudeeropdracht als leidraad gefungeerd voor deze scriptie. Het kwalitatief onderzoek is uitgevoerd met behulp van semigestructureerde observaties. Uit deze observaties is gebleken dat de deelnemers daadwerkelijk moeilijkheden ervaren in het beantwoorden van bepaalde vragen uit de vragenlijst. De vragen waarbij, in het bijzonder, een appél wordt gedaan op de bovengenoemde concepten omtrent informatieverwerking blijken lastig te zijn voor de doelgroep. De begeleidingsbehoefte van de doelgroep betreffende het invullen van de vragenlijst ligt voornamelijk bij de inzicht-, dubbele- en omvangrijke vragen en uitdrukkingen. De vragen kunnen door de begeleider worden verhelderd met behulp van gespreksvaardigheden, zoals: Open vragen stellen en doorvragen. Het is van belang om de vragenlijst in te laten vullen in een ruimte waar weinig tot geen externe ruis voor komt. Daarnaast is het belangrijk dat de deelnemer wordt bijgestuurd wanneer deze dreigt af te dwalen naar een ander onderwerp; dit om het concentratieniveau op peil te houden. Vervolgens is het van belang dat de vragenlijst wordt ingevuld op een geschikt moment; op een dag wanneer de deelnemer weinig tot geen intensieve activiteiten heeft (gehad). De bevindingen in deze scriptie zijn volgens de opdrachtgever dusdanig van belang dat er in samenwerking met de opdrachtgever een artikel geschreven zal worden voor het Wetenschappelijk Tijdschrift Autisme (WTA). Het doel van dit artikel is beroepbeoefenaars die met de doelgroep ASS werken over de resultaten te informeren

Plaque burden is associated with minimal intimal coverage following drug-eluting stent implantation in an adult familial hypercholesterolemia swine model

Abstract Safety and efficacy of coronary drug-eluting stents (DES) are often preclinically tested using healthy or minimally diseased swine. These generally show significant fibrotic neointima at follow-up, while in patients, incomplete healing is often observed. The aim of this study was to investigate neointima responses to DES in swine with significant coronary atherosclerosis. Adult familial hypercholesterolemic swine (n = 6) received a high fat diet to develop atherosclerosis. Serial OCT was performed before, directly after, and 28 days after DES implantation (n = 14 stents). Lumen, stent and plaque area, uncovered struts, neointima thickness and neointima type were analyzed for each frame and averaged per stent. Histology was performed to show differences in coronary atherosclerosis. A range of plaque size and severity was found, from healthy segments to lipid-rich plaques. Accordingly, neointima responses ranged from uncovered struts, to minimal neointima, to fibrotic neointima. Lower plaque burden resulted in a fibrotic neointima at follow-up, reminiscent of minimally diseased swine coronary models. In contrast, higher plaque burden resulted in minimal neointima and more uncovered struts at follow-up, similarly to patients’ responses. The presence of lipid-rich plaques resulted in more uncovered struts, which underscores the importance of advanced disease when performing safety and efficacy testing of DES

Turning negative into positives! Exploiting ‘negative’ results in Brain–Machine Interface (BMI) research

Results that do not confirm expectations are generally referred to as ‘negative’ results. While essential for scientific progress, they are too rarely reported in the literature – Brain–Machine Interface (BMI) research is no exception. This led us to organize a workshop on BMI negative results during the 2018 International BCI meeting. The outcomes of this workshop are reported herein. First, we demonstrate why (valid) negative results are useful, and even necessary for BMIs. These results can be used to confirm or disprove current BMI knowledge, or to refine current theories. Second, we provide concrete examples of such useful negative results, including the limits in BMI-control for complete locked-in users and predictors of motor imagery BMI performances. Finally, we suggest levers to promote the diffusion of (valid) BMI negative results, e.g. promoting hypothesis-driven research using valid statistical tools, organizing special issues dedicated to BMI negative results, or convincing institutions and editors that negative results are valuable

X-linked hypomyelination with spondylometaphyseal dysplasia (H-SMD) associated with mutations in AIFM1

An X-linked condition characterized by the combination of hypomyelinating leukodystrophy and spondylometaphyseal dysplasia (H-SMD) has been observed in only four families, with linkage to Xq25-27, and recent genetic characterization in two families with a common AIFM1 mutation. In our study, 12 patients (6 families) with H-SMD were identified and underwent comprehensive assessment accompanied by whole-exome sequencing (WES). Pedigree analysis in all families was consistent with X-linked recessive inheritance. Presentation typically occurred between 12 and 36 months. In addition to the two disease-defining features of spondylometaphyseal dysplasia and hypomyelination on MRI, common clinical signs and symptoms included motor deterioration, spasticity, tremor, ataxia, dysarthria, cognitive defects, pulmonary hypertension, nystagmus, and vision loss due to retinopathy. The course of the disease was slowly progressive. All patients had maternally inherited or de novo mutations in or near exon 7 of AIFM1, within a region of 70 bp, including synonymous and intronic changes. AIFM1 mutations have previously been associated with neurologic presentations as varied as intellectual disability, hearing loss, neuropathy, and striatal necrosis, while AIFM1 mutations in this small region present with a distinct phenotype implicating bone. Analysis of cell lines derived from four patients identified significant reductions in AIFM1 mRNA and protein levels in osteoblasts. We hypothesize that AIFM1 functions in bone metabolism and myelination and is responsible for the unique phenotype in this condition.</p

Barriers to the uptake and use of feedback in the context of summative assessment

Despite calls for feedback to be incorporated in all assessments, a dichotomy exists between formative and summative assessments. When feedback is provided in a summative context, it is not always used effectively by learners. In this study we explored the reasons for this. We conducted individual interviews with 17 students who had recently received web based feedback following a summative assessment. Constant comparative analysis was conducted for recurring themes. The summative assessment culture, with a focus on avoiding failure, was a dominant and negative influence on the use of feedback. Strong emotions were prevalent throughout the period of assessment and feedback, which reinforced the focus on the need to pass, rather than excel. These affective factors were heightened by interactions with others. The influence of prior learning experiences affected expectations about achievement and the need to use feedback. The summative assessment and subsequent feedback appeared disconnected from future clinical workplace learning. Socio-cultural influences and barriers to feedback need to be understood before attempting to provide feedback after all assessments. A move away from the summative assessment culture may be needed in order to maximise the learning potential of assessments