认知与运动过程的分离：小鼠行为研究的突破性进展 学术背景 在动物行为的研究中，认知过程和运动过程通常是紧密交织的。例如，当一只小鼠在环境中探索时，它的面部表情或主动采样的行为不仅反映了其运动，还与其大脑中的神经活动密切相关。然而，长期以来，研究者们面临一个根本性问题：认知过程和运动过程是否可以分离，或者说它们是否由共同的神经机制驱动。如果无法将这两者分开，研究者可能会将运动相关的神经活动误认为是认知过程的标志，从而影响对神经电路功能的正确理解。 为了解决这一问题，来自Boston University的研究团队设计了一项行为任务，通过小鼠的实验，探索了认知和运动过程的分离性。他们的研究不仅展示了如何评估这种分离性，还开发了一种新的方法来分离与认知和运动相关的神经动力学。这项研究的成果为理解大...

神经群体活动的时间动力学约束：脑机接口揭示的神经计算机制 学术背景 大脑的神经活动如何随时间演化，是理解感知、运动和认知功能的核心问题之一。长期以来，神经网络模型认为，大脑的计算过程涉及由网络连接塑造的神经活动时间进程。这一观点提出了一个关键预测：神经活动的时间进程应该是难以违反的。然而，这一预测在实际的生物学神经网络中是否成立，尚未得到直接验证。为了回答这一问题，研究人员利用脑机接口（Brain-Computer Interface, BCI）技术，挑战猴子违反其运动皮层中自然出现的神经群体活动时间进程，包括尝试以时间反转的方式遍历这些活动进程。通过这一实验，研究团队试图验证神经活动的时间进程是否反映了底层网络的计算机制，并探讨这些进程是否可以被人为改变。 论文来源 这篇论文由 Emily...

研究背景与目的 同情心是一种能够理解和分享他人情感的能力，是人类社会互动和亲社会行为的重要基础。当前的神经影像学研究已经确定了一些大脑区域在同情痛觉中的关键作用，包括前岛叶（anterior insula，AI）、前扣带回皮层（anterior cingulate cortex，ACC）、杏仁核（amygdala）和额下回皮层（inferior frontal gyrus，IFG）。然而，关于这些区域在同情反应中的精确时空特征和区域间通信机制，仍存在许多未解之谜。 近年来，功能磁共振成像（fMRI）研究通过识别同情痛觉的核心神经网络（包括AI、ACC、杏仁核和IFG），为理解同情心如何在脑内运作提供了基础。然而，fMRI的时间分辨率较低，难以捕捉快速的神经动态变化。因此，本研究通过记录局部场...

背景介绍 大脑由不同亚型的神经元组成，这些神经元通过局部和长程突触连接形成复杂的神经网络。理解这些神经元网络的功能需要了解其连接模式（projectome）和神经动态（neuronal dynamics）。尽管在介观连接组学和细胞分辨率功能成像技术的发展使得揭示不同脑区神经元的结构组织或功能成为可能，但获得同一神经元的神经活动和全脑连接组仍然是一个挑战，特别是对于皮质下脑区的神经元。 来源介绍 本文由Xiang Li、Yun Du、Jiang-Feng Huang等多个研究团队的成员共同撰写，分别来自Huazhong University of Science and Technology，Chinese Academy of Sciences等机构，论文于2024年1月发表于《Neuros...