科学报告 背景介绍 感知和神经处理感官信息极大程度上受先验期望的影响。感知不仅仅是被动的接收，而是通过将现有的感官信息与基于过去经验和当前情境获得的先验信息结合而成的一种主动推理过程。这种信息的结合方式可以通过不同的机制表现出来：一种是专注于异常输入，即预测误差信号处理（Prediction Error，简称PE）；另一种是通过对预期信息的增强实现的锐化表示。本文研究了这两种机制在面孔感知中的表现。 研究来源 本研究由德国汉堡大学医疗中心(University Medical Center Hamburg-Eppendorf)系统神经科学系的Annika Garlichs和Helen Blank进行，论文发表于2024年4月的《Nature Communications》期刊。 研究流程及方...
综述与报道：基于微状态和递归量化分析的GRU-CNN模型在听觉注意力检测中的应用 背景与研究动机 注意力作为一种认知能力，对感知过程起着至关重要的作用，帮助人类在纷繁复杂的环境中集中注意力于特定对象，而忽略其他干扰。本论文针对听觉注意力检测（Auditory Attention Detection，AAD）进行了研究，通过多通道脑电图（EEG）信号在听者专注于目标讲话者的过程中提取不同的动态特征，以期在存在竞争性讲话者的情况下有效检测听觉注意力。 论文来源与作者信息 此论文由Mohammadreza Eskandarinasab、Zahra Raeisi、Reza Ahmadi Lashaki和Hamidreza Najafi撰写，分别来自于犹他州立大学、费尔莱狄克森大学、德黑兰科技大学等机...
深度学习模型揭示语义饱和机制 语义饱和（semantic satiation），即一个词或短语在被重复很多次后失去意义这一现象，是一种众所周知的心理学现象。然而，导致这一机制的微观神经计算原理仍然未知。本文使用连续耦合神经网络（continuous coupled neural network, CCNN）建立深度学习模型，研究语义饱和的机制，并用神经元成分精确描述这一过程。研究结果表明，从介观角度来看，语义饱和可能是一个自下而上的过程，与现有的宏观心理学研究认为语义饱和是一个自上而下的过程不同，本文的模拟采用与经典心理学实验类似的实验范式，观察到相似的结果。语义目标的饱和类似于本文网络模型用于物体识别的学习过程，依赖于对象的连续学习和切换，神经耦合的增强或削弱影响饱和。综上，神经和网络机制...
人的真实头方向电生理特征 导航是人类复杂认知现象的核心组成部分之一，其中头方向信息对于在空间中定位自己至关重要。然而，由于绝大多数神经影像实验要求头部固定在特定位置，而真实头方向信号需要物理旋转头部，因此关于人脑如何对真实头方向信号进行调谐的了解相对较少。为了解决这一问题，Benjamin J. Griffiths及其团队在Nature Human Behaviour期刊上发表了题为”Electrophysiological signatures of veridical head direction in humans”的研究报告，文章链接为：https://doi.org/10.1038/s41562-024-01872-1。 研究背景 人类对头方向的感知主要依赖于物理旋转头部，而以往关...
高度抗治疗性抑郁症患者情绪处理偏向的脑机制研究 背景介绍 抑郁症（depression）是现代社会普遍存在且严重影响个人身心健康的精神疾病之一。根据Beck的认知模型（Beck’s cognitive model），抑郁症的发展和维持在很大程度上与信息的偏向性获取和处理有关。大量研究表明，抑郁症患者在认知领域（例如感知、注意和记忆）中普遍存在负面偏向。例如，抑郁症患者往往会将中性面孔解释为悲伤面孔，将快乐面孔解释为不快乐面孔。理解这些情绪刺激处理过程中的偏向性神经机制对于预测、检测和治疗抑郁症具有重要的临床意义。 然而，尽管功能磁共振成像（fMRI）研究显示抑郁症患者在处理悲伤面孔时杏仁核反应增强，而在处理快乐面孔时反应减少，但这些研究大多采用了高空间分辨率但低时间分辨率的方法或相反的低空间...
腹侧下束在雄性小鼠中通过多条通路促进觉醒 背景介绍 腹侧下束（ventral subiculum，vsub）是海马结构的主要输出区，在动机、压力整合和焦虑样行为中起着关键作用，这些行为都依赖于高度的觉醒状态。然而，vsub在觉醒中的作用及其底层神经回路知之甚少。通过使用体内光纤测钙技术和多通道电生理记录，我们发现vsub的谷氨酸能神经元在觉醒期间表现出高活性。此外，vsub谷氨酸能神经元的激活会导致觉醒和焦虑样行为增加，并诱发从睡眠到觉醒的快速转变。vsub谷氨酸能终端的光遗传学刺激和vsub谷氨酸能神经元的逆行化学遗传学激活揭示了vsub通过内侧下丘脑（lateral hypothalamus, LH）、伏隔核壳（nucleus accumbens shell, NAc）和前额叶皮层（pr...
概述 在Communications Biology上发表了一篇题为“supervised latent factormodeling isolates cell-type-specific transcriptomicmodules that underlie alzheimer’s diseaseprogression”的文章。本文由Liam Hodgson、Yue Li、Yasser Iturria-Medina、Jo Anne Stratton、Guy Wolf、Smita Krishnaswamy、David A. Bennett和Danilo Bzdok等来自McGill University、Université de Montréal、Yale University和Rush...
《Internal Speech Representation by Single Neurons in Human Supramarginal Gyrus》科学报道 背景介绍 近年来，脑机接口（BMIs, Brain-Machine Interfaces）技术在语音解码领域取得了显著进展。BMIs通过将大脑信号转化为语音或音频输出，使得那些因疾病或损伤失去说话能力的人能够重新交流。然而，尽管在有声语音、尝试语音和模拟语音解码方面取得了重要进展，内在语言（internal speech）的解码研究却相对稀缺且功能性较低。这篇文章旨在解决内在语言解码过程中存在的挑战，尤其是确定从哪些大脑区域能够解码出内在语言。研究的重点是位于顶下小叶（Supramarginal Gyrus，SMG）和初级躯体...
高级别胶质瘤中的神经上皮遗传标志与预后研究 背景与研究动机 高级别胶质瘤（glioma）是一种恶性程度极高的脑肿瘤，患者预后通常较差。先前的临床前模型研究表明，神经和肿瘤细胞之间的相互作用推动了肿瘤的生长，但在临床中验证这种机制仍然有限。为了解高级别胶质瘤的分子机制，研究人员提出了一种基于表观遗传学的神经标志（neural signature）用于预测患者生存期。通过分析中央神经系统（CNS）肿瘤的表观遗传学特征，研究人员希望识别出在临床上具有重要意义的子类。 研究来源 这篇文章由Richard Drexler等人撰写，他们分别来自德国汉堡大学医学中心、斯坦福大学等多个不同的研究机构。文章于2024年6月发表在《Nature Medicine》上。 研究流程与方法 研究流程 研究包含多个步骤...
科研报告：大脑皮层基因表达与神经发育障碍的联系 研究背景 人脑的解剖学和功能组织是众多基因协调表达的结果。研究发现，皮层基因表达的第一主成分（c1）在感知-运动区到关联区的层级表达中具有重要作用。然而，尽管这一主成分已经广泛被研究，是否还存在其他关键的基因表达成分一直是科学界关注的问题。过去十年，全脑、全基因组的转录图谱（如Allen Human Brain Atlas, AHBA）显示，健康的大脑组织可能依赖于发育过程中大量基因协调表达的“转录程序”。本研究正是在这一背景下展开，旨在揭示更多的基因表达成分及其在大脑发育和神经发育障碍中的作用。 研究作者与发表信息 这篇论文由Richard Dear、Konrad Wagstyl、Jakob Seidlitz、Ross D. Markello...