觉醒相关的皮层网络与神经活动和血流动力学的差异耦合

与觉醒相关的皮层网络在神经活动和血流动力学中的差异耦合 学术背景 在没有特定感官输入或行为任务的情况下,大脑会产生结构化的活动模式。这种组织化的活动会受到觉醒状态的调节。觉醒与大脑皮层活动的关系对于理解神经网络的功能具有重要意义。先前的研究表明,觉醒水平会影响神经活动和血流动力学变化,但这些影响在不同皮层区域和行为状态下是否一致还不清楚。 论文来源 这篇论文由Lisa Meyer-Baese等人撰写,作者隶属于Emory University和Georgia Tech的生物医学工程系和生物学系。这篇论文于2024年5月在《Journal of Neuroscience》上发表。 研究流程 本文研究使用了广视野电压成像技术,研究了觉醒状态如何与自发行为头部固定的小鼠皮层网络电压和血流动力学活动...

丘脑底核-语言网络连接性预测帕金森病中多巴胺对言语功能的调节

丘脑底核-语言网络连接性预测帕金森病中多巴胺对言语功能的调节

Parkinson’s Disease研究报告:基底核-语言网络功能连接预测多巴胺对言语功能的调节 背景介绍 帕金森病(Parkinson’s Disease, PD)以运动障碍为主要特征,同时还伴有包括言语障碍在内的非运动症状,这严重影响患者的生活质量。尽管目前多巴胺药物(dopaminergic medication)在缓解运动症状方面具有显著效果,但其对言语功能的影响仍处于模糊不清的状态。本研究通过揭示多巴胺如何调节丘脑底核(subthalamic nucleus, STN)与语言网络的功能连接机制,探讨其对语音功能的调控。本研究试图填补多巴胺调控PD患者言语功能的关键知识空白,并为制定更有效的治疗策略提供基础。 论文来源 本研究论文题为《Subthalamic nucleus–lan...

运动皮层在运动意象期间保留和重新定向神经动态结构

学术新闻报告 背景介绍 运动皮质(motor cortex)一直以来都是运动控制研究的中心,主要研究其在主动运动执行中的作用。然而,人类在进行运动想象(motor imagery)时,即使没有实际的运动输出,运动皮质也会激活。过往的行为学和影像学研究已经证实了这种现象,但运动皮质在隐性运动想象中的特定活动模式和时间动态如何与实际运动执行中的那些模式和动态关联起来,仍然是一个未解之谜。在本文中,作者通过记录两名脊髓损伤患者在执行和想象是等长的腕关节伸展运动时的皮质内电活动,探讨了这一问题。 论文来源 这篇文章发表于2024年4月的《Nature Human Behaviour》期刊,标题为《Motor cortex retains and reorients neural dynamics d...

使用深度神经网络揭示人类感知和记忆中视觉与语义信息

利用深度神经网络区分人类感知和记忆中的视觉和语义信息 引言 在认知科学领域,一直存在关于人类如何在感知和记忆过程中进行人物和物体识别的研究兴趣。识别人和物的成功依赖于将感知系统生成的表征与存储在记忆中的表征进行匹配。然而,这些心理表征并非外部世界的精确副本,而是大脑的重构。了解这种重构的内容和过程是一项长期存在的挑战。这篇论文尝试通过利用深度神经网络(DNN)来揭示人类在熟悉的面孔和物体进行感知和记忆时的心理表征的内容。 论文来源 这篇论文由 Adva Shoham、西丹·丹尼尔·格罗斯巴德、Or Patashnik、Daniel Cohen-Or 和 Galit Yovel 撰写,作者全部来自Tel Aviv University。论文于2024年2月8日在线发表于《Nature Huma...

颅内脑电图揭示多个人类大脑区域中的非效应器依赖性证据累积动力学

学术新闻报告:基于脑内电生理记录揭示效应器独立的证据累积动力学 研究背景 在决定形成过程中的神经表现研究一直是神经科学界的重要课题。以往的研究表明,可以通过非侵入式电生理学技术在人类中识别出与感知决策形成相关的神经信号,这些信号能够抽象化处理,而不依赖于具体的运动要求。然而,这些信号在大脑中的具体起源仍未完全清晰。为了解这一问题,本文运用了高时空精度的颅内脑电图(intracranial electroencephalography, iEEG)技术,旨在定位这些抽象决策信号的来源。 论文来源 这篇题为 “intracranial electroencephalography reveals effector-independent evidence accumulation dynamic...

在人类经济交往过程中,黑质中的多巴胺和血清素与价值计算和社会行为有关

在人类经济交往过程中,黑质中的多巴胺和血清素与价值计算和社会行为有关

背景介绍 在当代神经科学研究中,多巴胺(dopamine)和5-羟色胺(serotonin)被假设为指导社会行为的重要神经调节物质。然而,人们对这些神经调节物质在社会互动过程中的动态变化知之甚少。尽管已有非侵入性功能神经影像方法(如脑电图和功能磁共振成像)帮助绘制了大脑中与社会任务相关的“社会脑”网络,但这些方法通常在空间和时间分辨率上存在权衡,且获得的数据反映了电学和化学事件的混合。因此,我们在更精细的生物学尺度上对人类社会脑的理解仍然匮乏。 研究团队提出了一种新的电化学方法,能够在毫秒级别检测到人脑中多巴胺和5-羟色胺的波动。之前的研究已经表明,多巴胺和5-羟色胺在老鼠中对奖赏预期误差和适应性行为起关键作用,但动物模型仍然无法完全代表人类社会互动的复杂性。 研究来源 本文由Seth R....

利用基于细胞学的深度学习预测未知原发性癌症的肿瘤起源

利用基于细胞学的深度学习预测未知原发性癌症的肿瘤起源

背景介绍 肿瘤未明原发癌(Cancer of Unknown Primary, CUP)是一类通过组织病理学确认为恶性转移但无法通过常规基线诊断方法明确原发部位的恶性疾病。CUP在临床中具有较大的诊断挑战和治疗难度,被认为占所有人类癌症的3-5%。其中,腺癌是最常见的病理类型,其次是鳞状细胞癌和未分化癌。尽管采用了一系列联合化疗治疗手段,患者的整体预后依然极差,仅有20%的患者可以达到10个月的中位生存期。CUP的一个显著特征是其早期扩散、侵袭性较强的临床表现和多器官受累的特点。 免疫组化试验(Immunohistochemistry, IHC)通常被用作预测CUP可能原发部位的关键手段,然而,通过大约20种不同免疫染色单元组合,仅不到30%的CUP病例能够被精确定位。因而,准确预测原发部位...

用于多发性硬化症预测的自身抗体特征

用于多发性硬化症预测的自身抗体特征

多发性硬化症预测性自身抗体特征 学术背景和研究意义 多发性硬化症(Multiple Sclerosis, MS)是一种主要影响中枢神经系统(CNS)白质的慢性炎症性自身免疫性疾病。以往研究多认为T细胞在多发性硬化症的发病机制中起主要作用,而近年来B细胞耗尽疗法在人类治疗中的广泛成功,使得B细胞在多发性硬化症的病因和进展中的中心作用受到越来越多的关注。然而,至今仍没有一个预测性或诊断性的自身抗体得到验证。在多发性硬化症的患者(PwMS)中,几乎所有患者的脑脊液(CSF)中都存在独特的寡克隆带(Oligoclonal Bands),表明存在鞘内抗体合成,但至今没有明确的预测性或诊断性自身抗原。 研究来源和作者背景 这篇研究由Colin R. Zamecnik、Gavin M. Sowa、Ahme...

靶向EGFR和IL13Rα2的双价CAR T细胞治疗复发胶质母细胞瘤的效果:一期试验的中期结果

靶向EGFR和IL13Rα2的双价CAR T细胞治疗复发胶质母细胞瘤的效果:一期试验的中期结果

靶向EGFR和IL13Rα2的双价CAR T细胞治疗复发胶质母细胞瘤的效果 近年来,复发性胶质母细胞瘤(RGBM)的治疗不断探讨和改进,但总体生存率仍不到1年,治疗依旧面临巨大挑战。现有治疗方法的局限性及复发性胶质母细胞瘤的复杂性,使得科学家们持续在不同治疗方法上进行探索。本文报道了一项在Nature Medicine期刊上发表的临床试验中期结果,文章主要研究靶向EGFR和IL13Rα2的双靶点嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法在复发性胶质母细胞瘤患者中的应用。 研究背景与动机 复发性胶质母细胞瘤是一种高度恶性的脑肿瘤,常规的放疗和化疗在复发性病例中的疗效有限,且当前尚无标准的治疗方法。因此,开发更加有效的治疗方式成为了医学研究的重要目标。嵌合抗原受体T细胞疗法(CAR-T therapy...

基于信息的经颅磁刺激中-外侧前额叶皮层干扰情绪处理期间的行动目标

摘要 近年来,研究人员逐渐认识到情绪事件的情境感知和目标导向反应对于适应性功能至关重要。在行为和情绪调控模型中,外侧前额叶皮层(lpfc)被认为维持与目标相关的表征,从而促进认知控制。然而,这一假设很少通过因果推断方法进行测试。R. C. Lapate等人发表在《Nature Communications》的一篇文章,通过修改健康个体中的中部外侧前额叶皮层(mid-lpfc)功能,并结合功能磁共振成像(fMRI)扫描,初步验证了这一理论。 研究背景 外侧前额叶皮层(Lpfc)被广泛认为在情绪调节中起到重要作用,尤其是在认知重评中,人们根据目标调节情绪反应时。缺乏对mid-lpfc信息表征在情绪调控中因果作用的实验证据,促使Lapate等人使用新的多变量模式分析(MVPA)与因果扰动方法相结合...