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...

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...

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...

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...

低强度超声促进大脑类器官整合并改善小头畸形缺陷 研究背景 大脑类器官（brain organoids）经过多能干细胞（pluripotent stem cells, PSCs）分化生成，具有令人惊叹的细胞多样性、并能表现类似人脑的功能网络。这些类器官方法极具潜力，可用于模拟神经系统疾病与大脑修复。然而，物理刺激对其发育和整合的影响仍不明确。本研究旨在探讨低强度超声（low-intensity ultrasound, LIUS）对大脑类器官的影响。 研究来源 研究由来自天津大学的多个学者共同完成，发表时间为2024年，发表于《Brain》期刊（Oxford University Press出版）。 研究流程 本研究包括以下流程： 1. 大脑类器官生成：根据既定协议生成皮质类器官，在第18天开始...

利用颅内EEG-fMRI映射间歇性放电来预测癫痫手术效果 背景与目的 癫痫是一种常见的神经系统疾病，许多患者对药物治疗无效，因此外科手术成为其主要治疗手段之一。然而，如何准确定位癫痫发作生成区域（seizure onset zone, SOZ），以最大限度提高手术效果，始终是临床面临的重大挑战。间发性癫痫样放电（interictal epileptiform discharges, IED）的相关脑血氧水平依赖反应（blood oxygen level-dependent, BOLD）可能对于界定癫痫发作区具有关键意义。尽管这些技术自20世纪90年代以来在研究中有所应用，但在临床实践中仍被低估。为此，William Wilson等人开展了一项研究，旨在评估各种主观和客观方法定位临床相关区域的...

研究背景 本研究的核心关注点是灰质萎缩在神经炎症疾病中的表现。灰质萎缩通常出现在多发性硬化症（Multiple Sclerosis, MS）、抗水通道蛋白-4抗体阳性（Aquaporin-4 antibody-positive, AQP4+）和阴性（AQP4-）的视神经营养障碍光谱疾病（Neuromyelitis Optica Spectrum Disorders, NMOSD）以及髓鞘少突胶质细胞糖蛋白抗体相关疾病（Myelin Oligodendrocyte Glycoprotein Antibody-Associated Disease, MOGAD）四类神经炎症性脱髓鞘病变中。理解这些疾病中灰质萎缩的病理生物学基础有助于其区别诊断并指导治疗策略。然而，目前仍缺乏对灰质萎缩机制的系统研...

Dimond: 通过深度学习优化扩散模型的研究 学术背景 在脑科学和临床应用中，扩散磁共振成像（Diffusion Magnetic Resonance Imaging, dMRI）是一种用于非侵入性绘制脑组织微观结构和神经联通性的重要工具。然而，准确估算扩散信号模型参数的计算成本较高，同时易受到图像噪声的影响。现有的多种基于深度学习的有监督估算方法展示了其在提高效率和性能上的潜力，但这些方法通常需要额外的训练数据，并存在泛化性不足的问题。 论文来源 此研究由Zihan Li、Ziyu Li、Berkin Bilgic、Hong-Hsi Lee、Kui Ying、Susie Y. Huang、Hongen Liao和Qiyuan Tian（通讯作者）合作完成，论文发表在《Advanced S...

DeepDTI：使用深度学习实现高保真六方向扩散张量成像 研究背景及研究动机 扩散张量磁共振成像（Diffusion Tensor Imaging, DTI）在活体人脑组织微结构和结构连接性映射方面具有无可比拟的优势。然而，传统的DTI技术因为角度采样的要求导致扫描时间过长，制约了其在常规临床实践和大规模研究中的应用。为了克服这一瓶颈，研究者们开发了一种新的DTI处理框架，称为DeepDTI，通过数据驱动的监督深度学习最小化DTI的数据需求。本文的目的在于展示如何使用DeepDTI显著减少DTI的采样数据量，从而实现更快的扫描速度，同时保持高质量的成像结果。 论文来源 这篇论文的主要作者包括Qiyuan Tian, Berkin Bilgic, Qiuyun Fan, Congyu Liao...

在这篇学术论文中,作者试图解决经颅磁共振引导聚焦超声(mrgFUS)治疗过程中常见的头痛并发症问题。头痛是一种常见并发症,严重情况下甚至可能导致患者无法耐受声波照射而不得不终止治疗。目前还没有针对这种头痛的确立的治疗方法。 作者来自日本浜松医科大学医学院神经外科学系,包括门籍真人、杉山健司、野崎孝雄、山崎智裕、难波宏树、清水幹裕和黑泽一彦等人。该论文发表于2024年的Neurosurgery杂志上。 这项研究针对mrgFUS治疗中的头痛问题,采用了头皮神经阻滞(scalp nerve block, SNB)的新方法,即在头皮周围神经注射长效局麻药如罗哌卡因等,阻断头皮神经的传入性痛觉impulse。 研究流程如下: a) 研究对象:2020年4月至2022年2月期间,在该医院接受mrgFUS...