研究文章 | 行为/认知 健康大脑中白质结构与语言侧化的关系 https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0166-24.2024 收到日期:2023 年 12 月 18 日 修订日期:2024 年 8 月 3 日 接受日期:2024 年 9 月 26 日 版权所有 © 2024 Andrulyte 等人。这是一篇开放获取的文章,根据知识共享署名 4.0 国际许可条款分发,允许在任何媒体中不受限制地使用、分发和复制,前提是对原始作品进行适当的署名。
摘要:众所周知,多形性胶质母细胞瘤 (GBM) 的精确定位可以预测肿瘤在周围神经结构中扩散的方向。本综述的目的是通过评估 GBM 经常发生的解剖区域以及在不同大脑区域观察到的主要分子改变来揭示 GBM 的侧化。根据文献,GBM 的精确或最常见的侧化尚未确定。然而,可以说 GBM 在额叶中更常见。与 GBM 有关的束和束似乎集中在皮质脊髓束、上纵束 I、II 和 III 束、弓状束长段、额海峡束和下额枕束。考虑到胶质母细胞瘤的解剖特征及其对大脑的累及,主要累及的大脑区域分别是额叶、颞叶、顶叶和枕叶,这是合乎逻辑的。尽管右半球的肿瘤体积较大,但已确定左半球被诊断为癌症的患者的预后更差,这可能反映了一些有害改变的解剖分布,例如 TP53 突变、PTEN 缺失、EGFR 扩增和
成年中抽象的左半球损害通常会导致语言缺陷,但是许多早期损害的案例都保留了语言处理,并且右半球可以发展功能性语言系统。解释了两个半球对语言的早期明显等电位,有些人提出语言体系在早期发展过程中是双边的,并且只会随着年龄的增长而左侧。我们使用功能性磁共振成像与两个大儿科队列(总n = 273名4-16岁的儿童; n = 107成人)检查了语言横向化。强,成人级的左半球侧向化(在激活体积和响应幅度中)在4岁时都显现出来。因此,尽管右半球可以在某些早期脑损伤的情况下接管语言功能,尽管语言系统的某些特征确实显示出旷日持久的发展(语言网络中语言响应的幅度和区域间相关性的强度),但左 - 透明的语言偏见是在4岁时强烈地存在语言的偏见。这些结果要求对语言两个半球的早期等级性进行替代性说明。
自愿视觉空间注意研究使用了注意力引导线索(如箭头)来诱导或指示观察者将选择性注意力集中在视觉空间中的相关位置,以检测或辨别后续目标刺激。然而,在日常视觉中,自愿注意受到多种因素的影响,其中大多数因素与使用注意力引导线索的实验室范式截然不同。这些因素包括启动、经验、奖励、意义、动机和高级行为目标。在没有外部注意力引导线索的情况下内源性引导的注意力被称为“自我发起的注意”,或者如我们之前的工作中所述,称为“有意愿的注意”,即志愿者根据提示决定注意何处。在这里,我们使用了一种新颖的范式,它消除了关于应将空间注意力引导到何处和/或何时的外部影响(即注意力引导线索和提示)。使用机器学习解码方法,我们证明了空间注意期间众所周知的 EEG alpha 功率的侧化在纯粹自我产生的注意期间也存在。通过消除影响自愿注意分配的明确线索或提示,这项研究推进了我们对注意力控制的神经相关性的理解,并为开发基于 EEG 的脑机接口以利用人类意图提供了步骤。
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本体感觉提供了确定肢体位置和运动所需的关键信息,也可能用于更新可能构成运动和姿势控制基础的内部模型。对患有慢性大纤维失神经症的患者的上肢运动的开创性研究为本体感觉信息在假设形成和维持内部模型以产生准确的运动指令方面的作用提供了证据。视觉也有助于感觉运动功能,但不能完全弥补本体感觉的缺陷。最近的研究表明,姿势和运动控制过程在大脑中是侧化的,本体感觉在协调这些过程对目标导向动作控制的贡献方面起着根本性的作用。事实上,失神经症患者每个肢体的行为类似于控制器单独执行的动作。因此,本体感觉提供了神经系统有效协调多个运动控制过程所需的状态估计。
关于老年人身上容易观察到的右前额皮质的额外 fMRI 测量活动是否代表增强认知的补偿性激活,或者维持年轻时的大脑活动是否最能支持晚年认知功能,存在相当多的争议。为了研究这个问题,我们测试了一个由 461 名成年人(年龄 20-89 岁)组成的大样本,并在语义判断 fMRI 任务中将腹外侧和背外侧前额皮质的左侧化程度作为预测认知的个体差异变量。我们发现年轻人左侧化程度较高,但左侧化并不能预测更好的认知,而中年人前额皮质左侧化程度较高则可预测更好的认知表现,这证明左侧化、类似年轻人的模式在中年人身上是最佳的。这种关系在老年人身上则相反,较低的侧面性分数与更好的认知相关。研究结果表明,老年人的双侧性有助于认知,但这种模式在中年早期表现出来是低绩效者的特征。本文讨论了这些发现对当前神经认知老化理论的影响。