图1样本算盘计算程序和研究设计。(a)32 + 84的算盘计算的示例。从右至左侧的三列表示数字,数百个数字。算在算盘上部的每个珠子在向下推时表示五个,而算盘下部的每个珠子则在向上推时表示1。为了实现32 + 84的计算,(a)将两个数字列中的两个珠子向下推(↓),(b)(b)将数百位数字柱中的一个珠子向上推(↑)(添加八个等于添加10个缩影2)。然后,(c)将一个数字列上部的一个珠子向下推(↓)和(d)(d)在一个数字柱的下部向下推一个珠子(↓)(添加四个平均值,添加5个量为1个)。该计算的结果为116。(b)研究设计。参与者在一年级开始时分配给基于算盘的心理计算培训(AMC)或对照组。AMC小组的儿童从一年级开始就完成了5年的纵向培训(每周2小时)。在第1年的时间点(1年培训后)收集结构和静止状态功能MRI扫描。数学能力从第一个时间点评估到第2,第三或第4个时间点(经过3 - 5年的培训后)(有关更多详细信息,请参见材料和方法)。对照组除了AMC培训外完成了研究的所有方面。
(未通过同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此预印本版的版权持有人于2024年2月6日发布。 https://doi.org/10.1101/2024.02.05.577568 doi:Biorxiv Preprint
小胶质细胞和脑衍生的神经营养因子(BDNF)对于表征关键发育时期的神经塑性至关重要。与内侧前额叶皮层(MPFC)相关的社会行为的经验依赖性发展 - 在小鼠的少年时期具有关键时期。但是,小胶质细胞和BDNF是否影响社会发展尚不清楚。在此,我们旨在阐明小胶质细胞衍生的BDNF对社会行为和MPFC发展的影响。在P21 - p35期间进行社会隔离的小鼠在小胶质细胞中增加了BDNF,并伴随着成年后的社交性降低。此外,过表达小胶质细胞BDNF的转基因小鼠在不同时间点使用多西环素进行调节 - 进行了行为,电生理和基因表达分析。在这些小鼠中,小胶质细胞BDNF的长期过表达受损的社交性和MPFC过度抑制性神经元电路活性。然而,尽管MPFC中的p21归一化社交性和电生理功能将强力霉素归一化,而尽管有提高的社交性,MPFC的后年龄(p45 - p50)的BDNF归一化(p45 - p50)并未归一化。为了评估BDNF在人类社交性中的可能作用,我们分析了人类巨噬细胞中不良的儿童经历与BDNF表达之间的关系,这是小胶质细胞的代理。结果表明,不良的童年经历与M2中的BDNF表达呈正相关,而不是M1巨噬细胞。总而言之,我们的研究证明了小胶质细胞对小鼠经验依赖性社会行为发展的影响,强调了其对MPFC功能成熟的特定影响,尤其是在青少年时期。此外,我们的结果提出了翻译的含义,这表明了巨噬细胞中的BDNF分泌与人类的童年经历之间的潜在联系。
结果:研究中包括16名患者(15名女性,1名男性),平均年龄为32岁(范围:17-38岁)。所有患者的随访期至少为3个月,平均随访为7个月。患者满意度评估表明,有13名患者非常满意,3例患者感到满意,并且没有不满意的病例。所有患者的泪突出程度均降低,肩thal骨的形状是自然的,双侧眼睑裂缝的大小合适,并且平行双眼眼睑转化为扇形双眼眼睑。切口疤痕的外观并不突出,线条平滑。canthal距离的增加范围为3毫米,ICD伸长率范围从9.09%到28.30%。术前测量的癌间距离范围为28至35.0mm,平均为31.25±2.32mm,术后测量为35.19±2.26mm。差异具有统计学意义(t = -4.793,p <0.001)。眼睛运动没有紧急或不适感,结果令人满意。
“我们当中谁”不介意被拒绝?感受到社会排斥或排斥是痛苦和令人难过的,特别是当这种排斥来自我们所依赖的人时。在最新一期的《生物精神病学:认知神经科学和神经影像学》中,Fertuck 等人 (1) 认为社会排斥的心理意义可以在马斯洛需求层次理论 (2) 的更广泛背景中得到定位。这一持久的心理模型提出了激发人类一系列行为的四种基本社会需求:归属感、自尊、控制力和有意义的存在。社会排斥被视为对这些需求的直接威胁,常常导致被拒绝痛苦的主观体验。适度的情况下,这种痛苦可以被认为是适应性的,因为它向那些重要的人发出信号,表明社会纽带需要确认或修复。事实上,在大多数高度社会化的哺乳动物中,很容易观察到社会纽带破裂后公然表达痛苦和采取行为后果[狗爱好者见(3)]。然而,如下文所述,当人类以不稳定的方式经历这种反应时,可能会引发相当多的危险行为,这些行为可能难以预测,甚至更难以缓解,这是我们作为临床医生最关心的问题之一。在现代认知神经科学中,我们已经了解到,对社会排斥的反应与大脑敏感地检测到事情不对劲,我们从环境中获得的东西与我们的目标不符有关。因此,当我们犯错、期望被违背或感到躯体疼痛时,内侧额叶皮质中与社会排斥相关的区域会亮起来(功能性磁共振成像显示)(4、5)。幸运的是,大多数时候(当然不是总是),刹车会自动踩下;大脑的稳态倾向开始发挥作用,让我们默念“我能处理这个”,我们(或我们的观察者)将其体验为情绪调节。不幸的是,对一些人来说,被拒绝的经历会产生不稳定、混乱的效果,这会给我们自己和周围的人带来麻烦。如果与拒绝相关的麻烦是一个人心理功能的常见特征,那么这个人可能会被精神病学诊断为边缘性人格障碍 (BPD)。正如 Fertuck 等人 (1) 指出的那样,对于 BPD 患者,这通常会导致高风险的冲动和行为,包括自残、自杀未遂和自杀成功 (7)。这些对拒绝的反应是 BPD 的标志,就像任何其他临床特征一样,但我们对大脑中如何发生这种情况却只有一个模糊的概念。
终纹床核 (BNST) 的前部调节恐惧和压力反应。前背 BNST (adBNST) 在解剖学上可进一步细分为外侧和内侧部分。尽管已经研究了 BNST 亚区的输出投影,但对这些亚区的局部和全局输入连接仍然知之甚少。为了进一步了解以 BNST 为中心的电路操作,我们应用了新的病毒遗传追踪和功能电路映射来确定小鼠 adBNST 外侧和内侧亚区的详细突触电路输入。在 adBNST 亚区注射了单突触犬腺病毒 2 型 (CAV2) 和狂犬病毒逆行示踪剂。杏仁核复合体、下丘脑和海马结构占 adBNST 总体输入的大部分。然而,外侧和内侧 adBNST 亚区具有不同的长距离皮质和边缘大脑输入模式。外侧 adBNST 具有更多来自前额叶(前边缘、下边缘、扣带回)和岛叶皮质、前丘脑和外嗅皮层/外嗅皮层的输入连接。相比之下,内侧 adBNST 接收来自内侧杏仁核、外侧隔膜、下丘脑核和腹侧下托的偏向输入。我们使用 ChR2 辅助电路映射确认了从杏仁海马区和基底外侧杏仁核到 adBNST 的长距离功能输入。选定的新型 BNST 输入还通过来自艾伦研究所小鼠脑连接图谱的 AAV 轴突追踪数据进行了验证。总之,这些结果提供了外侧和内侧 adBNST 亚区差异传入输入的全面图谱,并为 BNST 电路对压力和焦虑相关行为的功能操作提供了新的见解。
为了获得个性化治疗的先验标记,反复试验法通常用于药物或其他抗抑郁治疗(5)。经颅磁刺激(TMS)是一种安全且耐受性良好的干预措施,已被广泛研究用于治疗重度抑郁症(MDD),有超过 150 项随机对照试验(RCT),并在许多荟萃分析中证实了其疗效(6)。值得注意的是,针对外侧前额叶皮质(LPFC)的 TMS 被认为是治疗难治性抑郁症的一种选择,使用 8 字形线圈的传统 TMS 和使用 H1 线圈协议的深部 TMS 均在大型多中心 RCT 之后获得 FDA 批准(7, 8)。经过这些治疗,25%–35% 的药物难治性抑郁症患者病情缓解(大部分无症状),另外 15%–25% 的患者有反应(症状减少超过 50%)(6)。同样,个性化医疗的先验标记尚未确定,而既定的 LPFC 刺激治疗模式可能无意中分散了对寻找替代有效靶点的注意力(9)。LPFC 只是在有效神经刺激治疗抑郁症的常见脑回路中确定的靶点之一(10),不同的靶点可能对治疗患有不同亚综合征(11)的患者更有效,这些亚综合征对应于不同的大脑活动功能障碍模式(4)。因此,针对其他大脑区域的刺激方案可能对某些患者有益。最近,内侧前额叶皮质(MPFC)以及前扣带皮层(ACC)被认为是深部 TMS 治疗 MDD 的有希望的替代靶点,因为它们与奖励、情绪、心情和习惯有关(9、12、13)。已知 ACC 有直接兴奋性谷氨酸能投射到腹侧纹状体,最近的一项研究发现,奖赏相关的 MPFC-纹状体连接与抑郁症状严重程度增加之间存在负相关性 (14) 。此外,与健康对照组相比,MPFC 和 ACC 是 MDD 患者灰质减少最一致的区域 (15) 。几项未包括假对照组的研究获得了刺激 MPFC 疗效的初步证据 (16–19) 。在这些研究中,总共 482 名 MDD 患者接受了 D-B80 线圈(一种有角度的 8 字形线圈)的传统 TMS 治疗,加权平均反应率和缓解率分别为 41.4% 和 31.5%。一项假刺激对照研究 (20) 发现,在治疗结束时(第 3 周),D-B80 线圈 (n = 13) 的效果显著优于 8 字形线圈 (n = 15),但 D-B80 与假刺激 (n = 12) 相比没有显著效果。此外,深部 TMS H7 线圈的目标是 MPFC 和 ACC,与 D-B80 线圈相比,它刺激的脑容量明显更深、更广 (21)。虽然 H7 线圈主要用于治疗强迫症 (OCD) (22),但最近的初步结果表明,它也可对深部 TMS H1 线圈治疗失败的 MDD 患者产生显著的抗抑郁作用 (23)。
后内侧皮质 (PMC) 是大脑默认模式网络的主要中枢,与多种内部驱动认知有关,包括视觉空间工作记忆。然而,它对这些认知过程的确切贡献仍不清楚。使用 MEG,我们测量了健康人类参与者(男女青年)在执行视觉空间工作记忆任务时的 PMC 活动。多元模式分类分析揭示了在编码和检索过程中在一组先验定义的皮质 ROI 中与刺激相关的信息,除了 PMC 之外,还包括前额叶、枕叶和腹颞叶皮质。我们在信息流分析中测量了这些刺激信息在区域之间交换的程度,从而测量了区域间随时间的格兰杰因果关系。与任务的视觉性质一致,来自枕叶皮质的信息在大多数时期内塑造了其他区域。然而,PMC 在视觉空间工作记忆中塑造了枕叶和前额叶皮质中的物体表征,在检索过程中影响枕叶皮质,并在所有任务时期影响 PFC。我们的研究结果与 PMC 在表征内部内容(包括记忆信息)以及将外部刺激与记忆材料进行比较方面所发挥的作用相一致。
在这里,我们使用狂犬病追踪和光片显微镜揭示了对大脑区域的客观看法,这些区域为内侧杏仁核中表达芳香化酶的细胞提供特定输入,这些神经元在产生性别特异性社会行为方面发挥着巨大作用。虽然这些细胞的下游投射是已知的,但对内侧杏仁核中表达芳香化酶的细胞的具体输入仍然未知。我们观察到与内侧杏仁核建立的连接(例如,终纹床核和副嗅球),这表明芳香化酶神经元是传出输入的主要靶细胞类型,包括来自与养育和攻击相关的区域。我们还从涉及新陈代谢、恐惧和焦虑以及记忆和认知的区域发现了新的和意想不到的输入。这些结果证实了内侧杏仁核在性别特定的社会认知和社会行为中的核心作用,并指出其芳香化酶表达神经元在整合多种感觉和稳态因素方面发挥着更广泛的作用,这些因素可能用于调节许多其他社会行为。
目的:开发一种高性能算法来检测颅内电极记录中的内侧颞叶 (mTL) 癫痫样放电。方法:一位癫痫病专家从 46 名癫痫患者的颅内脑电图记录数据集中注释了 13,959 次癫痫样放电。利用该数据集,我们训练了一个卷积神经网络 (CNN) 来识别来自单个颅内双极通道的 mTL 癫痫样放电。对来自多个双极通道输入的 CNN 输出取平均值以生成最终的检测器输出。使用嵌套 5 倍交叉验证来评估算法性能。结果:在受试者工作特征曲线上,我们的算法实现了 0.996 的曲线下面积 (AUC) 和 0.981 的部分 AUC(特异性 > 0.9)。精确召回曲线上的 AUC 为 0.807。在假阳性率为每分钟 1 次的情况下,灵敏度达到 84%。35.9% 的假阳性检测对应于专家注释期间遗漏的癫痫样放电。结论:利用深度学习,我们开发了一种高性能、患者非特异性算法,用于检测颅内电极上的 mTL 癫痫样放电。意义:我们的算法有许多潜在应用,可用于了解 mTL 癫痫样放电对癫痫和认知的影响,以及开发专门减少 mTL 癫痫样活动的治疗方法。2019 年国际临床神经生理学联合会。由 Elsevier BV 出版,保留所有权利。
