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前额皮质在意识感知中的作用
近年来，前额叶皮层 (PFC) 在意识感知中的作用引起了人们的极大兴趣，因为它已成为区分人类意识主流神经理论的关键问题。关于这一作用，人们可以发现三种主要且相互矛盾的观点。全球主义观点认为，PFC 是全球工作空间的主要枢纽，其激活是任何意识体验的关键组成部分。高阶思维理论认为，PFC 具有更专业的作用，它支持高阶反思或评估，而高阶反思或评估被认为是意识的基本要素。相比之下，局部主义观点认为，意识内容与内容特定皮层区域的局部激活有关，而前额叶皮层在一般意识体验中并没有特殊作用。根据局部主义观点，正如后皮层区域是视觉感知意识体验的基础一样，前额叶皮层也是特定类别意识内容（如报告、思考、言语和内省）意识体验的基础。在这里，我将回顾从人类成像和记录、皮层损伤和清醒患者的直接电刺激中获得的实验证据。这三种方法的发现共同支持了局部主义观点和共同的基本原则，即每个皮层区域都专注于特定且独特的意识内容类别。
对前额叶皮层输入的全脑筛查揭示了……
摘要 记忆的形成和存储依赖于多个相互连接的大脑区域，这些区域的贡献在记忆巩固过程中会有所不同。传统上认为内侧前额叶皮层，特别是前额叶皮层 (PL) 参与了远程记忆的存储，但最近的证据表明它也与早期记忆巩固有关。然而，控制这些动态的 PL 输入仍然未知。在这里，我们首先对雄性小鼠在情境恐惧记忆形成过程中激活的 PL 印迹细胞进行了全脑、基于狂犬病的逆行追踪筛选，以确定相关的 PL 输入区域。接下来，我们评估了这些输入在记忆巩固的不同阶段（从恐惧记忆编码到近期和远期记忆回忆）的特定活动模式。然后，我们使用投射特异性化学遗传抑制测试了它们在记忆巩固中的功能作用，结果揭示了隔膜在编码时对 PL 输入的贡献，以及岛叶皮层在近期记忆回忆时对 PL 输入的贡献。这两种输入都进一步影响了 PL 印迹细胞在记忆回忆时如何被重新激活，证明了它们对于在 PL 中建立记忆痕迹的重要性。总的来说，这些数据确定了 PL 输入的时空变化，这对于早期记忆巩固很重要，从而有助于完善记忆形成的工作模型。
以亚微米分辨率绘制灵长类前额叶皮质全脑兴奋性投射组并与扩散纤维束成像进行比较
1 中国科学院神经科学研究所、神经科学国家重点实验室、脑科学与智能技术卓越创新中心，上海；2 中国科学院大学，北京；3 复旦大学类脑智能科学与技术研究所，上海；4 北京大学心理与认知科学学院、行为与心理健康北京市重点实验室、IDG/麦戈文脑研究中心、北大-清华生命科学中心，北京；5 浙江工业大学信息工程学院，杭州；6 深圳市神经精神调控重点实验室和脑科学协同创新中心、广东省脑连接组与行为重点实验室、中国科学院脑连接组与操控重点实验室、脑认知与脑疾病研究所、深圳先进技术研究院、深港脑科学研究院-深圳基础研究机构，深圳
蓝斑去甲肾上腺素能神经元与前额叶皮质和海马亚慢节律锁相，与行为事件同步
蓝斑 (LC) 是去甲肾上腺素能投射到前脑的主要来源，在前额叶皮层中，它与决策和执行功能有关。睡眠期间，LC 神经元与皮层慢波振荡相位锁定。尽管人们对这种慢节奏感兴趣，但由于它们与行为的时间尺度相对应，因此在清醒状态下很少报告这种慢节奏。因此，我们研究了在执行注意力转移任务的清醒大鼠中，LC 神经元与超慢节奏的同步性。前额叶皮层和海马中的局部场电位 (LFP) 振荡周期约为 0.4 Hz，与关键迷宫位置的任务事件相位锁定。事实上，超慢节奏的连续周期显示出不同的波长，因此这些不是周期性振荡。同时记录的前额叶皮层和海马中的超慢节奏也显示出不同的周期持续时间。这里记录的大多数 LC 神经元（包括光遗传学识别的去甲肾上腺素能神经元）都与这些超慢节律相位锁定，LFP 探针上记录的海马和前额叶单元也是如此。超慢振荡还对伽马振幅进行相位调制，将这些行为时间尺度上的节律与协调神经元同步的节律联系起来。LC 神经元与超慢节律协同释放的去甲肾上腺素将有助于同步或重置这些大脑网络，从而实现行为适应。
同时进行经颅电刺激和磁刺激可增强背外侧前额皮质的伽马振荡
对每个 TMS-EEG 记录位点进行包含受试者内因素“tACS”（γ、θ、假）和“时间”（T0、T1、T2）的方差分析。皮质振荡分析按以下步骤进行。我们首先评估基线（T0）的伽马振荡的频率和功率。为了测试 iTBS + tACS 方案是否可能导致伽马波段在振荡功率方面发生任何变化，我们使用了包含受试者内因素“tACS”（γ、θ、假）和“时间”（T0、T1、T2）的重复测量方差分析。然后我们专注于单个频率变化分析；我们计算了单个频率峰值（整个振荡频谱中表达最多的频率），并且与伽马波段功率分析相同，我们使用了重复测量方差分析，其中受试者内因素“tACS”（γ、θ、假）和“时间”（T0、T1、T2）来评估波段表达的变化。对于
任务诱发的杏仁核—前额叶回路的年龄相关变化：采用 4-22 岁加速纵向队列的多元宇宙方法
图 2 杏仁核反应性与年龄相关变化的多元宇宙分析。（a）。恐惧与年龄相关变化的规格曲线 > 基线杏仁核反应性。点表示估计的线性年龄相关变化，线表示相应的 95% 后验区间 (PI)。模型按与年龄相关的变化估计值排序，虚线表示所有规格的中值估计值。颜色表示 beta 估计值的符号以及相应的后验区间是否包含 0（红色 = 不包括 0 的负数；蓝色 = 包括 0 的负数，绿色 = 包括 0 的正数，黑色 = 所有规格的中位数）。（b）。A 中每个模型对应的模型规格信息。y 轴上的变量表示分析选择，相应的颜色标记表示已做出选择，空白处表示在给定的分析中未做出选择。在每个类别面板（杏仁核 ROI、组级模型和参与者级模型）中，决策点按做出相应选择时的中位模型排名从上到下排序（即，每个面板顶部的选择往往具有更负面的与年龄相关的变化估计值）。带有误差线的黑点表示在相应线上指示的做出选择的规范的中位数和 IQR 排名。（c）。参与者级数据和模型预测的与年龄相关的杏仁核反应性变化的示例，包括恐惧 > 基线（绿色）和中性基线（橙色）。数据显示为使用原生空间双侧杏仁核掩模、24 个运动回归器、t 统计量、高通滤波和 FSL 中的参与者级 GLM 的预注册管道。点表示参与者级估计值，浅线连接多次研究访问的参与者的估计值，带有阴影区域的暗线表示模型预测和 95% 后验区间。（d）。一组模型的规格曲线分别参数化参与者内（右）与参与者间（左）的年龄相关变化，包括恐惧 > 基线（绿色）和中性 > 基线（橙色）对比，以及跨规格的中位数（黑色）。请参阅 https://pbloom.shinyapps.io/amygdala_mpfc_multiverse/ 了解交互式可视化
引用：黄梅, 罗晓, 张晨, 等. 重复经颅磁刺激对背外侧前额皮质与运动皮质的影响
摘要 引言 神经性疼痛是脊髓损伤（SCI）的常见并发症之一，会减慢患者康复进程并导致生活质量下降。既往研究表明，对运动皮层（M1）进行重复经颅磁刺激（rTMS）可减轻SCI后神经性疼痛的平均疼痛程度和最严重疼痛程度。背外侧前额叶皮质（DLPFC）区域是rTMS的常见作用靶区。近期有少数研究发现DLPFC的rTMS可缓解SCI的神经性疼痛。与M1区域相比，DLPFC区域rTMS治疗在改善SCI患者神经性疼痛及疼痛相关症状方面的疗效尚不明确。因此，本研究旨在评估dLPFC vs M1对SCI后神经性疼痛患者进行rTMS治疗的非劣效性，为rTMS治疗SCI后神经性疼痛提供更多选择。方法与分析 招募50例脊髓损伤后神经性疼痛的受试者，随机分为DLPFC-rTMS组和M1-rTMS组，分别接受4周的rTMS治疗。除刺激部位不同外，两组rTMS治疗方案相同：10Hz，1250个脉冲，115%强度阈值，每天一次，每周五次，治疗4周。在治疗前、治疗第二周、治疗第四周和治疗结束后4周评估VAS、简化McGill疼痛问卷、脊髓损伤疼痛数据集、匹兹堡睡眠质量指数和汉密尔顿焦虑量表，并计算VAS变化。 伦理与传播 西南医科大学附属医院伦理委员会批准本次试验，编号为KY2020041。在核实符合纳入标准后，将向所有参与者提供书面知情同意书。研究结果将发表在同行评议出版物上。试验注册号为 ChiCTR2000032362。
有性暴力史的女性认知控制的神经相关性表明，在认知处理过程中，前额叶皮质活动发生了改变
摘要 目的：女性遭受性暴力不仅会造成心理和身体创伤，还可能对大脑功能产生持久影响，包括与抑制和处理情绪有关的认知控制。因此，这项初步研究的目的是探索性暴力对女性认知控制影响的潜在神经相关性。 方法：30 名女性（年龄 21-30 岁）参与者接受了定量调查以及情感一致的 Go-NoGo 任务。使用功能性近红外光谱（一种便携式神经成像技术）监测前额叶活动。方差分析检验了条件（Go 与 NoGo）、组别（性暴力与无性暴力史）和潜在相互作用的主要影响。 结果：30 名女性中有 15 名报告有童年（n = 5）和/或成年（n = 12）性暴力史。与同龄人相比，有性暴力史的人报告的抑郁、焦虑和创伤后应激症状明显增多，冲动性也更高。各组的行为表现并无差异；然而，功能性近红外光谱数据显示，Optode 13 和 16 之间存在显著的（组×条件）相互作用。在右背外侧前额叶皮层中，有性暴力史的女性在“NoGo”条件下反应明显较低，而在“Go”条件下反应增强。结论：这些结果表明，有性暴力史的女性在认知处理过程中前额叶皮层活动发生了改变，在反应抑制期间表现出活动减退，对积极刺激表现出活动过度。这些发现对于创新评估和预防遭受性暴力的女性的不良影响具有很强的转化前景。
迈向无处不在的脑电图，耳内脑电图与前额脑电图的相关性
摘要：近年来，可穿戴式脑电图 (EEG) 在临床和研究之外的广阔应用前景推动下越来越受欢迎。连续脑电图的普遍应用需要不显眼的外形，以便终端用户轻松接受。在此过程中，可穿戴式脑电图系统已从整个头皮转移到前额，最近又转移到耳朵。本研究的目的是证明新兴的耳部脑电图提供与现有的前额脑电图相似的阻抗和信号特性。在阻抗分析后，使用装有三个定制电极和一个前额电极 (Fpx) 的通用耳机从十名健康受试者获取了睁眼和闭眼阿尔法范式的脑电图数据。入耳式电极阻抗的受试者间变异性在 10 Hz 时为 20 k Ω 至 25 k Ω。信号质量相当，入耳式电极的 SNR 为 6，前额电极的 SNR 为 8。所有入耳式电极在睁眼状态下的 Alpha 衰减都很明显，并且遵循前额电极功率谱密度图的结构，入耳位置 ELE（左耳上）和 ERE（右耳上）与前额位置 Fp1 和 Fp2 之间的 Pearson 相关系数分别为 0.92。结果表明，就阻抗、信号特性和信息内容而言，入耳式 EEG 是已建立的前额 EEG 的非侵入式替代方案。
空间导航和空间言语记忆形成过程中海马体和前额叶皮质之间因果信息流的可复制模式
海马体和前额叶皮层 (PFC) 之间的相互作用在人类空间导航和情景记忆中都发挥着重要作用，但这些区域之间跨任务域的潜在信息因果流尚不清楚。在这里，我们使用颅内脑电图记录和光谱分辨相位转移熵来研究两种不同的虚拟空间导航和记忆编码/回忆任务中的信息流，并检查信息流模式在空间和言语记忆域中的可复制性。信息理论分析表明，从海马体到侧 PFC 的因果信息流比反向更高。至关重要的是，在两种空间导航任务的记忆编码和回忆期间观察到了不对称的信息流模式。进一步的分析揭示了相互作用的频率特异性，其特征是在 delta-theta 波段 (0.5-8 Hz) 中，从海马体到 PFC 的自下而上的信息流更大；相反，在 beta 波段 (12-30 Hz) 中，从 PFC 到海马体的自上而下的信息流更强。贝叶斯分析表明，两个空间导航任务（贝叶斯因子 > 5.46e + 3）以及跨空间和言语记忆域的任务（贝叶斯因子 > 7.32e + 8）之间具有高度的可重复性。我们的研究结果确定了人类大脑在记忆形成过程中参与的独立于域且可复制的频率相关反馈回路。