1 斯坦福大学医学院精神病学和行为科学系,斯坦福,CA 94305。2 斯坦福大学医学院神经病学和神经科学系,斯坦福,CA 94305。3 斯坦福大学医学院斯坦福神经科学研究所,斯坦福,CA 94305。4 Athena,Inria Sophia Antipolis,法国蔚蓝海岸大学,2004 route des Lucioles 06902 Sophia Antipolis CEDEX,法国。 5 普林斯顿大学普林斯顿神经科学研究所,新泽西州普林斯顿 08544 6 斯德哥尔摩皇家理工学院计算科学与技术系,新泽西州斯德哥尔摩 08544。7 Defi,Inria Saclay 法兰西岛,巴黎南大学综合理工学院 1 Rue Honoré d'Estienne d'Orves 91120 Palaiseau,法国。 8 Parietal,Inria Saclay Île-de-France,CEA University Paris Sud 1 Rue Honoré d'Estienne d'Orves 91120 Palaiseau,法国。通讯作者:Vinod Menon 博士和 Demian Wassermann 博士。电子邮件:menon@stanford.edu; demian.wassermann@inria.fr
过去几年,软件编程技能的神经关联已成为越来越多研究的目标。这些研究侧重于软件代码检查过程中的错误监控。其他研究则研究了通过不同的神经生理学测量来衡量的任务相关认知负荷。大多数研究仅涉及语法错误(浅层代码监控)。然而,最近的一项功能性磁共振成像 (fMRI) 研究表明,当需要对代码检查进行具有挑战性的深层分析时,岛叶在错误监控过程中起着关键作用。这提出了岛叶与深度错误监控有因果关系的假设。为了证实这一假设,我们进行了一项新的 fMRI 研究,其中参与者执行了一项深度源代码理解任务,其中包括错误监控以检测代码中的错误。与与文本阅读和无错误源代码理解相关的各种任务相比,我们的范式的通用性得到了增强。健康的成年程序员(N = 21)参加了这项 3T fMRI 实验。错误相关事件引起的激活图证实了岛叶的显著激活 [p (Bonferroni) < 0.05]。重要的是,我们观察到了岛叶作用的后向前因果关系转变:在没有错误的情况下,因果方向主要是自下而上的,而当存在错误时,我们观察到了来自额叶区域(尤其是前扣带皮层)的强烈的自上而下的因果影响。
摘要 对疼痛的共情涉及共同的情感反应和自我与他人的区分。在本研究中,我们探讨了一个备受争议的问题:之前与情感共享相关的神经反应是否可能来自对突出的情感表现的感知。此外,我们研究了涉及情感共享和自我与他人区分的大脑网络如何支撑我们对被认为是真实或假装的疼痛的反应(而事实上,两者都是出于实验控制的原因而表现出来的)。我们发现,在观看真实和假装的疼痛面部表情视频片段的参与者中,与情感共享(前岛叶 [aIns] 和前中扣带皮层)以及情感自我与他人区分(右上缘回 [rSMG])相关的区域激活程度更强。然后,我们使用动态因果模型评估了这两种情况下右侧 aIns 和 rSMG 之间的神经动态。这揭示了与假装疼痛相比,真实疼痛对 aIns 到 rSMG 连接的抑制作用降低。仅对于真正的疼痛,大脑到行为的回归分析强调了这种抑制效应与疼痛评级以及共情特征之间的联系。这些发现意味着,如果别人的痛苦是真实的,因此需要适当的共情反应,大脑中的神经反应确实似乎与情感分享有关,并且自我与他人的区分会发挥作用,以避免共情过度唤醒。相反,如果其他人只是假装痛苦,他们痛苦表情的感知显着性会导致神经反应下调,以避免不适当的情感分享和社会支持。
摘要 情绪障碍是全球发病和死亡的主要原因,但情绪障碍中与大脑相关的分子病理生理学仍未得到充分定义。由于情绪障碍患者的前岛叶体积减小,因此从情绪障碍样本的尸检前岛叶中提取 RNA,并与未受影响的对照进行比较,以通过 RNA 测序识别 (a) 双相情感障碍 (BD; n = 37) 与 (vs.) 对照 (n = 33) 和 (b) 重度抑郁障碍 (MDD n = 30) 与对照以及 (c) 低与高轴 I 共病 (累积精神疾病负担的衡量标准) 中的差异表达基因 (DEG)。鉴于转录因子 (TF) 通过特定 DNA 结合结构域 (基序) 在基因表达中的调控作用,我们使用 JASPAR TF 结合数据库来识别 TF 基序。我们发现,BD 与对照组、MDD 与对照组以及高 I 轴共病与低 I 轴共病之间的 DEG 与已知调节 toll 样受体基因、细胞稳态控制基因以及参与胚胎、细胞/器官和大脑发育的基因表达的 TF 基序有关。通过使用荟萃分析成像结果来指导独立的尸检解剖以进行 RNA 测序,应用稳健的成像引导转录组学,以情绪障碍中前岛叶的灰质体积减少为目标,指导独立的尸检鉴定调节 DEG 的 TF 基序。我们对调节免疫、细胞稳态控制和发育基因表达的 TF 基序的发现提供了有关基因调控网络、控制它们的 TF 和情绪障碍中近似的潜在神经解剖表型之间的层次关系的新信息。