互补学习系统 (CLS) 理论为考虑新知识的获取、巩固和概括提供了一个强大的框架。我们通过研究新学习的母语词汇的巩固和长期记忆,并使用学习后功能性神经成像来测试成年人的这种神经分工假设。将新学习的项目与两种条件进行比较:1) 先前已知的项目,以突出与既定词汇的相似之处和不同之处;2) 未知/未经训练的项目,以控制非特定的感知和运动语音输出。与 CLS 一致,新学习项目的检索由与情景记忆相关的区域(包括左海马体)和支持既定词汇的语言语义区域(左下额叶和左前颞叶)的组合支持。此外,这两个网络之间的分工随着项目的巩固状态而发生变化;更快的命名与语言语义区域的激活更多和情景记忆区域的激活更少相关。命名过程中的海马活动可以预测 6 个月后命名记忆的一半以上的变化。
根据细胞大小和类型以及各个皮质层中神经元排列的差异,例如细胞密度、某些层的存在或缺失以及层的相对厚度的差异,大脑皮质可分为几个不同的细胞结构区域。第一张完整的细胞结构图是 Campbell (1905) 的图,他将人类大脑皮质划分为几个一般区域,以及 Brodmann (1905) 发表的猴 (Cercopithecus) 大脑皮质图。不久之后,Brodmann (1908、1909、1914) 发表了他著名的人类大脑皮质图。在 Brodmann 的图中,几个皮质区域被识别并用不同的数字标记(图 1 A 和 2 A)。 1925 年, Economo 和 Koskinas 发表了人类大脑皮层的主要图谱,其中不同的结构区域用字母标记(图 1B),并提供了不同区域的详细描述和出色的显微照片。20 世纪 50 年代,出现了 Bailey 和 Bonin(1951 年)以及 Sarkissov 等人(1955 年)的地图,后一张地图是基于对多个大脑的检查而对 Brodmann 图进行的修改。各种地图都侧重于人类额叶的细胞结构,例如 Sanides(1962 年)的地图、Beck(1949 年)的眶额区地图、Rajkowska 和 Goldman-Rakic(1995 年)的背外侧额区 9 和 46 、Amunts 等人的布罗卡区。 (1999),区域 10 和 13 由 Semendeferi 等人(1998、2001)描述。除了上述细胞结构研究外,一些研究者还根据髓鞘(Vogt,1910;Vogt 和 Vogt,1919)或色素结构(Braak,1979)描述了大脑皮层的结构。在 20 世纪 80 年代现代功能性神经成像出现之前,对人类大脑皮层的结构研究兴趣相对有限。最初用正电子发射断层扫描(PET),稍后用功能性磁共振成像(fMRI)证明可以检测到与运动和认知表现各个方面相关的皮层活动的局部变化,这需要立体定位图来描述这些变化的位置并识别其中的细胞结构区域
用于定义皮质脑区域的图谱是基于表面的 HCP-MMP1 图谱(Glasser 等人,2016 年)。对于皮质下区域,将图谱转换为体积空间并进行如下修改,如其他地方详细描述的那样,以生成 HCPex 图谱(Huang 等人,2021a 年)。首先,使用 Winterburn 等人(2013 年)提供的模板将海马和下托定义为单独的区域。在我们的区域列表中(如表 S1 所示),新的海马区域被分配到 HCP 列表中的海马槽中。下托作为新区域出现在列表的后面。 HCPex 图谱(Huang 等人,2021a)中的其他新区域包括丘脑、壳核、苍白球外部节、苍白球内部节、杏仁核和伏隔核,所有这些区域都是使用 CIT168 强化学习图谱(Pauli 等人,2018)中的模板定义的。
大量针对啮齿类动物和人类的研究表明,海马体和前额叶皮质对于记忆刺激之间的时间关系至关重要,越来越多的证据表明,嗅周皮质也可能参与其中。然而,不同研究的实验参数差异很大,这限制了我们充分理解这些结构的基本作用的能力。事实上,以前的研究在强调的时间记忆类型(例如,顺序、序列或时间分离)、使用的刺激和反应(例如,试验独特或重复的序列,以及偶然或奖励行为)以及控制潜在混杂因素的程度(例如,原发性和近期效应或继发于项目记忆障碍的顺序记忆缺陷)方面各不相同。为了帮助整合这些发现,我们开发了一种新的范式,用于测试试验独特事件系列的偶然记忆,并同时评估海马体、前额叶皮质或嗅周皮质受损动物的顺序和项目记忆。我们发现,这种新方法可以增强对顺序和项目的记忆,而海马、前额叶和周围皮层的损伤会选择性地损害顺序记忆。这些发现表明,海马、前额叶皮质和周围皮层是广泛结构网络的一部分,这些结构对于偶然学习情景记忆中的事件顺序至关重要。
婴儿在不再有意义的情况下,通过坚持不懈,重复习惯行为的持久,重复习惯行为表现出缺乏灵活性。例如,一旦婴儿搜索出现的玩具,然后隐藏了一个玩具,他们会坚持不懈地搜索,在看着玩具隐藏在一个新位置的情况下,继续回到旧的藏匿地点(Diamond,1985; Piaget,1954年)。当对象在其面前完全可见时,婴儿甚至会坚持不懈。例如,当面对两条毛巾时 - 一个带有遥远的玩具,一个带有玩具的毛巾 - 婴儿会选择带有玩具的毛巾。但是,如果毛巾是切换的,以便将毛巾放在婴儿左边的毛巾(例如,带有玩具上的毛巾)现在是在婴儿的右边,婴儿坚持不懈,继续将毛巾拉到以前的一侧,尽管它没有产生玩具(Aguiar&Baulargeon,2000年)。
表 1. 一抗和二抗。抗体 宿主 用途 参考 公司 APC Ms 1:300 OP80 Calbiochem BLBP Rb 1:500 32423 Abcam DCX Rb 1:500 4604 细胞信号传导 GFAP Rb 1:1000 31745 Dako KI67 Rb 1:300 AB16667 Abcam MASH1/ ASCL-1 Rb 1:250 Ab74065 Abcam NEUN Ms 1:500 MAB377 Millipore NESTIN Ms 1:100 +citrato 4760 细胞信号传导 NG2 Rb 1:100 AB5320 Millipore OLIG 2 Rb 1:500 AB9610 Millipore PDGFR Α Rb 1:300 +MetOH 31745 细胞信号传导 S100 Β Rb 1:500 AB41548 Abcam SOX 2 Rb 1:200 2748 细胞信号传导 SOX 10 Rb 1:200 69661 细胞信号传导 TUJ 1 Ms 1:300 MAB1637 Millipore VIMENTIN Ms 1:200 V6389 Sigma-Aldrich Alexa Fluor 633 Gt α Rb Gt 1:1000 A-21070 Thermo Fisher Alexa Fluor 647 Gt α Ms Gt 1:1000 A-21236 Thermo Fisher Alexa Fluor 647 Gt α Rat Gt 1:1000 A-21247 Thermo Fisher Alexa Fluor 568 Gt α Rb Gt 1:1000 A-11011 Thermo Fisher Alexa Fluor 568 Gt α Ms Gt 1:1000 A-11004 Thermo Fisher Ms:小鼠,Rb:兔,Rt:大鼠,Gt:山羊。
我们提出了一个框架,用于了解海马,新皮层和基底神经节如何共同支持哺乳动物大脑中的认知和行为功能。该框架基于在神经网络模型中出现的计算交易,在该模型中,实现一种类型的学习功能需要与实现另一种学习形式的必要形式的参数不同。例如,我们相对于一般的活动水平,学习率和激活模式之间的重叠水平,将海马与皮层分离。同样,额叶皮层和相关的基底神经节系统具有不需要后皮层系统的重要神经专业。总的来说,在功能性计算模型中实施的总体认知体系结构提供了一种丰富而经常微妙的方法来解释广泛的行为和认知神经科学数据。在这里,我们总结了识别记忆,上下文恐惧调节的领域的最新结果,基础神经节病变对刺激 - 反应和位置学习的影响以及敏感的反应。2004 Elsevier Inc.保留所有权利。2004 Elsevier Inc.保留所有权利。
双样品允许进行准实验性共二线病例对照方法,该方法可以控制脑 - 认知关联中的遗传和环境混淆,与无关个体的研究相比,有关因果关系的信息更大。我们对利用不和谐的联合设计设计的研究进行了综述,以研究阿尔茨海默氏病和认知的脑成像标记的关联。纳入标准包含了双胞胎对认知或阿尔茨海默氏病成像标记的不一致,并报告了两对内对脑内对认知与脑测量之间关联的比较。我们的PubMed Search(2022年4月23日,3月9日更新)导致18项符合这些标准的研究。阿尔茨海默氏病成像标记物仅通过很少的研究来解决,大多数研究标志物的样本量很小。与认知性能较差的二线相比,在共晶型二线的海马体积和较厚的皮层表明,在二线的海马体积和较厚的皮质。没有研究研究皮质表面积。正电子发射断层扫描成像研究表明,较低的皮质葡萄糖代谢率和较高的皮质神经炎症,淀粉样蛋白和TAU积累与二线内比较中的较差的情节记忆有关。到目前为止,仅复制了皮质淀粉样蛋白和海马体积的双线内两对内联合的关联。
摘要 最近的人体成像研究表明,次级体感皮层 (SII) 参与了需要高级信息整合的过程,例如自我意识、社会关系、全身表征和隐喻推断。这些功能远远超出了其在形成身体地图(即使是最复杂的形式)中已知的作用,需要整合除体感信息之外的不同信息模式。然而,在动物实验中似乎没有在神经元水平上检测到这种复杂处理的证据,这将构成人类和非人类动物之间的重大差异。本文仔细研究了这一空白,介绍了人类和非人类灵长类动物 SII 功能的实验证据,并结合了它们的进化意义和机制,在功能上将人类 SII 定位为灵长类动物的大脑。根据提供的数据,提出了一种新的以身体为中心的整体自我概念,该概念表示为灵长类 SII 中更全面的身体在世界中的地图,其中考虑到了人类 SII 的进化特征及其对自我意识出现的影响。最后,从认知科学的角度引入了投射的概念,为弥合观察到的行为与神经生理数据之间的差距提供了合乎逻辑的解释。