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原创文章 人类颅内显着网络的时空完整性和自发非线性动态特性
显着性网络 (SN) 在认知控制和自适应人类行为中起着关键作用，但其电生理基础和毫秒时间尺度的动态时间特性尚不清楚。在这里，我们使用来自多个队列的侵入式颅内脑电图 (iEEG) 来研究 SN 的神经生理基础，并确定将其与默认模式网络 (DMN) 和背外侧额叶-顶叶网络 (FPN) 区分开来的动态时间特性，这两者都是人类认知中发挥重要作用的另外两个大规模大脑网络。对网络相互作用的 iEEG 分析表明，共同锚定 SN 的前岛叶和前扣带皮层之间的网络内相互作用比与 DMN 和 FPN 的跨网络相互作用更强。对 SN、DMN 和 FPN 之间信息流方向性的分析揭示了 SN 中的因果流出中心与其在网络相互作用的快速时间切换中的作用一致。对区域 iEEG 时间波动的分析表明，与 DMN 和 FPN 相比，SN 内神经活动的时间动态更快，熵更高。至关重要的是，这些结果在多个队列中得到了复制。我们的研究结果为 SN 的神经生理学基础提供了新的见解，更广泛地说，为人类大脑大规模功能组织的基础机制提供了新的见解。
nsaa042.pdf
自我肯定可以缓解不同情境下的压力反应，但这些影响的神经机制尚不清楚。研究表明，自我肯定可以增加与奖赏相关的神经区域的活动，包括腹侧纹状体和腹内侧前额叶皮质 (VMPFC)。鉴于与奖赏相关的前额叶皮质区域（如 VMPFC）参与减少对压力的神经生物学和行为反应，我们假设自我肯定会激活 VMPFC，并减少关键神经威胁系统区域（如背侧前扣带皮层 (dACC) 和前岛叶 (AI)）对压力的神经反应。我们在 fMRI 扫描仪中使用自我肯定和评估压力任务探索了这一假设，该任务遵循受试者内设计。与之前的研究一致，自我肯定障碍导致自我报告的压力降低和表现提高。就神经活动而言，与对照组相比，自我肯定组导致 VMPFC 活动增加，随后在压力任务组期间左侧 AI（但不是 dACC）活动减少。功能连接分析表明，与对照组相比，自我肯定期间 VMPFC 与左侧和右侧 AI 之间的连接性更强。这些发现开始阐明在暴露于压力源时与自我肯定效应有关的神经回路，并更广泛地指定了对压力情况的神经奖励反应。
使用实时 fMRI 成功控制伤害感受处理的皮质网络
实时 fMRI (rt-fMRI) 能够通过神经反馈自我调节局部大脑区域的神经活动。先前的研究表明，在伤害性刺激期间，前扣带皮层 (ACC) 和岛叶 (Ins) 的神经活动可以成功上调和下调。然而，这种自我调节能力在受试者中是不同的，可能与自上而下的认知疼痛控制能力有关。此外，特定大脑区域如何相互作用以成功调节伤害性处理和基于神经反馈的大脑调节尚不清楚。使用频域连接分析框架检查 ACC 和 Ins 的上调或下调，并评估疼痛强度和不愉快程度。我们发现成功的上调和下调是由 ACC 及其与 Ins 和次级体感皮层的功能连接介导的。成功的上调或下调与疼痛评级之间没有显著关系。这些发现表明，在调节 ACC 和 Ins 活动期间，参与伤害性处理的大脑区域之间存在功能相互作用，并且频域连接分析与实时 fMRI 的相关性也很高。此外，尽管神经调节成功，但疼痛评级没有变化，这表明疼痛是一种复杂的感知，可能比其他感觉或情绪过程更难改变。
性脑的谜：对神经生物学观点的全面回顾
大脑在性功能和行为中起着至关重要的作用。大脑的各个区域和神经回路都参与性活动的不同方面，包括性欲，唤醒，性高潮和性偏爱[1]。涉及性行为涉及的大脑的关键领域之一是，该假设控制了与繁殖有关的各种功能，例如释放调节性行为和生育能力的激素。大脑的其他区域，例如杏仁核，前额叶皮层和岛状，也参与处理性刺激并产生性反应[2]。Neu Rotransmitters多巴胺，5-羟色胺和去甲肾上腺素在性功能中也很重要，因为它们会影响情绪，动机和唤醒[3]。这些化学物质参与了大脑的奖励系统，该系统在性活动过程中被激活并可以增强性行为。研究还表明，大脑活动在具有不同性取向的个体之间会有所不同。例如，研究发现，男女同性恋者的大脑相似，而女同性恋和直男的大脑也具有某些特征[4]。这表明性偏爱至少部分受到大脑结构和功能的影响。总体而言，性大脑是一个复杂而有趣的研究领域，继续对人类的性行为和行为产生新的见解。
熟悉度对音乐和语言神经表征的影响
音乐和语言能力密切相关。在感官层面，音乐和语言都涉及以结构上有意义的方式排列的声学刺激。例如，两者都涉及小单元（音符或单词），这些单元使用特定规则组合起来以创建更大的单元（旋律/歌曲和句子/故事）。从认知上讲，对音乐和语言的理解涉及对一系列声音中接下来的内容产生期望（Patel，2008），使用学习规则（例如语法）来解释输入（Jackendoff，2009；Jackendoff & Lerdahl，2006），并且需要使用记忆（Zatorre & Gandour，2008；Daneman & Merikle，1996）。尽管它们依赖于相似的过程，但有证据表明音乐和语言既涉及重叠的网络，也涉及不同的网络。感知音乐和语言会激活重叠的大脑网络。 EEG 数据显示，在认知处理的早期阶段（在感知声音后的最初 300 – 500 毫秒内；Gordon、Schön、Magne、Astésano 和 Besson，2010 年），fMRI 研究为解剖学上相似的网络提供了证据。例如，已知布罗卡区、颞上沟、颞上回、岛叶和额极参与了语言网络，这些区域在音乐处理中也很活跃（Hymers 等人，2015 年；Merrill 等人，2012 年；Schön
大脑活动预示股价动态
成功的投资具有挑战性，因为股票价格难以持续预测。然而，最近的神经影像学证据表明，与预期情感相关的大脑区域的活动不仅可以预测个体选择，还可以预测样本外的总体行为。因此，在两个实验中，我们专门测试了健康人类的预期情感大脑活动是否可以预测股票价格的总体变化。使用功能性磁共振成像，我们在第一个实验（n = 34，6 名女性；140 次试验/受试者）中发现伏隔核活动预测股价走势，而前岛叶 (AIns) 活动预测股价拐点。在第二个包括不同受试者和股票的预先注册的重复实验（n = 39，7 名女性）中，AIns 活动仍然预测股价拐点。重要的是，即使选择行为和传统股票指标无法预测股票价格走势（例如，之前的股票价格走势），AIns 活动也能预测股票价格走势，分类器分析表明基于大脑活动的预测应该推广到其他市场。通过证明 AIns 活动可能作为股票价格拐点的领先指标，这些发现意味着与预期情感相关的神经活动可能扩展到预测股票市场等动态和竞争环境中的总体选择。
青少年对急性社会心理压力的神经反应性
青春期是发展与压力相关疾病的关键时期，它与重大的社会脆弱性有关。然而，目前伴随着社会心理压力的规范神经过程知之甚少。先前的研究发现，情感调节策略严重影响了青少年期间的压力与精神症状发展之间的关系。使用功能性磁共振成像（fMRI），我们检查了对急性压力的神经反应，并分析了使用适应性或适应性情绪调节策略的趋势是否与神经和自主性压力反应有关。结果表明，从低压到高应力水平的线性激活大大增加，主要是内侧前额叶，绝缘和颞区域。尾状和亚质子前扣带回皮层，与奖励和情感估值有关的神经区域，表现出线性减少的作用。与我们的假设一致，当前的青少年神经压力特征类似于社会排斥反应，其特征是在岛，角质皮层和颞皮质中被指定的激活。此外，结果指出了前颞回的有趣作用。颞前回的与压力相关的活性与适应不良的调节策略和压力引起的自主性活动呈正相关。适应不良的应对可能会增加压力源的社会威胁和重新评估，这与前颞皮层的较高压力敏感性有关。
路易体痴呆症患者大脑代谢连接结构的性别差异
我们研究了性别如何影响路易体痴呆症 (pDLB) 患者的代谢连接改变。我们纳入了 131 名 pDLB 患者（男性/女性：58/73）和年龄相仿的健康对照者 (HC)（男性/女性：59/75），并进行了 (18)F-氟脱氧葡萄糖正电子发射断层扫描 (FDG-PET)。我们评估了 (1) 全脑连接的性别差异，确定了病理枢纽，(2) 神经递质系统功能通路的连接改变，(3) 静息状态网络 (RSN) 的完整性。pDLB M（男性）和 pDLB F（女性）的岛叶、罗兰岛盖和下顶小叶均存在功能障碍的枢纽，但 pDLB M 组显示出更严重和更弥漫的全脑连接改变。神经递质连接分析显示多巴胺能和去甲肾上腺素能通路存在共同改变。性别差异尤其出现在 Ch4-perisylvian 分区，pDLB M 显示出比 pDLB F 更严重的改变。RSN 分析显示没有性别差异，两组中初级视觉、后默认模式和注意力网络的连接强度均降低。在痴呆期，男性和女性都存在广泛的连接变化，男性胆碱能神经递质系统的主要脆弱性较大，这可能是观察到的不同临床表型的原因。© 2023 Elsevier Inc. 保留所有权利。
英国生物库中 30,000 多名参与者的血压功能连接组特征
基于英国生物银行的全脑功能连接，我们建立了一个机器学习模型，通过重复交叉验证框架识别个体过去（扫描前约 8.9 年，N = 35 882）、现在（N = 31 367）和未来（随访约 2.4 年，N = 3 138）血压水平的神经表征。我们研究了多个潜在协变量的影响，并评估了这些模型在不同情况下的普遍性。在控制多个混杂因素的同时，预测模型在预测和实际收缩压/舒张压和脉压之间实现了显著的相关性。对未服用抗高血压药物的参与者的预测比对目前服用药物的患者更准确。此外，这些模型在种族、影像中心、药物治疗状态、参与者就诊、性别、年龄和体重指数等不同环境下表现出强大的普遍性。已识别的连接模式主要涉及小脑、前额叶、前岛叶、前扣带皮层、上缘回和楔前叶，这些区域是中枢自主神经网络的关键区域，参与认知处理，且易受阿尔茨海默病的神经退化影响。结果还显示，默认模式和额顶叶网络在预测未来血压水平和接受药物治疗的参与者中参与度更高。
模拟计算生物学模型，而不是...
摘要模型的创建和分析对于所有科学学科都是不可或缺的，并且建模被认为是本科生物学教育的核心能力。了解建模活动如何支持学生神经表现的变化仍然存在差距。本研究的目的是评估模拟模型对生物系统推理时的行为准确性和神经反应模式的影响。在简短的教程中，学生（n = 30）模拟了计算机模型或阅读基因调节系统的专家分析。随后，在响应系统特定的问题和有关建模概念的系统特定问题的问题时进行了功能磁共振成像。尽管组显示出相似的行为准确性，但在系统特定任务和系统总决赛期间，模拟组显示的激活水平比在系统特定的任务以及后岛和后岛和扣带回的过程中显示出更高的激活水平。学生在系统特定的任务中的不适时准确性与独立于教学组的前额叶前脑活动相关。的发现突出了神经IM老化方法的灵敏度，以识别在行为层面上可能无法明显的表示形式变化。这项工作为研究的基础奠定了基础，该研究是关于在推理生物逻辑现象时如何影响学生参与的神经网络的基础。