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World File Search SystemLPFC
视觉特征前额编码的个体差异
摘要：外侧前额叶皮层 (LPFC) 通常与高级认知有关，例如注意力、语言和认知控制。然而，最近的研究表明，它对于包括物体识别在内的基本感知功能也至关重要。在这里，我们用计算模型描述了 LPFC 在视觉处理中的作用。使用 7T 的人类 fMRI 数据数据集，我们建立了编码模型，将从深度神经网络（CLIP [对比语言-图像预训练] 网络的图像编码器）中提取的视觉特征与大脑对数千张自然图像的反应联系起来。在八个受试者中，我们能够稳健地预测 LPFC 斑块中的反应，最明显的是 FEF（额叶眼场）和 vlPFC（腹外侧 PFC）区域。利用这些强大的编码模型，我们随后探索了表征结构并筛选了 LPFC 中具有高预测反应的图像。我们发现 LPFC 的编码方案存在显著的个体差异。相比之下，腹侧视觉流的编码方案在个体之间保持更一致。总体而言，我们的研究证明了 LPFC 在视觉处理中的作用未被充分重视，并表明 LPFC 可能是不同个体体验视觉世界的独特之处的基础。从方法论上讲，这些发现也可能解释了为什么以前的团体研究往往未能观察到 LPFC 中强大的视觉功能，因为受试者的反应可能需要单独校准。
发展人侧额叶沟的形态及其与推理性能的关系
先前的发现表明，在产后发育过程中，人脑皮质的褶皱（Sulci）的形态（Sulci）扁平。但是，以前的研究并未考虑个别参与者中沟的形态与认知发展之间的关系。在这里，我们通过利用人类参与者（6-36岁，男性和女性，n = 108; 3672 sulci）的横向PFC（LPFC）中的横截面形态神经影像学数据来填补这一空白，并从事纵向和行为的纵向和行为数据。 = 44; 2992 Sulci）。手动定义数千种硫磺表明，儿童（6-11岁）/青少年（11-18岁）和年轻人（22-36岁）的儿童（6-11岁）/青少年（22-36岁）在跨儿童和跨儿童和适当的情况下，儿童（22-36岁）的儿童（11-18岁）和年轻人（22-36岁）之间的儿童（11-18岁）和年轻人（22-36岁）之间有所不同，在儿童和适应性的情况下，儿童和良性差异差异。此外，一种与形态学和认知有关的数据驱动方法确定，四个左半球LPFC Sulci的皮质厚度的纵向变化预先介绍了推理性能的纵向变化，这是一种与LPFC有关的高级认知能力。与预先发现的结果相反，这些结果表明，与以前提出的时间相比，Sulci可能在此之后或更长的纵向时间内平坦。至关重要的是，这些结果还表明，在特定的LPFC硫磺内皮质的纵向变化在行为上是有意义的，提供了靶向结构和皮质区域，以供将来的神经图像研究研究，以研究认知能力的发展。
脑科学
摘要：大多数运动都要求自我控制。例如，在短跑起跑过程中，运动员必须尽快对起跑信号做出反应（动作启动），同时抑制过早起跑的冲动（动作抑制）。在这里，我们通过测量两个外侧前额叶皮质（lPFC）的活动来检查皮质对这些要求的血流动力学反应，lPFC 是自我控制过程的中心区域。我们分析了受试者进行短跑起跑时 lPFC 子区域的活动，并评估了激活是否因半球和性别而异。在一个平衡的受试者内设计中，39 名参与者（年龄：平均值 (M) = 22.44，标准差 (SD) = 5.28，22 名女性）完成了四个短跑起跑条件（区块）。在每个区块中，参与者专注于抑制（避免抢跑）、启动（快速起跑）、不起跑（不起跑）和组合条件（快速起跑；避免抢跑）。我们发现，在设定信号之后，lPFC 中的氧合血红蛋白增加，并且这种增加在实验条件下没有差异。主要在 lPFC 的腹侧区域观察到激活增加，但仅限于男性，并且这种增加在两个半球之间没有差异。这项研究进一步支持了腹侧 lPFC 在短跑起跑过程中的参与，同时强调了在处理短跑起跑引起的自我控制要求时存在性别差异。
在 N-back 任务中探索大脑与行为的关系
传统上，工作记忆 (WM) 功能的研究维度包括两个：WM 负荷的个体内效应，以及任务表现的个体间差异。在人类神经成像研究中，N-back 任务经常用于研究这两者。一个可靠的发现是，前顶叶区域的激活呈现倒 U 型模式，即在高负荷水平下活动趋于降低。然而，尚不清楚这种 U 型模式是否是可以预测任务表现负荷相关变化的关键个体差异因素。本研究通过在比以前探索的更广泛范围内操纵负荷水平（N = 1 – 6）来调查这个问题，并提供更全面的大脑行为关系检查。在一个健康年轻人样本（n = 57）中，分析重点关注了先前研究中确定的左侧前额叶皮质 (LPFC) 的一个独特区域，以显示与任务表现和 WM 功能之间的独特关系。在这个区域，负荷相关活动的线性斜率，而不是 U 形模式，与目标准确度的个体差异呈正相关。综合补充分析揭示了这种模式的全脑选择性。目标准确度也由该 LPFC 区域的全局静息状态连接独立预测。这些影响是强大的，如交叉验证分析和样本外预测所证明的，而且至关重要的是，主要由高负荷条件驱动。总之，结果强调了高负荷条件在研究 WM 功能个体差异方面的实用性。
在工作记忆任务期间，前额叶大脑活动的复发性神经网络模型
当将多个项目保存在短期内存中时，回顾性优先级优先级优先于另一个项目（复古示意）可以促进后续召回。然而，这种作用的神经和计算基础知之甚少。最近的一项研究记录了在复古任务期间猕猴侧向前额叶皮层（LPFC）中的神经信号，在（预先提示）和（会引发后）回归开始之前（预告症）和之后的延迟期间活动对比。他们报告说，在提示前延迟中，单个刺激被维持在神经种群活动的非独立子空间中，而在提示后延迟中，先前的项目被旋转成一个共同的子空间，有可能允许一种常见的读取机制。为了了解如何通过错误最小化可以学习此类代表性转变，我们通过监督训练了经常性的神经网络（RNN），以执行同等的提示回复任务。rnns提供了两个表示结合性颜色刺激的输入，然后进行了预示记忆延迟，位置返回和后提示延迟。我们发现，在猕猴LPFC中观察到的正交到平行的几何变换自然出现在经过训练以执行任务的RNN中。有趣的是，仅当需要在读数之前将提示信息用于几个周期的短期记忆中才能形成平行几何形状，这表明它在维护过程中可能具有鲁棒性。我们通过分析RNN的学习动态和连接模式以及用概率提示训练的模型的行为来扩展这些发现，从而使我们能够为将来的研究做出预测。总的来说，我们的发现与最新的理论说明是一致的，该账目提出的回顾将优先的内存项转化为前瞻性，面向动作的格式。
通过使用深部经颅磁刺激 (Deep TMS) 针对外侧或内侧前额叶皮层，寻求抑郁症的个性化治疗
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)。
神经肿瘤学
抽象背景。患有手术治疗的低度神经胶质瘤（LGG）的患者通常功能良好，并且预后良好。但是，LGG会影响神经认知功能。迄今为止，这些患者中的社会认知（SC）知之甚少，尽管SC受损与社会行为问题和社会参与不佳有关。正面大脑区域对于SC很重要，LGG经常有额叶位置。因此，本研究的目的是研究情绪识别（SC的关键组成部分）是否受到损害，并且与一般认知，肿瘤位置，横向性，肿瘤体积和组织病理学特征有关，术后和辅助治疗开始之前。方法。总共121例LGG患者与169个健康对照组（HC）匹配。肿瘤位置[包括（额叶）子区域；在MRI扫描时，确定了岛，前扣带回皮层，外侧前额叶皮层（LPFC），眶额 - 内侧PFC]和肿瘤体积。情感识别是通过Ekman 60面对情绪刺激和测试（Feest）面部表情的测试来测量的。结果。LGG患者的耗时效果明显低于HC，与标准数据相比，有33.1％的患者显示出损害。情绪识别与额叶肿瘤的位置，横向性和组织病理学特征没有显着相关，并且与一般认知和肿瘤体积显着但弱相关。结论。LGG患者的情绪识别受损，但与特定肿瘤特征或一般认知无关。因此，对这些患者的单个神经心理学评估进行测量至关重要，无论肿瘤特征如何，都可以将可能的损害告知临床医生，并因此提供适当的护理。