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小鼠和人类皮质突触的超微结构膜动力学 Chelsy R. Eddings 1、Minghua Fan 2、Yuuta Imoto 1#、Kie Itoh 1#、Xiomara M
小鼠和人类皮质突触的超微结构膜动力学 Chelsy R. Eddings 1、Minghua Fan 2、Yuuta Imoto 1#、Kie Itoh 1#、Xiomara McDonald 1、Jens Eilers 3、William S. Anderson 4、Paul F. Worley 2,5、Kristina Lippmann 3*、David W. Nauen 5,6**、Shigeki Watanabe 1,2,7*** 1 约翰霍普金斯大学细胞生物学系，美国马里兰州巴尔的摩 21205。 2 Solomon H. Snyder 约翰霍普金斯大学神经科学系，美国马里兰州巴尔的摩 21205。 3 莱比锡大学医学院 Carl-Ludwig-生理学研究所，德国莱比锡 04103。 4 美国马里兰州巴尔的摩市约翰霍普金斯医院神经外科部，邮编 21205。5 美国马里兰州巴尔的摩市约翰霍普金斯医院神经内科部，邮编 21205。6 美国马里兰州巴尔的摩市约翰霍普金斯医院病理科，邮编 21205。7 美国马里兰州巴尔的摩市约翰霍普金斯大学细胞动力学中心，邮编 21205。# 目前就职于美国田纳西州孟菲斯市圣犹大儿童研究医院发育神经生物学部，邮编 38105。通讯员：Kristina.Lippmann@medizin.uni-leipzig.de、dwnauen@jhmi.edu、shigeki.watanabe@jhmi.edu 负责人：Shigeki Watanabe、shigeki.watanabe@jhmi.edu 摘要 活体人脑组织为了解突触传递的生理学和病理生理学提供了独特的机会。研究仅限于解剖学、电生理学和蛋白质定位——而诸如突触囊泡动力学等关键参数则无法可视化。在这里，我们利用瞬时冷冻时间分辨电子显微镜来克服这一障碍。首先，我们用急性小鼠脑切片验证该方法，以证明可以刺激与电场平行的轴突产生钙信号。接下来，我们表明超快内吞作用被诱导并且可以在小鼠和人类脑切片中被捕获。至关重要的是，在这两个物种中，一种对超快速内吞至关重要的蛋白质 Dynamin 1xA (Dyn1xA) 位于活性区外围区域，即假定的内吞区，这表明小鼠和人类之间可能存在一种机制保守性。这种方法有可能揭示有关完整人脑切片中突触膜运输的动态高分辨率信息。关键词突触传递、时间分辨电子显微镜、冷冻、皮质、高压冷冻、突触囊泡内吞、超快速内吞、人类新皮质、受激辐射损耗显微镜、Dynamin 1xA、小脑、双光子钙成像
癫痫的基本机制
第3章癫痫的基本机制John G.R.牛津大学癫痫发作的杰弗里斯药理学系通常涉及神经元的过度解雇和同步。这打断了所涉及的大脑部分的正常工作，从而导致特定类型的癫痫类型的临床症状和符号学。本章将概述癫痫放电的基本机制，特别是在局灶性癫痫的细胞电生理学方面。它将概述阐明癫痫发作期间“超同步”神经元活动的概念的最新进展。局灶性癫痫活性局灶性癫痫发生在新皮层和边缘结构中，包括海马和杏仁核。在一系列实验模型上进行的工作产生了有关简短（约100 ms）癫痫事件的详细理论，该事件类似于在具有局灶性癫痫的人EEG中经常发现的“间歇性尖峰”。实验性间歇放电的特征是突然在当地大多数神经元中同步发生的“阵发性”去极化移位（PDSS）。这些是大型去极化，即2040mV，这使神经元燃烧了快速的动作电位。PDS具有巨大的兴奋性突触后电位（EPSP）的特性，并且取决于谷氨酸，这是大脑中主要的兴奋性突触发射机。这个巨大的EPSP是由同一人群中许多其他神经元的同时激发驱动的。这种连接的概率可以很低。例如，海马中的随机选择的锥体细胞的2％之间的〜12％。PDS还取决于神经元的soma树突区域的内在特性，例如电压 - 敏感的钙通道可以产生缓慢的去极化，从而驱动多个快速（钠通道）动作电位。在许多实验模型上的结合实验和理论工作表明，以下特征足以用于这种癫痫发射：兴奋性（通常是金字塔）神经元必须使连接到突触网络。由于单个突触的特性和/或由于突触前神经元的发射模式（由于电压敏感性的去极化通道引起的爆发爆发意味着突触电位可以汇总）。本质上，神经元需要很有可能将其突触后靶标超过阈值。神经元的种群必须足够大（“最小骨料”类似于核裂变炸弹的临界质量）。此最低骨料允许神经元与几个突触中的几乎所有人群中的所有其他人建立联系，从而使一小部分神经元的活动在适当的条件下可以非常迅速地通过人群传播。不同的联系意味着神经元种群是在近距离进展中募集的。在实验模型中，最小癫痫骨料可以低至10002000神经元，但在人类癫痫灶中可能更大。
应用于边缘回路癫痫
作者：Vaclav Kremen 1,2*、Vladimir Sladky 1,3*、Filip Mivalt 1,4*、Nicholas M. Gregg 1、Irena Balzekas 1,5、Victoria Marks 1,5、Benjamin H. Brinkmann 1,5、Brian Nils Lundstrom 1、Jie Cui 1、Erik K. St Louis 6、Paul Croarkin 7、Eva C Alden 7、Julie Fields 7、Karla Crockett 1、Jindrich Adolf 4、Jordan Bilderbeek 5、Dora Hermes 5、Steven Messina 8、Kai J. Miller 9、Jamie Van Gompel 9、Timothy Denison 10、Gregory A. Worrell 1,5 1 梅奥诊所神经内科生物电子神经生理学和工程实验室，明尼苏达州罗切斯特 55905 2 捷克信息学、机器人学和控制论研究所，捷克技术大学，16000 布拉格，捷克共和国，3 捷克技术大学生物医学工程学院，16000 布拉格，捷克共和国，4 布尔诺理工大学电气工程与通信学院生物医学工程系，61600 布尔诺，捷克共和国。 5 梅奥诊所生理学和生物医学工程系，明尼苏达州罗切斯特 55905，6 梅奥诊所睡眠医学中心，神经病学和医学系，睡眠神经病学和肺部和重症监护医学分部，明尼苏达州罗切斯特 55905 7 精神病学和心理学系 8 梅奥诊所放射学系，明尼苏达州罗切斯特 55905 9 梅奥诊所神经外科系，明尼苏达州罗切斯特 55905 10 牛津大学医学研究委员会脑网络动力学部工程科学系，牛津 OX3 7DQ，英国 摘要 (218 字)颞叶癫痫 (TLE) 是一种常见的神经系统疾病，其特征是复发性局灶性癫痫发作。这些癫痫发作通常起源于内侧颞叶边缘网络和海马旁新皮质。 TLE 患者经常会经历与记忆、情绪和睡眠 (MMS) 相关的合并症。针对丘脑前核的深部脑刺激 (ANT-DBS) 是一种减少 TLE 癫痫发作的有效疗法，但改善癫痫发作和 MMS 合并症的最佳刺激参数仍不清楚。我们开发了一个神经技术平台，用于在 ANT-DBS 期间跟踪癫痫发作和 MMS，以解决这一临床差距。该平台支持大脑传感刺激植入物、紧凑型移动设备和基于云的数据存储、查看和计算环境之间的双向数据流。机器学习算法提供了准确、无偏见的癫痫发作、发作间期癫痫样尖峰 (IES) 和睡眠清醒脑状态目录，以告知 ANT-DBS。远程管理的记忆和情绪评估用于客观、密集地采样对 ANT-DBS 的认知和行为反应。在患有近中性 TLE 的参与者中，我们评估了低频与高频 ANT-DBS 的疗效。低频和高频 ANT-DBS 均能减少报告的癫痫发作。但连续低频 ANT-DBS 可显著减少电图癫痫发作和 IES，以及与高频 ANT-DBS 相比更好的睡眠和言语记忆。这些结果凸显了同步大脑感知和行为跟踪在优化神经调节疗法方面的潜力。
保罗·麦克莱恩 进化中的三位一体大脑 pdf
三脑假说是保罗·麦克莱恩在 20 世纪 60 年代提出的一种进化神经学模型，描述了脊椎动物前脑和行为的进化。该模型由三个主要部分组成：爬行动物复合体、古哺乳动物复合体和新哺乳动物复合体。爬行动物复合体也称为“R 复合体”，负责原始本能，如攻击性、支配性、领土意识和仪式展示。该复合体包括在发育过程中从前脑底部衍生的结构，例如隔膜、杏仁核、下丘脑、海马复合体和扣带皮层。相比之下，古哺乳动物复合体与情绪、动机和父母行为有关。该复合体包括边缘系统，这是麦克莱恩在 1952 年的一篇论文中首次提出的。边缘系统由相互连接的大脑结构组成，这些结构在哺乳动物进化早期出现，负责进食、生殖行为和父母行为。另一方面，新哺乳动物复合体与客观或理性思维有关，是高等哺乳动物，尤其是人类所独有的。该复合体包括大脑新皮层，麦克莱恩认为这是大脑进化的最新一步。尽管三位一体大脑假说在 20 世纪 70 年代和 80 年代很受欢迎，但自那时起，它就一直受到进化和发育神经科学的批评。许多科学家认为它是一个神话，因为它无法解释复杂的认知过程，也无法解释人类行为的个体差异。如今，三位一体大脑模型已不再被比较神经学家广泛接受。负责人类语言、思维和自我控制的大脑结构由三个不同的部分组成。这些组成部分相对独立，但以复杂的方式相互作用。第一部分被称为爬行动物大脑，控制基本本能和行为，如进食和打斗。相比之下，新哺乳动物复合体控制着更高级的行为，如理性思考和决策。最近的研究表明，工具制作和类似语言的分类等高级认知能力并非哺乳动物所独有，而是存在于各种脊椎动物中。父母照顾后代的“古哺乳动物”特征在鸟类和一些鱼类中广泛存在，表明这些系统有共同的祖先。此外，新皮质被发现存在于早期出现的哺乳动物中，非哺乳动物拥有与哺乳动物新皮质同源的皮层区域。哺乳动物大脑的三位一体模型虽然过于简单，但由于其简单性而继续引起公众的兴趣，并且仍然是描述高级认知、社会行为和“爬行动物”行为的常用概念。这一概念已被各种著作引用，包括霍华德·布鲁姆的作品，亚瑟·科斯特勒、朱利安·巴恩斯、彼得·A·莱文和格林达·李·霍夫曼进一步探索了这一理论，他们认为前额叶皮层与大脑皮层的其他部分截然不同。一些研究人员认为，某些人的爬行动物皮层过于活跃，它控制着权力和性等本能驱动力。这可能导致冲动行为和由杏仁核驱动的恐惧反应。这个想法最初是由保罗·麦克莱恩的三重大脑理论提出的，但后来受到了最近研究的挑战。“爬行动物思维”的概念通常与大脑中一个古老的、本能的部分主导现代行为的想法有关。然而，一些专家认为这是一种过于简单的说法，大脑是一个高度适应性和动态的系统。最近的研究表明，三重大脑模型在解释人类行为方面可能不像以前认为的那样有效。相反，研究发现大脑对威胁、挑战和变化的反应具有适应性和弹性。其他专家对麦克莱恩三脑理论的相关性提出了质疑，认为该理论基于过时的大脑功能和发育模型。他们认为，需要对人类行为有更细致的理解，这种理解要考虑到个体大脑的复杂性和多变性。总体而言，“爬行动物思维”的概念仍然是神经科学和心理学领域研究人员和专家争论的话题。三脑概念已在神经科学、进化生物学和心理学等各个学科中得到广泛研究。该观点由保罗·麦克莱恩于 1973 年首次提出，认为大脑可以分为三个不同的部分：爬行动物、古哺乳动物和新哺乳动物的大脑。人们认为这些部分随着时间的推移而进化，以控制行为和认知的不同方面。最近的研究试图阐明这种三脑概念的性质及其对理解人类行为和进化的影响。 Scott Husband 和 Lubica Kubikova 等研究人员为我们理解鸟类大脑及其与脊椎动物大脑进化的关系做出了贡献（Wild 等人，2005 年）。关于该主题的另一部有影响力的作品是 Paul MacLean 的《进化中的三位一体大脑：在古脑功能中的作用》，该书探讨了三位一体大脑在控制记忆、睡眠和做梦等古脑功能方面的作用（MacLean，1990 年）。这本书还借鉴了进化生物学、神经科学和动物行为等各个领域的研究。最近的研究继续揭示大脑的进化发展及其与神经外科的关系。例如，Basma 等人（2020 年）探讨了大脑的进化与神经外科的关系，强调了理解神经回路在控制情绪和行为方面的重要性。总体而言，对三位一体大脑概念的研究对我们理解人类行为、认知和进化做出了重大贡献，并且继续成为各个学科的活跃研究领域。参考文献：Basma, J., Guley, N., Ii, LMM, et al. (2020). “与神经外科有关的大脑进化发展”。Cureus。12 (1): e6748。doi:10.7759/cureus.6748。PMC 7034762。PMID 32133270。Heimer, L., Van Hoesen, GW, Trimble, M., & Zahm, DS (2008). “三位一体大脑概念及其周围的争议”。神经心理学解剖学：基底前脑的新解剖学及其对神经精神疾病的影响。阿姆斯特丹；波士顿：Academic Press-Elsevier。第 15-16、19 页。Kral, VA，和 MacLean, PD (1973)。Paul D. MacLean 著《大脑和行为的三位一体概念》。包括《记忆心理学》和《睡眠和做梦》；VA Kral [等人] 于 1969 年 2 月在安大略省金斯顿皇后大学发表的论文。多伦多：由多伦多大学出版社为安大略省心理健康基金会出版。MacLean, PD (1985 年 4 月 1 日)。《与家庭、游戏和分离呼唤有关的大脑进化》。普通精神病学档案。42 (4)：405-17。doi:10.1001/archpsyc.1985.01790270095011。PMID 3977559。MacLean, PD (1990)。三位一体大脑在进化中的作用：在古脑功能中的作用。纽约：Plenum Press。Reiner，A.（1990 年）。三位一体大脑在进化中的作用。在古脑功能中的作用。Paul D. MacLean。Plenum，纽约，1990 年。xxiv，672 页，插图。75 美元。Wild，JM、Ball，GF、Dugas-Ford，J.、Durand，SE、Hough，GE、Husband，S.，... & Yamamoto，K.（2005 年）。“鸟类大脑和对脊椎动物大脑进化的新理解”。自然评论神经科学。6 (2)：151–159。doi：10.1038/nrn1606。PMC 2507884。PMID 15685220。请注意，一些参考文献未包含在释义版本中，因为它们对文本的主要论点并不重要。新发现将生物学思想与精神分析原理重新联系起来，强调了早期经历对长期发展的影响，以及父母与婴儿之间的早期互动对塑造个人及其子女生活的重要性。C. Montag & K. Davis（《心理学》，2018 年）引入了情感神经科学人格量表的精简版来衡量主要情绪的个体差异，强调这些情绪可能源于人类人格最古老的部分，并由于它们位于古老的大脑区域而从下而上地影响它。并继续成为各个学科的活跃研究领域。参考文献：Basma, J.、Guley, N.、Ii、LMM 等人 (2020)。“与神经外科有关的大脑进化发展”。Cureus。12 (1)：e6748。doi:10.7759/cureus.6748。PMC 7034762。PMID 32133270。Heimer, L.、Van Hoesen, GW、Trimble, M. 和 Zahm, DS (2008)。“三位一体大脑概念及其周围的争议”。神经心理学解剖学：基底前脑的新解剖学及其对神经精神疾病的影响。阿姆斯特丹；波士顿：Academic Press-Elsevier。第 15–16、19 页。Kral, VA, & MacLean, PD (1973)。Paul D. MacLean 著《大脑和行为的三位一体概念》。包括《记忆心理学》和《睡眠和做梦》；VA Kral [et al. Toronto] 于 1969 年 2 月在安大略省金斯顿皇后大学发表的论文：由多伦多大学出版社为安大略省心理健康基金会出版。MacLean, PD (1985 年 4 月 1 日)。《与家庭、游戏和分离呼唤有关的大脑进化》。普通精神病学档案。42 (4)：405–17。doi:10.1001/archpsyc.1985.01790270095011。PMID 3977559。MacLean, PD (1990)。进化中的三位一体大脑：在古大脑功能中的作用。纽约：Plenum Press。Reiner，A.（1990 年）。进化中的三位一体大脑。在古脑功能中的作用。Paul D. MacLean。Plenum，纽约，1990 年。xxiv，672 页，插图。75 美元。Wild，JM、Ball，GF、Dugas-Ford，J.、Durand，SE、Hough，GE、Husband，S.，... & Yamamoto，K.（2005 年）。“鸟类大脑和对脊椎动物大脑进化的新理解”。自然评论神经科学。6 (2)：151–159。doi：10.1038/nrn1606。PMC 2507884。PMID 15685220。请注意，一些参考文献未包含在释义版本中，因为它们对文本的主要论点并不重要。新发现将生物学思想与精神分析原理重新联系起来，强调了早期经历对长期发展的影响，以及父母与婴儿之间的早期互动对塑造个人及其子女生活的重要性。C. Montag & K. Davis（《心理学》，2018 年）引入了情感神经科学人格量表的精简版来衡量主要情绪的个体差异，强调这些情绪可能源于人类人格最古老的部分，并由于它们位于古老的大脑区域而从下而上地影响它。并继续成为各个学科的活跃研究领域。参考文献：Basma, J.、Guley, N.、Ii、LMM 等人 (2020)。“与神经外科有关的大脑进化发展”。Cureus。12 (1)：e6748。doi:10.7759/cureus.6748。PMC 7034762。PMID 32133270。Heimer, L.、Van Hoesen, GW、Trimble, M. 和 Zahm, DS (2008)。“三位一体大脑概念及其周围的争议”。神经心理学解剖学：基底前脑的新解剖学及其对神经精神疾病的影响。阿姆斯特丹；波士顿：Academic Press-Elsevier。第 15–16、19 页。Kral, VA, & MacLean, PD (1973)。Paul D. MacLean 著《大脑和行为的三位一体概念》。包括《记忆心理学》和《睡眠和做梦》；VA Kral [et al. Toronto] 于 1969 年 2 月在安大略省金斯顿皇后大学发表的论文：由多伦多大学出版社为安大略省心理健康基金会出版。MacLean, PD (1985 年 4 月 1 日)。《与家庭、游戏和分离呼唤有关的大脑进化》。普通精神病学档案。42 (4)：405–17。doi:10.1001/archpsyc.1985.01790270095011。PMID 3977559。MacLean, PD (1990)。进化中的三位一体大脑：在古大脑功能中的作用。纽约：Plenum Press。Reiner，A.（1990 年）。进化中的三位一体大脑。在古脑功能中的作用。Paul D. MacLean。Plenum，纽约，1990 年。xxiv，672 页，插图。75 美元。Wild，JM、Ball，GF、Dugas-Ford，J.、Durand，SE、Hough，GE、Husband，S.，... & Yamamoto，K.（2005 年）。“鸟类大脑和对脊椎动物大脑进化的新理解”。自然评论神经科学。6 (2)：151–159。doi：10.1038/nrn1606。PMC 2507884。PMID 15685220。请注意，一些参考文献未包含在释义版本中，因为它们对文本的主要论点并不重要。新发现将生物学思想与精神分析原理重新联系起来，强调了早期经历对长期发展的影响，以及父母与婴儿之间的早期互动对塑造个人及其子女生活的重要性。C. Montag & K. Davis（《心理学》，2018 年）引入了情感神经科学人格量表的精简版来衡量主要情绪的个体差异，强调这些情绪可能源于人类人格最古老的部分，并由于它们位于古老的大脑区域而从下而上地影响它。基底前脑的新解剖结构及其对神经精神疾病的影响。阿姆斯特丹；波士顿：Academic Press-Elsevier。第 15-16、19 页。Kral, VA，和 MacLean, PD (1973)。Paul D. MacLean 的《大脑和行为的三位一体概念》。包括《记忆心理学》和《睡眠和做梦》；VA Kral [等人] 于 1969 年 2 月在安大略省金斯顿皇后大学发表的论文。多伦多：由多伦多大学出版社为安大略省心理健康基金会出版。MacLean, PD (1985 年 4 月 1 日)。《与家庭、游戏和分离呼唤有关的大脑进化》。普通精神病学档案。42 (4)：405-17。doi:10.1001/archpsyc.1985.01790270095011。 PMID 3977559。MacLean, PD (1990)。进化中的三位一体大脑：在古脑功能中的作用。纽约：Plenum Press。Reiner, A. (1990)。进化中的三位一体大脑。在古脑功能中的作用。Paul D. MacLean。Plenum，纽约，1990 年。xxiv，672 页，插图。75 美元。Wild, JM、Ball, GF、Dugas-Ford, J.、Durand, SE、Hough, GE、Husband, S.、... & Yamamoto, K. (2005)。“鸟类大脑和对脊椎动物大脑进化的新理解”。自然评论神经科学。6 (2)：151–159。doi：10.1038/nrn1606。 PMC 2507884。PMID 15685220。请注意，一些参考文献未包含在释义版本中，因为它们对文本的主要论点并不重要。新发现将生物学思想与精神分析原理重新联系起来，强调早期经历对长期发展的影响以及父母与婴儿之间早期互动对塑造个人及其子女生活的重要性。C. Montag & K. Davis（心理学，2018 年）引入了情感神经科学人格量表的精简版来测量主要情绪的个体差异，强调这些情绪可能源于人类人格最古老的部分，并由于它们位于古老的大脑区域而从下而上地影响它。基底前脑的新解剖结构及其对神经精神疾病的影响。阿姆斯特丹；波士顿：Academic Press-Elsevier。第 15-16、19 页。Kral, VA，和 MacLean, PD (1973)。Paul D. MacLean 的《大脑和行为的三位一体概念》。包括《记忆心理学》和《睡眠和做梦》；VA Kral [等人] 于 1969 年 2 月在安大略省金斯顿皇后大学发表的论文。多伦多：由多伦多大学出版社为安大略省心理健康基金会出版。MacLean, PD (1985 年 4 月 1 日)。《与家庭、游戏和分离呼唤有关的大脑进化》。普通精神病学档案。42 (4)：405-17。doi:10.1001/archpsyc.1985.01790270095011。 PMID 3977559。MacLean, PD (1990)。进化中的三位一体大脑：在古脑功能中的作用。纽约：Plenum Press。Reiner, A. (1990)。进化中的三位一体大脑。在古脑功能中的作用。Paul D. MacLean。Plenum，纽约，1990 年。xxiv，672 页，插图。75 美元。Wild, JM、Ball, GF、Dugas-Ford, J.、Durand, SE、Hough, GE、Husband, S.、... & Yamamoto, K. (2005)。“鸟类大脑和对脊椎动物大脑进化的新理解”。自然评论神经科学。6 (2)：151–159。doi：10.1038/nrn1606。 PMC 2507884。PMID 15685220。请注意，一些参考文献未包含在释义版本中，因为它们对文本的主要论点并不重要。新发现将生物学思想与精神分析原理重新联系起来，强调早期经历对长期发展的影响以及父母与婴儿之间早期互动对塑造个人及其子女生活的重要性。C. Montag & K. Davis（心理学，2018 年）引入了情感神经科学人格量表的精简版来测量主要情绪的个体差异，强调这些情绪可能源于人类人格最古老的部分，并由于它们位于古老的大脑区域而从下而上地影响它。Hough, GE, Husband, S., ... & Yamamoto, K. (2005)。“鸟类大脑和对脊椎动物大脑进化的新理解”。《自然评论神经科学》。6 (2): 151–159。doi:10.1038/nrn1606。PMC 2507884。PMID 15685220。请注意，一些参考文献未包含在释义版本中，因为它们对文本的主要论点并不重要。新发现将生物学思想与精神分析原理重新联系起来，强调了早期经历对长期发展的影响以及父母与婴儿之间的早期互动对塑造个人及其子女生活的重要性。 C. Montag 和 K. Davis（心理学，2018）引入了情感神经科学人格量表的浓缩版来衡量主要情绪的个体差异，强调这些情绪可能源于人类人格中最古老的部分，并且由于它们位于古老的大脑区域，因此从下而上的角度对其产生影响。Hough, GE, Husband, S., ... & Yamamoto, K. (2005)。“鸟类大脑和对脊椎动物大脑进化的新理解”。《自然评论神经科学》。6 (2): 151–159。doi:10.1038/nrn1606。PMC 2507884。PMID 15685220。请注意，一些参考文献未包含在释义版本中，因为它们对文本的主要论点并不重要。新发现将生物学思想与精神分析原理重新联系起来，强调了早期经历对长期发展的影响以及父母与婴儿之间的早期互动对塑造个人及其子女生活的重要性。 C. Montag 和 K. Davis（心理学，2018）引入了情感神经科学人格量表的浓缩版来衡量主要情绪的个体差异，强调这些情绪可能源于人类人格中最古老的部分，并且由于它们位于古老的大脑区域，因此从下而上的角度对其产生影响。
加来道雄 心灵的未来 pdf
人类大脑曾经只出现在科幻小说中，如今正通过尖端神经科学和物理学研究以前所未有的细节进行探索。《纽约时报》畅销书作家 Michio Kaku 带领读者踏上一段迷人的旅程，揭开心灵感应、精神控制、化身、心灵感应和记忆记录方面的最新进展。本书深入探讨了将人类意识上传到计算机、将思想传递到世界各地以及使用“智能药丸”增强认知能力的可能性。Kaku 博士还探索了永生、人工智能和外星意识的前沿，为精神疾病提供了全新的视角。这本发人深省的书在全球拥有超过 400 万粉丝，是对人类思维的一次非凡探索。Michio Kaku 的《Tour de force》是对神经科学前沿的一次非凡探索。作为一名理论物理学家、畅销书作家、未来学家和科学传播者，Kaku 博士在他的书中深入探讨了物理学、生物学和心理学领域，讨论了意识、人工智能和精神控制等主题。他探索了物理学如何阐明这些主题，使用类比使复杂的想法变得引人入胜和易于理解。这本书的对话式语气使阅读起来很有趣，Kaku 偶尔会引用科幻小说来增添趣味。这本书应该会吸引那些对心灵未来感兴趣的人，包括那些想探索人类进化前景的科幻小说迷。足够先进的编译器和未来主义往往依赖于对人类能力的高估。认为这些技术仅仅是巧妙工程设计的问题的想法是错误的，因为现实情况是，即使是很小的进步也需要付出巨大的努力。未来学家经常吹捧奇幻的技术可能性，却没有提供对潜在挑战的清晰理解。这本书，尽管标题和内容如此，但本可以基于现实，借鉴加来道夫博士在实际物理方面的经验。相反，他的兴奋和喘不过气来导致过分强调遥远的可能性，忽视了科学家们为解开大脑之谜而进行的日常斗争。通过只关注遥远未来的可能性，例如将意识传送到太阳系，他忽视了今天正在进行的关键工作。作为一名理论物理学家，加来道夫博士在某些领域缺乏专业知识，这可能导致有问题的讨论，例如他试图定义“意识”。作者对加来道夫的意识理论表示怀疑，质疑其实用性并依赖过度简化。他们批评加来道夫的方法，他们认为这种方法将复杂的想法简化为“无法形容的首席执行官”，很难建立连贯的论点。作者还指出，加来道夫关于未来技术进步的说法，诸如脑机接口之类的概念似乎过于乐观，缺乏具体的理由。根据作者的说法，这本书未能兑现承诺，反而沦为缺乏技术严谨性或社会评论的科幻小说。他们警告读者不要阅读标题中带有“未来”的非小说类书籍，理由是这些书籍的历史倾向令人失望。作者探讨了可以让我们利用思想操纵周围物体的精神控制技术。此外，他还讨论了增强人类智力。第三部分介绍了在梦境、药物诱发状态、精神疾病，甚至机器人和外星人的非人类意识中观察到的各种意识状态。一个有趣的附录解释了量子意识及其与物理定律的关系，从而形成了对现实的统一理解。这一部分是本书最精彩的部分之一，展示了作者作为理论物理学家的专业知识。文本将意识描述为一个涉及多个反馈回路的过程，这些反馈回路帮助我们创建世界模型以找到食物和住所等基本需求。它将意识的层次分为植物（0 级）、原始神经系统（1 级）、具有社会结构的哺乳动物系统（2 级）和能够在空间和时间中运作的人类大脑结构（3 级）。最后一个层次是人类独有的，使我们能够根据过去的经验模拟未来。书中还讨论了自由意志的概念，表明虽然自由意志可能存在，但它受到潜意识因素的影响，这些因素在我们意识到之前就塑造了我们的决定。量子现实和混沌理论意味着最终结果不是预先确定的，为个人选择留下了空间。第二卷（精神高于物质）和第三卷（改变意识）深入探讨了与思想相关的概念，涉及每本书的一些主题。从第一卷开始，“思想的未来”向读者介绍了基本的神经解剖学和神经生理学原理，以及历史背景，例如 Phineas Gage 的案例，强调了额叶在行为中的作用。为理解语言而对韦尼克和布罗卡患者进行的研究、约瑟夫·加尔的颅相学以及彭菲尔德博士的侏儒（至今仍在使用的运动皮层图）标志着神经科学时代的开始。然而，如果本书能增加一个篇幅更长的章节，介绍影响弗洛伊德理论的拉蒙·卡哈尔或梅纳特等神经科学家，可能会更好。本书还探讨了大脑的进化史，强调大脑皮层是我们最高的认知功能结构。本书提供的介绍信息准确但笼统，可以在许多神经科学书籍中找到。然后，本书讨论了有助于理解大脑功能的现代技术进步，包括基于电磁力和弱力的 MRI、fMRI、DBS、光遗传学和 PET 扫描。作者还谈到了大脑功能的类比，例如液压模型、电话模型和心智计算理论。作者将潜意识与 CEO 进行了比较，代表了前额叶皮层在规划和决策中的理性思维作用。然而，作者并没有讨论弗洛伊德的心智理论。作者提出了一种意识的时空理论：“意识是使用各种参数的多个反馈回路创建世界模型的过程。”这个想法表明动物基于环境和空间创建模型，而人类则基于与时间的关系创建模型。该理论分为三个意识层次，主要与我们大脑的进化结构有关。文章最后强调了了解我们的大脑如何工作以及鉴于神经科学技术的快速进步，哪些方面仍然缺失的重要性。Kaku 定义的人类大脑的 III 级涉及自我意识和意识等复杂过程。该模型通过过去的经验和记忆创建现实的表征，预测未来以做出明智的决定。根据 Kaku 的说法，这种时空理论可以将自我意识重新定义为“创建一个世界模型并模拟你出现的未来”。在他的第二本书中，Kaku 探讨了心灵感应、心灵运动、记忆和智力。他讨论了下载记忆或学习新技能，这可能会模糊先天自我和人造自我之间的界限。这个想法引发了人们对失忆症患者的潜在益处及其在 PTSD 治疗中的应用的质疑。Kaku 还深入研究了记忆在我们进化过程中的作用，强调了它在预测未来和推动智力方面的重要性。他谈到了与阿尔茨海默病有关的朊病毒蛋白和记忆形成中的 CREB 基因。然而，有些话题似乎过于简单或缺乏细节。总的来说，Kaku 的方法为改变意识提供了宝贵的见解，包括梦境、精神控制、人工智能和大脑逆向工程。在第三本书中，Kaku 探讨了“意识改变”，从神经科学的角度讨论了强迫症、精神分裂症和幻觉。他将精神疾病定义为模拟未来的反馈回路中断所导致的疾病。该框架为理解各种疾病及其未来的潜在管理奠定了基础。人类大脑仍然是一个谜，有些区域反应过度或活动不足。医院已经开始使用深部脑刺激 (DBS)，这是一种像起搏器一样对大脑施加电击的小型探针，用于治疗抑郁症、帕金森病和癫痫等疾病。尽管 DBS 和药物疗法在管理这些病例方面很有效，它们通常只能缓解症状，而不是提供最佳解决方案。BRAIN 计划旨在从神经层面绘制大脑图谱，从而可能更深入地了解阿尔茨海默氏症、帕金森氏症、痴呆症和躁郁症等疾病。这可能为更有针对性的治疗铺平道路。想象一下，瘫痪的病人由于大脑中植入了微芯片而恢复了行动能力——这样的进步即将到来。Michio Kaku 提供的信息准确且发人深省，涵盖了从神经科学进化到人工智能等主题。他的时空意识理论特别有见地，他使用《星际迷航》和《星球大战》等书籍和电影中的类比来吸引读者。展望未来，我们可以期待治疗和技术的重大进步。外星智慧存在和人工智能发展意识的可能性提出了关于我们进化和潜在下一步的有趣问题——进化人还是星孩？阅读这本书将点燃你的想象力，让你了解人类未来的可能性！此处给出文章文本 ﺪﻨﮐ ﺟﺎﺑﺠﺎ ﺎﻫ ט ð׀ه ﺷﺪه ﺷﺪه ﻣﺘﺼﻞ ﯾﻨﺘﺮﻧﺖ ﻪﺑ ٩ﺳﻄﻪ ﯽﺑ ﻣﻐﺰﻣﺎän ﻪﮐ לײ ﮐﺮﻮﻫﯿﻢ ﺗﺠﺮﺑﻪ ﺖﻧ ﺑﺮﯾﻦ ﺗﮑﻨﻮﻟﻮ带瑞德ﺣﺎﻟﺖ ﻦﯾ๑ . ﺪﻨﮐ Тﺷﮑﺎр ﺪﯾﺸﯿﺪ ﯽﻣ ﻢﻧﭽﻪ ﺮﻫ ﺗﻮﺪ ﯽﻣ ﻣﻐﺰ ﻣﺠﺎา oy ﺎﯾ ﻪﮐ ð ﯾﯽ aini-koon-e kaneed。作者加来道雄 (Michio Kaku) 出色地将现代文化与他的书结合起来，将机器人和人工智能结合在一起。然而，这本书的一半以上都充满了假设场景，这些场景变得重复且令人厌烦。读者知道《心灵的未来》这个标题会带来什么。尽管如此，书中还是有一些有趣的见解和科学趣闻。加来道雄首先讨论了心灵和意识研究的历史，强调了理解大脑活动和神经连接的突破。然后，他探讨了心灵感应、脑机接口和由思想控制的假肢等主题。在后面的章节中，加来道雄推测了人类认知的潜在未来，包括创建人工记忆来治疗阿尔茨海默病、按需产生想法，甚至通过直接神经植入来升级人类智力的可能性。作者最后强调，与未来可能实现的相比，我们目前对心灵的理解是原始的。他指出，研究人员已经在开展一些将彻底改变我们对意识和认知能力的理解的项目。这本书以一个发人深省的警告结尾：随着我们继续走上越来越依赖技术、失去与内心自我联系的道路，我们可能很快就会发现，我们距离实现人类真正的潜力还有多远。 فﻟﻤﺦ ໟﺪﻣﺎٺ ﻋﻤﻞ ﻦﻋ ٣ﻛﺜﺮ ﻧﻌﺮف ﻋﻨﺪﻣﺎ فﺿﻮﺣﺎ ﻛﺜﺮ ﻟﻮﺿﻊ ٩ﻳﺼﺒﺢ .近几十年来，我们认识到许多新工具可以用来学习奇怪的信息，也认识到大脑深层结构和不同部分之间不同部分、学科和技能的融合。这本书令人兴奋且易读，可了解人体和大脑的知识。此外，未来很快就可以预测，而且每个人都有可能在未来几个世纪内实现它。本书探讨了快速发展的脑科学领域，涵盖了大脑运作、心灵感应、记忆以及增强人类认知的潜力等主题。本文作者是 Dr. Michio Kaku 全面概述了大脑研究，讨论了其对我们理解意识、心灵感应和远距离通信可能性的影响。此外，他还讨论了神经科学进步的伦理问题，例如提高智力和对社会可能产生的影响。纵观整本书，Dr.加来道雄表达了他对该领域彻底改变人类生存的潜力的热情，同时也承认探索人类大脑的复杂性所带来的挑战。文本引人入胜，发人深省，鼓励读者思考这些进步对我们日常生活的可能性和影响。本书分为三个部分：大脑研究简介、心智能力讨论以及对人类掌握脑科学改变命运的潜力的探索。作者对主题的掌握在整篇文章中显而易见，对于对该领域感兴趣的人来说，这是一本令人愉快且内容丰富的读物。总的来说，对于任何想要扩展对人类思维及其能力的理解的人来说，这本书都是非常值得推荐的。它有可能激发敬畏、好奇和惊奇感，鼓励读者探索未来的可能性。虽然我没有像读加来道雄的物理书那样感受到那么强烈的主题共鸣，但是这篇内容适中的科学未来学著作中还是包含了很多发人深省的想法。深深扎根于科幻传统是加来道雄与其他伟大科普作家的不同之处——他能够将科学概念融入故事中，这对像我一样喜欢科幻小说的人来说很有吸引力。然而，当将当前的技术推断到未来时，它往往会过度简化问题并超越界限；一个例子是，他声称受《星际迷航》启发的全息甲板即将问世，这本质上是夸张的说法。这可能表明物理学家更擅长创作科幻小说而不是预测未来的发展。这本书深入探讨了大脑和思维的各个方面，探索未来如何增强大脑功能。它经常从当前大脑状况和损伤的例子中提取信息，从而加深对这个复杂器官运作的理解。Kaku 提到了一个令人难以置信的裂脑病例，由于缺乏胼胝体连接，左右脑的意见和感受都不同。虽然“通过损伤和疾病学习”这一方面对于我们的理解是必要的，但听到这些失败可能会让人厌烦。我们谈到了心灵交流、心灵控制机器、智力增强（令人惊讶的是，它与更聪明几乎没有重叠）、人工智能、无形的心灵等等。尽管有一些好材料，但我发现阅读它太像辛苦工作，而不是我们经常在 Kaku 的书中得到的思想盛宴。很有趣，但不是他最好的作品之一。2014 年 11 月 10 日这本书非常令人失望。它以对当前脑部扫描和未来潜在增强功能的回顾开始，然后深入探讨可能很快实现的心灵感应和心灵运动的疯狂猜测。由于我的兴趣纯粹在于大脑的科学和实践方面，这些猜测对我来说毫无价值，导致我放弃了。2017 年 10 月 23 日我读了 Michio Kaku 的另一本书，这是继《不可能的物理学》之后的另一本书，同一系列的译本被翻译成了阿拉伯语。我不得不承认，一开始，我对阅读他笔下的神经科学和生物学书籍犹豫不决。这本书出乎我的意料，但结果却非常深刻，发人深省。著名物理学家 Michio Kaku 再次展示了他为普通读者简化复杂科学概念的卓越能力。这本书从物理学的角度探讨了意识和智能的本质，涵盖了人类意识的历史和发展、神经系统疾病以及人工智能的潜力等主题。 Kaku 还深入探究了宇宙的奥秘，探索了量子力学与意识之间的关系。他提出了关于复制或上传人类意识的可能性的问题，以及是否有可能使人类在认知能力和能量方面永生不朽。这本书充满了令人着迷的想法和概念，包括可以转移记忆或在大脑内创造人工记忆的技术的潜力。Kaku 还讨论了这些技术对我们理解自由意志和道德责任的影响。一些最发人深省的话题包括意识本身的性质，它是大脑活动的突发属性还是更基本的东西，以及除了物理大脑之外可能还有其他意识来源的可能性。这本书还探讨了意识状态修改的概念，包括大脑的某些区域负责感知更高级生物的存在这一观点。在整本书中，加来道雄无缝地整合了生物学、化学和物理学的概念，以全面了解人类大脑及其功能。这种整合是加来道雄作品如此出色的众多原因之一。作者强调了加来道雄非凡的能力，他能够将独特的视角融入他的作品，使其与众不同。有一次，他巧妙地将新教和意志自由与量子物理和意识联系起来。这本书的一大优势在于大量使用科幻作品——引用了 30 多个标题——来说明科学与科幻小说之间的相互影响。作者指出，加来道雄小时候对科幻小说的迷恋对他的科学形象产生了深远的影响，许多科学家也有类似的经历。关于翻译，有两点需要注意：首先，Kaku 使用了某些读者可能不熟悉的术语，例如将机器人称为“insalates”，这可能准确也可能不准确。其次，World of Knowledge 的译者指出，Michio Kaku 获得了诺贝尔物理学奖，这是不正确的。同系列的他的书《不可能的物理学》的翻译中也存在此错误。作者称赞这本书引人入胜，充满了有趣的事实和令人难以置信的想法。文本强调，书籍很少会让他们想躲避世界，直到他们能一口气读完。在阅读这本书时，他们从未想过要放下它，除非他们遇到了 Michio Kaku 提到的一个他们想在网上进一步探索的实验。提到的一个小小的缺点是，书中回顾了太多有趣的主题，因此有必要在网上或其他书籍中进一步了解一些。但是，这被视为一个小错误，特别是考虑到 Michio 所涵盖的全球范围内的大量新实验和工作。值得注意的是，他做得很好，留下了建议阅读部分，以及关于在哪里可以进一步完整复习许多主题的注释。该书使用与电影和书籍（如《星际迷航》、《终结者》和《黑客帝国》）相关的真实项目和实验，这使得这本书更容易成为一本有趣的读物，而不是一本过于枯燥的事实类书籍。Michio Kaku 与负责这些新项目的人交谈而不是仅仅提供事实的方式受到称赞，尤其是强调了一些项目经理在被问及时所做的有趣评论。关于当今一些项目如何诞生或未来发明将如何真正改变我们的世界的背景历史增加了该书的深度。这本书既适合科幻爱好者，也适合那些想了解未来几年人类命运的人，它提供了有关当今全球领导人资助项目的深刻信息。总之，作者赞扬了 Michio Kaku 的书，因为它引人入胜，充满了令人着迷的事实和想法。虽然承认在涵盖多个主题且深度各异方面存在小缺陷，但他们强调了这本书的优势，即通过推荐阅读清单和项目经理的个人见解为进一步探索留出了空间。作者的书致力于让我们在生活的各个方面更健康、更聪明、更有能力。它将电影、书籍和科学中的迷人想法与未来概念相结合，突出了一些项目的好坏两方面，以及它们被军方或其他实体滥用的可能性。在探索人脑的复杂性时，作者对科学的热情显而易见，他们将人脑比作一台只需要极少能量（20 瓦）就能运行的超级计算机。他们对意识和人类思维的奥秘感到惊叹，将大脑描述为我们尚无法完全理解的复杂机器。这本书带领读者踏上探索人类对更高认知能力的渴望的旅程，从治疗精神疾病到创造大量数字记忆和进行复杂计算。它涉及心灵感应和其他超自然现象的可能性。在整本书中，作者分享了引人入胜的故事、电影和想法，为人类思维及其潜力提供了新的见解。他们讨论了宇宙中的各种意识形式，以及为什么我们还没有与任何非人类智能进行交流。这本书以关于意识本质的哲学问题以及我们对大脑的理解是否真的像我们想象的那样先进作为结尾。一些批评家认为，科学在揭开人类思维的秘密方面取得了迅速进展，将其简化为简单的神经信号和电脉冲。然而，作者怀疑这是否真的准确。最后，他们提出了关于意识本质的问题，以及我们对大脑的理解是否真的像我们认为的那样先进。瑞ﻏﺒﺘﻪ ﻟﺘﺤﻘﻴﻖ ﻃﻮﻳﻠﺔ 瑞ﺣﻠﺔ ﻲﻓ ﻧﺤﻦ 。 ﻓﻬﻴﻪ ﻧﻔﺴﻚ、 、 、 ﻋﺎm Уﻟﻔﻲ ﻣﻨﺬ ﻪﺑ ﻳﻨﺼﺢ ﻻﻧﺎﻗﺔЌ ﻲﻓ ﻏﺎﻳﺔ ﺑﺈﺧﺮມ ﺟﺪ ً ﻣﻔﻴﺪ ﻛﺘﺎ ﻫﺎﺋﻠﺔﻌ ﻣﻜﺎﻧﺔ ﺳﺘﻨﺰа 。 Уﻧﺪрﻳﺔ ﻛﺜﺮ ևﻟﻮﺣﺶ ໟﻜﻮin ﻲﻓ ໟﻤﻌﺮׁ ໟﺘﻌﻘﻴﺪ ﻮﻫ . ﻷре ﻋﻠﻰ ﻟﺤﺎﺿﺮ ﻟﻮﻋﻲ ﻳﺘﻐﻼ ﻋﻠﻴﻨﺎ ﻟﺬﻟﻚ ًﺪ 。读。我原以为这是一本巨大而复杂的书，这会让我感到困惑，但它实际上非常有趣。作者以一种通俗易懂的方式描述了人类的大脑，即使是像我这样努力跟上的人也能理解。他谈到了我们的大脑如何能够做出令人惊叹的事情，比如预测未来，以及我们如何处于由我们自己的大脑推动的一些令人难以置信的变化的边缘。对于任何想知道下一步是什么的人来说，这都是必读之书！这是一本 21 世纪美国非小说类书籍，于 2015 年 2 月出版，探讨科学、科幻和幻想。作为一名理论物理学家，Michio Kaku 似乎不是撰写脑科学的明显选择，但他做得出奇的好。他涵盖了神经科学的历史，我们现在所处的位置，甚至推测了下一步是什么。他谈到了我们的大脑如何相互作用，为什么人类与其他物种不同，以及我们如何使用大脑做出决定。他还解释了科学家正在进行的一些非常酷的实验，例如试图找到治疗痴呆症和精神疾病的方法。Kaku 的写作风格非常引人入胜，他显然对这个主题充满热情。然而，他对动物实验的描述让我感到有点不舒服。虽然他强调寻找疾病治疗方法的目标，但似乎有些科学家可能对知识比道德更感兴趣。希望他们受到密切关注！其中一些研究由政府以“国防”的名义资助，而国防并不总是以敏感性和人性而闻名。哦，我差点忘了提到尼科莱利斯博士将猴子的大脑连接到机械臂的部分，机械臂上装有传感器，可以发送信号回来……这位科学家对一项研究很着迷，这项研究中猴子学会了使用一种由连接到它们的体感皮层的电极控制的装置，该装置可以记录触摸。每次成功尝试后，它们都会得到奖励，并在四到九次尝试中学会。然而，卡库对未来技术的热情使他走上了一条疯狂猜测的道路，这让我怀疑自己的轻信。他反复引用《星际迷航》中的情节，将该系列与他对未来技术的想法进行比较。从创造像指挥官 Data 这样的类人机器人开始，他开始将技术植入大脑，以便读取思想并像博格人一样作为一个整体行动。他进一步推测将意识上传到计算机中，以获得脱离肉体的永恒生命，可能使用全息甲板类型的化身代表我们行事。他的想法变得越来越离奇，包括通过激光束发送意识并在到达时组装化身。一想到他可能真的相信这些概念，我就不禁惊恐地笑了起来。比 Kaku 牵强附会的猜测更令人担忧的是他对科学家增强人类智力的随意看法。他认为，如果那些有权有势的人首先增强大脑，那就没问题了，因为他们不会滥用这种优势。然而，这个想法忽略了一个现实，即即使在美国这样的富裕国家，人们也会因为缺乏可获得的医疗保健和教育而死亡。加来道雄对科学未来发展的看法给人的印象是，科学家们正在鲁莽地走向未来，而没有充分考虑未来将走向何方。他关于将技能直接植入大脑的想法将通过最大限度地减少人力资本的浪费，对世界经济体系产生直接影响，但也引发了人们对某些技能贬值以及大量技术工人可能造成的后果的担忧。我必须说，这本书的后半部分非常富有想象力，但并没有完全说服我相信它不仅仅是科幻小说作家的想象力的产物。我对此感到欣慰，因为加来道雄和他的科学家同事似乎比我更愿意探索创造怪物的好处。总的来说，这是一本引人入胜的书，即使它的科学可信度并没有完全赢得我的青睐。
加来道雄 心灵的未来 pdf
加来道雄 (Michio Kaku) 的《心灵的未来》 (The Future of the Mind) 带领读者探索人类大脑的复杂性，通过高科技脑部扫描揭示长期隐藏的秘密。本书介绍了神经科学和物理学的最新进展，探讨了记录记忆、精神控制和心灵感应等主题。作者对加来道雄博士的方法感到不满，因为这种方法优先考虑未来主义，而不是对心灵进行有根据的推测。加来道雄依靠对物理学的深入了解来支持他对未来的主张，这一点值得称赞，但他在讨论神经科学的潜在突破时表现出的兴奋和喘不过气来，让人感到疲惫和沮丧。作者认为，加来道雄博士牺牲了对近期理解的关注，而只关注遥远未来的可能性，忽视了当今现实与预测未来之间的复杂性和挑战。他将未来主义与科幻小说进行了对比，后者通过富有想象力的视角探索现在，而不是做出夸张的预测而不解决真正的技术障碍。作者使用“足够先进的编译器”的类比来说明未来主义如何经常假设一个假设的技术解决方案将神奇地解决现有问题。这种方法过于简单，没有考虑到真正巧妙的工程的难度。这本书关注未来的进步，特别是在神经科学和思维进化的背景下，这进一步疏远了作者与 Kaku 博士的观点。他认为这本书忽视了实现此类突破所固有的挑战和复杂性，而是依赖于推测和假设情景。作者总结说，这种方法虽然令人兴奋和引人注目，但最终在实质和严谨性方面有所欠缺。本文是对未来主义及其在科学讨论中的应用的批判，特别是在思维进化和神经科学的背景下。今天，谁在不断挑战他们面前的谜团？当我思考这个问题时，人们可能会想像对像 Kaku 博士这样的理论物理学家会有什么期望。除了我对未来主义的普遍厌恶之外，他作为理论物理学家的实力可能是他的书中存在问题的原因之一。具体来说，诸如“我不是这方面的专家，但是……”这样的短语特别引人注目，尤其是当他试图定义意识时，尽管承认自己对这个主题缺乏了解。第二章“意识——物理学家的观点”就是一个例子，Kaku 博士在其中努力定义一些真正的专家多年来一直在努力的东西。尽管如此，他似乎对他的定义感到自豪，被称为“意识的时空理论”，并在整本书中多次提到它。我仍然对他的意识理论持怀疑态度。虽然我不认为它完全错误，但我也认为它可能没有 Kaku 博士所说的那么有用。此外，在讨论小人论时，他嘲笑它，但随后很快在他的意识定义中提到了一个虚构的首席执行官。我很难区分他的概念和被否定的小人。此外，我对 Kaku 博士坚持认为，像逆向工程大脑、制作完整的大脑副本、将我们的意识传送到太空以及用我们的大脑控制机器人就像我们的身体一样，这些奇妙的进步距离我们只有一个世纪（或最多两个世纪）感到厌烦。这让人想起过去五十年来不断有人声称有用的核聚变反应堆距离我们只有五十年的时间。科学家的怀疑态度应该要求他更彻底地证明这些说法。最终，我发现这本书并不令人满意。当今正在进行的有趣工作可以写成一本引人入胜的书，但 Kaku 博士却匆匆忙忙地跳过这些工作，深入研究科幻小说，这种小说既缺乏“硬”科幻小说的技术严谨性，也缺乏“软”科幻小说对我们社会的反思。意识及其与物理现实的关系一直是哲学家和科学家长期以来的谜团。这本书探讨了各种类型的意识，包括允许直接控制物体的脑机接口。它还深入探讨了在梦境、药物诱发状态、精神疾病以及机器人和外星人等非人类实体中观察到的替代意识形式。作者讨论了新技术如何使科学家能够记录记忆、读心术，甚至用心灵感应控制物体。这本书触及了这样一种观点，即意识可以通过技术得到增强，从而有可能提高智力。在书中最精彩的部分之一中，Michio Kaku 分享了他作为理论物理学家的专业知识，解释了意识和物理定律是如何重叠的。根据作者的说法，意识是一个使用各种参数的多个反馈回路创建世界模型的过程。本书概述了三个意识层次，从植物层面的意识到人类层面的自我意识。第三级意识只存在于人类中，涉及复杂的社会结构和模拟未来的能力。作者还讨论了自由意志的概念，认为它可能存在，但不是人们通常认为的那样。大脑受到无意识因素的影响，即使我们觉得自己在做决定，这些因素也会指导我们的选择。最终，本书表明意识和物理现实是相互交织的，技术可能会改变我们对这种关系的理解。这本书分为三个部分：思想与意识、思想胜过物质和改变的意识。我将重点介绍每个部分的一些想法。第一本书像许多神经科学书籍一样开始，介绍神经解剖学和神经生理学的基础知识。它涵盖了 Phineas Gage 的案例，展示了它如何引导我们理解额叶在行为中的作用。书中还讨论了对韦尼克和布罗卡患者的研究，以了解他们对语言理解的贡献，以及约瑟夫·加尔的颅相学和彭菲尔德博士的侏儒，后者是至今仍在使用的运动皮层地图。这些案例标志着我们所知的神经科学的开端。我希望书中有更多关于像 Ramon y Cajal 或 Meynert 博士这样的神经科学家的内容，他们影响了弗洛伊德的理论。Kaku 解释了大脑是如何从爬行动物进化到哺乳动物再到人类大脑的，而大脑皮层是我们最高的认知结构。介绍性信息准确但笼统，在其他神经科学书籍中很容易找到。今天，我们使用 MRI 和 fMRI 等先进技术，这是由于宇宙的力量在支配着我们。这些设备帮助我们更好地理解大脑，随着新工具的发明，关于大脑功能的类比也会发生变化。 Kaku 还分享了一个将潜意识比作 CEO 的比喻，代表基于理性思考做出决策的前额叶皮层。虽然他没有讨论弗洛伊德的心理理论，但他的“意识的时空理论”很有趣。他将其定义为通过各种参数的多个反馈回路创建世界模型以实现目标。这种模型从关注空间和环境的动物转变为考虑时间和关系的人类。根据 Kaku 的说法，人类意识有三个层次：爬行动物有第一层，哺乳动物有第二层（包括用于社会关系的边缘系统），人类有第三层，通过评估过去来模拟未来来创建世界模型。这需要及时模拟，这是人类意识所独有的。使用反馈回路实现目标，通过建模世界和模拟未来来理解自我意识，这是我们的模型或现实观点如何运作的关键组成部分。通过分析过去的经验和记忆，我们可以对未来做出预测，并做出导致有利结果的决策。根据 Kaku 的说法，如果他的时空理论准确无误，那么它可以为自我意识提供定义。自我意识是通过创建一个世界模型并模拟一个人出现的未来来实现的。在《心灵高于物质》一书中，Kaku 探讨了心灵感应、心灵运动、记忆和智力等各种主题。他讨论了下载记忆或学习新技能的可能性，这可能会改变我们对自我的理解以及对先天身份的影响。Kaku 还谈到了记忆在人类进化中的作用，以及它在预测未来和采取相应行动方面的重要性。他认为，这是人类智力的一个基本方面。在另一章中，Kaku 深入探讨了意识的改变，包括梦、精神控制、人工智能和外星大脑。他使用足够的神经科学来研究强迫症、精神分裂症和幻觉，并根据他的意识时空理论给出定义。根据这一理论，精神疾病通常是由模拟未来的竞争反馈回路之间的微妙平衡被破坏引起的。这一概念导致了深部脑刺激 (DBS) 和分子还原方法等治疗方法的进步，从而提高了我们对神经生物化学和各种疾病的潜在治疗目标的理解。正如新技术可以帮助管理和潜在治愈阿尔茨海默氏症、帕金森氏症、痴呆症和躁郁症等疾病一样，我们可能很快就会看到神经病学方面的突破，从而改善患者的生活。想象一下，一个瘫痪的人能够借助大脑微芯片移动！Michio Kaku 的神经科学书籍内容丰富且引人入胜，他贯穿始终地运用了独特的意识时空理论。他使用科幻小说中的相关类比，如《星际迷航》和《2001：太空漫游》，使复杂的概念更容易理解。这本书探讨了未来治疗和技术的可能性，包括人工智能发展意识和决策能力的潜力。它还质疑人类是否会继续进化并达到新的高度，或者我们是否已经达到了瓶颈。 Kaku 的写作清晰简洁，对于那些对科学及其应用感兴趣的人来说，这是一本令人愉快的读物。这本书涵盖了关于大脑和思维的最新研究，以及如何使用技术来增进我们对这些复杂主题的理解。虽然有些读者可能会觉得源源不断的技术信息让人不知所措，但其他人会欣赏 Kaku 将复杂概念分解成可管理部分的能力。最终，这本书让我们对神经科学的未来及其改变我们生活的潜力有了迷人的一瞥。随着我们继续探索人类大脑的奥秘，我们可能会发现新的和令人兴奋的可能性，以改善我们对自己和周围世界的理解。它提出了一个广泛的类别，但没有深入讨论已经存在的道德难题。我很享受这次旅行，但希望有更多的《自然》，而不是《科学美国人》。更新：读完这本书后，我不会收回之前的批评。它继续令人厌烦，一遍又一遍地重复“这可能会发生”。关于在激光束上编码意识的段落提到了月球和行星上的传输站，它的物理原理对我来说毫无意义。这是一本有趣的读物。我并不后悔拿起它，并会把它推荐给任何对大脑感兴趣的外行。只是不要被作者的名气所左右，期待一些深刻的东西。1 月 14 日，2024 本书的导论部分讨论了认识心智和大脑的进步历史。前几章过分强调了使用核磁共振设备。讨论转向大脑的结构，并进行了必要的讨论。提出了左右半球具有独特功能的事实，以及我们体内隐藏着一个与我们在舌头上表达的欲望不同的人性。然而，只有对大脑进行生理检查才能在书的最后将我们变成神经科学家。而作者无意这样做，因此立即转向另一个引人入胜的问题：什么是意识？这个问题对于21世纪的人类至关重要。正如莱布尼茨所说，即使你把大脑像一个巨大的苹果一样放大，你也找不到任何意识。意识是影响交流和行为的所有内部和外部条件的结果。人类意识的最终过程被总结为根据所有因素做出决策，讨论、预测和管理未来。然而，认识意识需要关注并发现能够决定思维过程的新方法和技术。因此，作者将心灵感应的概念应用于这种方法——大脑内部或周围的设备和技术可以揭示你所想的一切。这种状态在脑网技术中达到，我们的思想将直接连接到互联网并交换数据！技术朝着提高人类心理和身体能力的方向发展是本书的另一个预测，它承诺在不久的将来实现这一点。现在，几乎可以发挥自己认知能力的人类内心有着崇高的抱负——发现世界并确信我们并不孤独。作者在书的最后几章中考虑了天文学、量子物理学和存在主义的讨论。宇宙中是否存在与我们一样的文明，我们的大脑遭遇了什么样的命运？如果存在联系，那将如何联系？我个人希望我们能成为发现新栖息地、新领土和新文明的人。因为历史告诉我们，发现者总是胜利者，而那些可发现的东西都被他们自己的贪婪所吞噬。我不是帝国主义的支持者；我只是想向我们的新文明致以第一声问候。但现在，我们在这里，头上戴着这顶复杂的帽子，怀着成千上万个纠结的希望。我希望有一天我能在这个星球外哭泣，把我的信息像一滴冰冷的泪水一样送到那些天体上……评论者对 Michio Kaku 的书《心灵的未来》感到失望，因为它没有提供深入的知识，而是提供了肤浅的介绍性信息。这本书读起来就像一篇来自科普杂志的文章，旨在吸引读者并激发他们对神经科学最新研究的好奇心。评论者在书中发现了许多有趣的事实，例如对人类大脑复杂性、意识、心灵感应和其他主题的探索。然而，评论者对书中过度猜测未来可能发生的事情感到沮丧，这种猜测很快就会让人感到厌烦。他们还批评 Kaku 没有提供足够的硬科学，而是专注于假设情景。这本书确实有一些有趣的花絮，但总的来说，读起来令人失望。同一位评论者之前喜欢 Michio Kaku 的另外三本书，并期待着这本书。然而，他们发现这本书缺乏通常的科学术语，而是以一种通俗易懂的方式呈现思想，让人感觉像是一本奇幻小说，而不是科学论文。评论者欣赏 Kaku 将现代文化融入书中的能力，但最终发现这本书过于注重推测，而对具体科学关注不够。随着神经科学和技术的进步，科学家们正在探索制造由大脑直接发出的电信号控制的假肢的可能性。这可能会使失去肢体的人受益。此外，研究人员认为，未来可能通过开发一种绕过传统记忆系统的新形式的智能来治疗阿尔茨海默氏症等疾病。第三章讨论了通过电子植入物操纵人类意识，这种电子植入物可以将任何所需的信息直接添加到大脑中。这项技术有可能彻底改变人类学习和与环境互动的方式。展望未来，加来道雄设想了一个未来，在那里，思维被视为一种可以利用和控制的能量。他认为，在不久的将来，可能有可能创造出新的智能形式，甚至通过人工手段复制人类意识。然而，他也警告说，人类正在迅速失去与科学技术的联系，除非我们采取行动，否则这可能会导致人类倒退到原始主义。这本书探讨了未来的各种情景，包括人类与机器融合或生活在虚拟现实环境中的可能性。它还涉及外星智慧生命的话题，表明先进文明可能由于其巨大的技术优势而甚至没有注意到我们的存在。最终，加来道雄对人类未来的展望是，如果我们不采取主动的科学进步措施，我们将面临失去与自身意识联系并进化为更原始状态的风险。展望心灵的未来，加来道雄博士提出了一本有趣且具有教育意义的书，深入研究了脑科学的世界，探索了人类意识及其潜在进化的可能性。这本书由著名的科普科学家撰写，深入探讨了快速发展的大脑研究领域，包括心灵感应、心灵运动、记忆以及增强人类思维的可能性。作者深思熟虑地研究了脑科学进步的伦理影响，强调了其好处和潜在风险。凭借 Kaku 博士对科学能引领我们走向何方的热情和远见，这本书激励读者思考新的可能性，例如利用他们的思想探索遥远的恒星。总的来说，这是一本引人入胜的书，将吸引所有有兴趣了解人类思维及其未来潜在发展的人。Michio Kaku 的最新著作探讨了令人兴奋的人类思维科学，揭示了可能改变我们命运的新兴技术。Michio Kaku 是一位著名的物理学家和科学传播者，他带领读者踏上了解、增强和赋予思维力量的科学探索之旅。虽然 Kaku 并不是这个主题的明显选择，但他在科学传播方面的丰富经验使他非常适合探索科幻小说和未来主义的交集。 Kaku 的科幻背景为他的写作增添了独特的视角，因为他经常将科学概念编织到引人入胜且易于理解的叙事框架中。然而，他倾向于过度简化复杂问题并将当前技术推断为未来场景，这有时会产生误导。这本书深入探讨了大脑和思维的各个方面，探索了未来如何增强它们。Kaku 借鉴了现实世界中脑损伤和病症的例子来说明神经科学的潜在进步。一个特别有趣的案例研究涉及一名脑裂患者，他的左脑和右脑形成了不同的观点和感受。尽管这本书的内容引人入胜，但一些读者可能会发现它具有挑战性，因为它过分强调了推测性的想法和心灵感应/心灵感应概念。作为一个有科学倾向的人，作者发现这些讨论很无趣，最终放弃了这本书。这本书有 439 页，是任何阿拉伯读者图书馆的珍宝。它是“知识世界”系列的最新版本，去年非常成功。这本书从物理角度讨论了心灵和意识。作者加来道雄简单地解释了意识的概念，然后回顾了意识的历史和发展，讨论了精神和心理疾病。加来道雄讨论的一些话题包括意识、人工智能、复制人类大脑的可能性以及使人类永生的可能性。他还谈到了机械和意识之间的关系，但没有深入探讨。正如神经科学家斯蒂芬·平克所说：“我认为，没有什么比意识到意识的每一刻都是一份珍贵的礼物更能赋予生命更深刻的意义了。”虽然我没有读过所有未来学家的书，但我确信没有人能像加来道雄那样写作。因此，我怎么能比他自己写的书更享受他的书呢？特别是因为我之前读过他的书《不可能的物理学》。加来道雄的最新著作《意识的未来：理解心灵的科学探索》探讨了宇宙中未知而复杂的东西——意识。首先，加来道雄解释了大脑及其不同部分的结构，然后对它们的功能进行了简单的概述。这为解释未来将影响人类心理能力的发展奠定了基础。然后，他深入研究了意识概念的历史，从那些相信大脑中有一个微小的“神”控制着我们的行为的人，到那些认为意识源于神经元之间相互作用的人。加来道雄还讨论了目前正在意识领域开发的技术，并针对每种技术提出了哲学、伦理和科学问题。例如，让我们在某人的大脑中转移或创造记忆的技术怎么样？这在道德上合理吗？将记忆从一个人转移到另一个人怎么样——这会改变他们的性格吗？另一个争论点是自由意志的概念。我们是真正的自由，还是一切都是由我们的大脑功能预先决定的？这引发了严重的哲学和神学问题。在“意识的改变状态”一章中，加来讨论了大脑中负责感知更高存在的特定区域的存在，这与各种宗教中的上帝概念密切相关。生物学、化学和物理学之间的这种融合是让加来道雄的写作如此出色的众多因素之一。首先，使用一些不寻常的术语，例如“إﻧﺴﺎﻻت”来指机器人，这可能是准确的，但我不喜欢它们。——《世界知识系列》的作者热衷于提到加来道雄获得了诺贝尔物理学奖，但事实并非如此。翻译同系列的《不可能的物理学》一书时也存在错误。2014 年 9 月 2 日 心灵的未来 5 星 - 令人兴奋的阅读，充满了有趣的事实和令人难以置信的想法。对于对科学和大脑的未来感兴趣的广大读者来说，这是一本很棒的读物！这本书读起来真有趣！书很少让我想躲避世界，直到我能一口气读完。在阅读这本书的过程中，我一直不想放下它，除非我偶然发现了 Michio Kaku 提到的一个实验，我想在网上进一步了解它。就这一点而言，这本书唯一的缺点是，书中回顾了太多有趣的主题，因此有必要在网上或其他书籍中进一步了解。Michio 回顾了如此广泛的新实验和全球正在进行的工作，有些主题的深度不够。然而，在涵盖许多多个主题时，这是可以预料到的。Michio 做得很好，他留下了建议阅读部分，以及关于在哪里进一步完整回顾许多主题的注释。Kaku 先生明智地选择了发现这本书的一个缺点（这是不可避免的），并留下了答案。我真的很喜欢这本书与现实生活中的项目和实验的联系，比如引入电影和书籍，如《星际迷航》、《终结者》和《黑客帝国》。这确实使这本书更容易成为一本有趣的读物，而不是一本过于枯燥的事实书。我喜欢 Michio 与那些负责这些新项目的人交谈，而不是只提供事实。这本书最有趣的部分是一些管理项目的人在被问到时所发表的评论。这本书讲述了当今一些项目是如何诞生的，或者一些发明的未来将如何真正改变我们的世界，这些背景历史让这本书变得有趣而信息丰富，与《魔女嘉莉》或著名的绝地武士等书籍有着密切的联系。对于科幻爱好者以及那些希望了解未来几年人类命运的人来说，这是一本很棒的书。书中对当今世界各国领导人正在投资的项目的洞察非常具有启发性。不用多说，这本书本身就涉及许多与人类思维有关的新项目，以及致力于让我们更健康、更聪明、在生活的各个方面进一步提升我们的科学研究的未来和方向。它将电影、书籍和有趣的事实与未来主义的想法联系在一起。它从好的方面和坏的方面阐述了一些项目如何被滥用，以及背后的道德原因，并提到了一些项目如何被军方滥用。我期待着再读几本他的书，这确实让科学变得非常有趣和迷人。我认为他绝对在教授事实和吸引读者注意力之间取得了平衡。“……我对大脑的复杂性了解得越多，我就越惊讶于我们肩上的东西是我们所知的宇宙中最复杂的物体。” - 第 327 页 2018 年 4 月 3 日 这本书很棒，感觉就像你肩上扛着一个奇迹……一台超级计算机能够根据它执行的任务学习和重新定位自己，而且只需要 20 瓦的功率……最令人惊奇的事情。宇宙是一个巨大而神秘的实体，其中的秘密超出了人类的理解范围。我们对它的理解仍然局限于将它视为一个“黑匣子”，我们知道某些方面有助于特定的功能，但具体细节尚不清楚。这本书探讨了人类对更强大智力的追求，从治疗精神疾病到实现巨大的记忆容量和计算能力，一直到心灵感应和心灵感应。作者 Michio Kaku 呈现了一段引人入胜且发人深省的旅程，为我们对意识和人类思维的理解提供了新的见解。Kaku 提出了意识的定义，即一个“算法”过程，大脑使用具有各种变量（例如温度、位置、时间和变量之间的关系）的多个反馈回路来创建世界模型，以实现特定目标。他将这一理论称为“Zamkan 理论”，认为动物根据空间关系创建环境模型，而人类则根据时间关系创建模型。这本书深入探讨了心灵感应和心灵感应等超自然现象，挑战了我们对它们的传统理解。Kaku 讨论了宇宙中存在不同形式意识的可能性，以及我们可能尚未与非人类智能接触的原因。最终，作者提出了关于人类存在的本质和我们在宇宙中的位置的深刻哲学问题。一些批评家认为，科学在理解大脑方面取得了巨大进步，我们复杂的思想和情感可以简化为大脑特定区域的电脉冲。然而，Kaku 反驳了这种观点，他认为我们的本质不能被这种还原论完全捕捉。这本书以对人类意识和宇宙奥秘的敬畏和惊奇感作为结尾，鼓励读者思考自己的存在以及超越存在的广阔可能性。作者探讨了与脑科学相关的各种主题，借鉴了科幻书籍和电影中的实验和前兆。他深入研究了 25-30 多部电影，详细解释了它们的概念。另一个值得注意的方面是他对先进大脑技术引发的伦理问题的考察。这本书提供了全面的概述，即使是那些不熟悉这个主题的人也会觉得这本书读起来很有趣。在欧盟和美国的支持下，痴呆症研究旨在寻求治疗日益增长的老龄人口和心理健康问题，专家称这些问题主要是由身体因素引起的。作者对这一主题的热情使这本书读起来引人入胜，但他对动物实验的描述引发了不适。科学家对知识的关注超过了道德，这引发了人们对追求发现而不受道德约束的担忧。以“防御”为名的研究进一步加剧了这些问题。Nicolelis 博士的研究涉及将猴子运动皮层连接到带有传感器的机械臂上，这些传感器会将信号发送回大脑，在几次试验中就表现出了令人印象深刻的学习能力。然而，加来道雄对未来前景的迷恋逐渐转向疯狂的猜测，将其与《星际迷航》中的情节相提并论，并承诺将出现类似人类的机器人、读心术和将意识上传到计算机等进步。他提出的通过激光束将意识送入太空的建议似乎很可笑，但也令人不安地可信。智力增强的近未来概念更令人担忧，因为加来道雄随意地假设当权者不会滥用它提供的优势，并承诺最终这项技术将为所有人所用。这本书给人留下了令人不安的印象，即科学正在漫不经心地向前冲，没有考虑其潜在后果。我不禁想知道为什么有些人对严酷的现实一无所知，即近五分之一的世界人口生活在极端贫困中，无法获得医疗保健和教育——即使在像美国这样的富裕国家，人们仍然因买不起药而死亡。这引发了人们对科学进步鲁莽的担忧。 Kaku 提出，如果技能可以直接植入大脑，那么它将通过最大限度地减少人力资本的浪费，对全球经济产生重大影响。然而，如果人们可以共享记忆，这个想法也会带来某些技能贬值的风险。这本书的前半部分对当前的科学进步进行了有趣的观察，并提醒人们需要让科学家承担责任。不幸的是，推测性的后半部分未能令人信服地证明这些概念不仅仅是科幻编剧的幻想。这种认识有点令人欣慰，因为 Kaku 和其他科学家似乎优先考虑创造“怪物”的好处，而不是确保它们的潜在风险。总的来说，虽然这本书读起来很有趣，但它说服读者相信其主张有效性的能力却不够。理论物理学家 Michio Kaku 在他的书中探讨了科学与科幻小说的交集，他深入研究了心灵感应、记忆存储和智力增强领域。他将人类大脑的复杂性与宇宙的浩瀚进行了类比，强调了神经科学和物理学取得突破性进展的潜力。凭借电影般的引用天赋，Kaku 编织了一个既科学严谨又引人入胜的故事，让广大观众能够理解复杂的概念。他的作品展示了科幻小说与现实的融合，曾经被认为是幻想的技术现在正在以实用的方式得到开发和应用，例如脑机接口、记忆植入和认知增强。这些看似不可能的可能性证明了心灵感应领域正在取得的进步。著名物理学家 Michio Kaku 在探索这些边界方面发挥了重要作用，为未来的物理学家提供了灵感。正如胡迪尼曾经认为心灵感应是不可能的，现在科学正在证明他错了。世界各地的大学都在进行心灵感应研究，科学家们已经成功地利用先进的传感器读取人脑中的单个单词、图像和想法。这一突破具有深远的影响，特别是对于那些因中风或事故而“困在”身体里的人。它还可能彻底改变我们与计算机和周围世界的互动方式。事实上，IBM 科学家最近预测，与计算机的精神交流将在未来五年内成为可能，有可能取代鼠标和语音命令。可能性是无穷无尽的，从精神控制电话到创作艺术作品。每个人——从计算机巨头到教育工作者和音乐工作室——都在关注这项技术。科幻小说中真正的心灵感应，如果没有外界的帮助，可能就无法实现。大脑的电子性质会发射无线电波，但这些信号太微弱，无法被他人探测到。科学家在使用脑电图扫描解读思想方面取得了进展。受试者戴上带电极的头盔，专注于特定图像。创建一个基本的思想词典，将一个人的思想与脑电图图像联系起来。杰克·加兰特博士的工作进一步推动了这项研究，探索了将一个人的思想录下来的可能性。大部分研究的中心是加州大学伯克利分校，那里在心灵感应领域取得了突破性的进展。研究人员在利用先进的大脑扫描技术重建内部图像方面取得了重大突破，这是加兰特博士团队开创的。这个过程包括将受试者放在核磁共振成像仪中，并在他们长时间保持静止的情况下向他们展示一系列视频片段。在此期间，核磁共振成像仪会创建大脑内血流的 3D 图像，然后对其进行分析以识别视觉特征和神经活动之间的模式和关系。该团队已经开发出一种数学公式来解码这些图像，使计算机能够分析图像如何转换成脑部扫描。通过分析大量的电影片段库，科学家们已经能够确定每张图片中某些 MRI 模式和特征之间的直接相关性。这项技术有可能彻底改变我们对人类大脑的理解，并可能在神经科学和心理学等领域取得重大进展。Gallant 博士开发的计算机程序可以将大脑活动转换成视频，本质上是创建一个人的想法的“模糊”视觉表示。该系统非常先进，它可以将 MRI 数据转换为图像，反之亦然，允许研究人员以惊人的准确度分析现实世界的观察结果和心理意象。在实验中，该程序已成功识别大脑中的视觉表征，例如选择萨尔玛·海耶克的照片作为与蒙娜丽莎最接近的匹配。目标是创建一个有效的词典，将现实世界中的物体与大脑中相应的 MRI 模式相匹配，尽管实现精确匹配仍然具有挑战性，对于详细类别可能需要数年时间，但对于其他类别（如识别数字或简单图像）来说可能更容易。在神经科学领域，科学家们正处于彻底改变我们与大脑互动方式的风口浪尖。由于 ECOG 扫描等技术进步，实时读取思想和解读单词的概念不再是科幻小说。Brian Pasley 博士的团队在这一领域取得了重大进展，他们在癫痫患者的开脑手术期间使用放置在暴露大脑上的电极网直接记录脑信号。当患者听到各种单词时，相应的信号会被记录下来并最终与词典匹配，从而使计算机能够识别特定单词，甚至在个人思考时拾取特征信号。这项技术在心灵感应对话、识别个人大脑模式的语音合成器以及帮助中风患者缓解瘫痪方面具有巨大潜力。BMI（脑机接口）领域正在蓬勃发展，犹他大学的科学家也取得了类似的成果。通过进一步改进以提高分辨率，例如使用带有 121 个电极的网格，该程序可能成为中风或瘫痪性疾病（如卢格里格氏症）患者的宝贵工具。创建心理词典后，打字就像思考一个字母并用你的思想将其显示在屏幕上一样简单。项目负责人 Shih 博士说他的机器接近 100% 准确。他认为他接下来可以创造一些东西，让人们记录他们用头脑想象的图像 - 可能对艺术家或建筑师有帮助，但 ECOG 技术有一个很大的缺点，因为它需要进入你的大脑。另一方面，EEG 打字机正在进入商店，因为它们不是侵入性的；它们不如 ECOG 的好，但可以在柜台购买。Guger Technologies 在一次贸易展上展示了一款产品 - 称人们只需 10 分钟即可学会如何使用它，然后他们每分钟就能打出大约 5-10 个单词。虽然实现精确匹配仍然具有挑战性，对于详细类别可能需要数年时间，但对于其他类别（如识别数字或简单图像）来说可能更容易。在神经科学领域，科学家们正处于彻底改变我们与大脑互动方式的风口浪尖。由于 ECOG 扫描等技术进步，实时阅读思想和解读单词的概念不再是科幻小说。Brian Pasley 博士的团队在这一领域取得了重大进展，他们在对癫痫患者进行开脑手术期间，使用放置在暴露大脑上的电极网直接记录大脑信号。当患者听到各种单词时，相应的信号会被记录下来，并最终与字典匹配，从而使计算机能够识别特定单词，甚至在个人思考时拾取特征信号。这项技术在心灵感应对话、识别个人大脑模式的语音合成器以及帮助中风患者缓解瘫痪方面具有巨大的潜力。BMI（脑机接口）领域正在获得发展势头，犹他大学的科学家也取得了类似的成果。随着进一步改进以提高分辨率，例如使用带有 121 个电极的网格，该程序可能成为中风或瘫痪性疾病（如卢格里格氏症）患者的宝贵工具。创建心理词典后，打字就像思考一个字母并用你的头脑将其显示在屏幕上一样简单。项目负责人 Shih 博士说他的机器接近 100% 准确。他认为他接下来可以创造一些东西，让人们记录他们用头脑想象的图像 - 可能对艺术家或建筑师有帮助，但 ECOG 技术有一个很大的缺点，因为它需要进入你的大脑。另一方面，EEG 打字机正在进入商店，因为它们不是侵入性的；它们不如 ECOG 打字机好，但它们可以在柜台购买。Guger Technologies 在一次贸易展上展示了一台 - 称人们只需要 10 分钟就可以学会如何使用它，然后他们每分钟就可以打出大约 5-10 个单词。虽然实现精确匹配仍然具有挑战性，对于详细类别可能需要数年时间，但对于其他类别（如识别数字或简单图像）来说可能更容易。在神经科学领域，科学家们正处于彻底改变我们与大脑互动方式的风口浪尖。由于 ECOG 扫描等技术进步，实时阅读思想和解读单词的概念不再是科幻小说。Brian Pasley 博士的团队在这一领域取得了重大进展，他们在对癫痫患者进行开脑手术期间，使用放置在暴露大脑上的电极网直接记录大脑信号。当患者听到各种单词时，相应的信号会被记录下来，并最终与字典匹配，从而使计算机能够识别特定单词，甚至在个人思考时拾取特征信号。这项技术在心灵感应对话、识别个人大脑模式的语音合成器以及帮助中风患者缓解瘫痪方面具有巨大的潜力。BMI（脑机接口）领域正在获得发展势头，犹他大学的科学家也取得了类似的成果。随着进一步改进以提高分辨率，例如使用带有 121 个电极的网格，该程序可能成为中风或瘫痪性疾病（如卢格里格氏症）患者的宝贵工具。创建心理词典后，打字就像思考一个字母并用你的头脑将其显示在屏幕上一样简单。项目负责人 Shih 博士说他的机器接近 100% 准确。他认为他接下来可以创造一些东西，让人们记录他们用头脑想象的图像 - 可能对艺术家或建筑师有帮助，但 ECOG 技术有一个很大的缺点，因为它需要进入你的大脑。另一方面，EEG 打字机正在进入商店，因为它们不是侵入性的；它们不如 ECOG 打字机好，但它们可以在柜台购买。Guger Technologies 在一次贸易展上展示了一台 - 称人们只需要 10 分钟就可以学会如何使用它，然后他们每分钟就可以打出大约 5-10 个单词。这项技术在心灵感应对话、识别个人大脑模式的语音合成器以及帮助中风患者缓解瘫痪方面具有巨大潜力。BMI（脑机接口）领域正在蓬勃发展，犹他大学的科学家也取得了类似的成果。通过进一步改进以提高分辨率，例如使用带有 121 个电极的网格，该程序可能成为中风或瘫痪性疾病（如卢格里格氏症）患者的宝贵工具。创建心理词典后，打字就像思考一个字母并用你的思想将其显示在屏幕上一样简单。项目负责人 Shih 博士说他的机器接近 100% 准确。他认为他接下来可以创造一些东西，让人们记录他们用头脑想象的图像 - 可能对艺术家或建筑师有帮助，但 ECOG 技术有一个很大的缺点，因为它需要进入你的大脑。另一方面，EEG 打字机正在进入商店，因为它们不是侵入性的；它们不如 ECOG 的好，但可以在柜台购买。Guger Technologies 在一次贸易展上展示了一款产品 - 称人们只需 10 分钟即可学会如何使用它，然后他们每分钟就能打出大约 5-10 个单词。这项技术在心灵感应对话、识别个人大脑模式的语音合成器以及帮助中风患者缓解瘫痪方面具有巨大潜力。BMI（脑机接口）领域正在蓬勃发展，犹他大学的科学家也取得了类似的成果。通过进一步改进以提高分辨率，例如使用带有 121 个电极的网格，该程序可能成为中风或瘫痪性疾病（如卢格里格氏症）患者的宝贵工具。创建心理词典后，打字就像思考一个字母并用你的思想将其显示在屏幕上一样简单。项目负责人 Shih 博士说他的机器接近 100% 准确。他认为他接下来可以创造一些东西，让人们记录他们用头脑想象的图像 - 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婴儿颤抖综合征和自闭症
NLM 提供对科学文献的访问，但并不意味着 NLM 或美国国立卫生研究院认可其内容。详细了解 PMC 免责声明和版权声明。2021 年 2 月 1 日发表在 PMC 上的一项研究发现，自闭症谱系障碍 (ASD) 出现在幼儿时期，当时婴儿从正常的行为特征过渡到幼儿期表现出 ASD 特征。前瞻性脑成像研究通过揭示 ASD 的神经生物学和发育过程，显示出在症状前检测和为早期干预提供信息方面的巨大希望。本文回顾了从出生到幼儿期 ASD 大脑发育的神经影像学研究，将这些发现与候选神经生物学机制联系起来，并讨论了对未来研究和临床实践的影响。在美国，ASD 的患病率为 1/59，其特点是症状特征各异，社交沟通障碍和限制性重复行为的严重程度各不相同。尽管人们对了解自闭症的神经生物学非常感兴趣，但大多数研究都是横断面研究和诊断后研究，涉及的年龄范围很广。最近的前瞻性研究跟踪了高风险兄弟姐妹从婴儿期到幼儿期的情况，发现自闭症的诊断症状在生命的第一年和第二年的后半段出现。运动技能、对面部和社交场景的关注、对名字的反应、视觉接收和语言技能的差异在生命第二年的早期也很明显。这些行为发生在出生后大脑发育的高度动态时期，其特点是大脑结构和功能发生重大变化。自闭症谱系障碍 (ASD) 患者的大脑发育已得到广泛研究，研究使用了 MRI 等神经成像技术。研究表明，非典型大脑表型在婴儿期出现，通常在两岁左右症状巩固之前。研究表明，后来患上自闭症的婴儿在 12 至 24 个月之间表现出更快的总脑容量增长速度，与非自闭症同龄人相比，这些个体的脑容量有所增加。最近的研究还将生命第二年期间大脑总体积的变化率与 ASD 相关的社交缺陷的严重程度联系起来。此外，研究表明，大脑过度生长不是出生时存在的，而是在生命第一年的后期出现的。这些发现对临床实践具有重要意义，并强调需要进一步研究以确定个人特定的发育问题领域，利用神经学特征分析病因异质性，将遗传变异纳入神经影像学研究，绘制大脑发育和行为表型的共现图，并将体内 MRI 与基础科学相结合，揭示 ASD 病理生理学的机制见解。研究发现，6 至 12 个月大的婴儿的大脑发育显著增长，后来患上了自闭症谱系障碍 (ASD)，并在生命第二年出现大脑过度生长。这一发现支持了皮质过度扩张导致 ASD 大脑过度生长的假设。此外，使用机器学习方法通过 6 个月和 12 个月的 MRI 测量值进行诊断分类。研究还发现皮质表面积和厚度的差异检查，ASD 婴儿和幼儿与对照组之间没有发现差异。一项研究在某些情况下观察到局部皮质区域的厚度增加，这可能是由于年龄范围或使用的图像分析管道造成的。在青少年和成年人中，观察到皮质厚度差异，但影响的方向不同。混合纵向设计发现，对于患有 ASD 的个体，儿童时期的皮质厚度较大，随后在中期轨迹交叉，成年早期局部皮质厚度减少。研究表明，皮质厚度的异常模式在 3 岁后出现，此后遵循动态发展模式。还检查了皮质脑回模式，一项研究发现 3 岁时患有自闭症的男孩的梭状回脑回减少，并且脑回纵向增加。在患有自闭症谱系障碍 (ASD) 的个体中，在学龄前，颞叶、额叶和顶叶等区域的脑回增加，而正常发育的对照组局部脑回保持稳定或减少。这与之前关于患有自闭症的大龄儿童和成人大脑发育增加的发现一致。需要进一步研究来揭示患有自闭症的幼儿和婴儿大脑结构的发育模式。杏仁核是大脑的核心社交区域，引起了人们对自闭症病理生理学的极大兴趣，但很少有研究探索其在儿童早期的发展。研究表明，学龄前杏仁核增大与较差的社交和沟通结果相关，在患有 ASD 的女孩身上观察到了显著的影响。纵向调查揭示了患有 ASD 的幼儿的杏仁核大小、行为和遗传风险因素之间的复杂关系。作者比较了正常发育儿童和发育迟缓儿童的小脑体积，但没有发现行为和小脑体积之间的关联。然而，一项针对患有 ASD 的幼儿的研究报告称，小脑内的白质体积较大，灰质增加，尤其是在女性中。其他研究表明，病例组和对照组的小脑体积没有差异，而一些研究表明，与正常发育个体相比，自闭症儿童和成人的胼胝体可能较小。一项对具有自闭症家族风险的婴儿的纵向研究发现，他们的胼胝体面积在出生后第一年增加，但到 2 岁时就恢复正常。此外，在这些婴儿中还观察到轴外液量的增加，这种增加在患上自闭症之前一直持续到 24 个月。研究发现，6 个月时的轴外液量与自闭症谱系障碍 (ASD) 严重程度有关。在更大的婴儿群体中，与对照组相比，患有自闭症的婴儿轴外液量增加了 18%。该研究还报告称，自闭症症状最严重的儿童轴外液量增加了 25%。Shen 和同事发现，无论孩子是否有家族风险，轴外液的增加都会持续到 3 岁。他们还将体液增加与自闭症儿童的睡眠问题和非语言能力下降联系起来。使用扩散 MRI 的研究调查了 ASD 中的白质连接性和完整性。虽然很少有研究关注学龄前时期，但早期研究结果表明大脑某些区域的分数各向异性 (FA) 较高，表明白质特性更成熟。尽管在很宽的年龄范围内都出现了下降，但研究发现患有自闭症谱系障碍 (ASD) 的幼儿和儿童的分数各向异性 (FA) 较低。两项纵向研究揭示了 ASD 中白质发育的动态发展性质。一项研究跟踪了 6 至 24 个月大有患 ASD 风险的婴儿，发现那些后来患上 ASD 的婴儿最初表现出 FA 增加，随后成熟速度变慢。另一项研究报告了与年龄相关的 FA 异常变化，FA 在较小年龄时较大，后来变化速度变慢。这些发现表明 ASD 的特点是生命第一年 FA 增加，随后成熟速度变慢，最终可能导致年龄较大的儿童和成年人的 FA 值降低。最近的研究还探索了白质发育作为网络或连接组的情况。一项研究发现，与对照组相比，患有 ASD 的幼儿局部和整体效率降低，尤其是在感觉处理区域。另一项研究表明，在后来患上 ASD 的婴儿中，早在 6 个月大时，白质网络效率就存在缺陷。此外，研究将白质发育与幼儿的 ASD 相关行为联系起来，包括限制性和重复性行为以及对感觉刺激的反应。语言分数的个体差异与白质发育的差异有关。对有自闭症谱系障碍 (ASD) 家族风险的婴儿的研究发现，大脑结构的改变可能导致 ASD 的行为紊乱。功能性磁共振成像研究揭示了神经活动对听觉刺激的反应存在差异，包括大脑半球之间的同步性降低和语言网络的异常侧化。与对照组相比，患有自闭症的幼儿表现出较弱的半球间同步性，双侧颞叶和额叶区域的激活度降低。该研究还发现大脑与行为之间的关系呈负相关，表明自闭症患者的语言区域功能特化异常。研究表明，婴儿在患上自闭症谱系障碍 (ASD) 后，某些区域（如扣带回和岛叶）的大脑活动可能会发生变化。然而，还需要更多的研究来证实这些模式是否是自闭症所特有的。研究还发现，患有自闭症的小男孩的杏仁核与其他参与社交沟通和重复行为的大脑区域之间的联系减弱。一项针对有患自闭症风险的婴儿的研究发现，不同大脑网络的功能连接与后来的限制性和重复性行为的发展之间存在关联。然而，随着孩子长大，这种关联的方向发生了变化。研究还表明，静息状态连接可用于预测 6 个月大婴儿的诊断结果。早在 6 个月大时，患上 ASD 的婴儿就表现出异常的白质发育和脑脊液量增加，这与运动延迟和非典型视觉定向相吻合。大脑变化先于定义 ASD 特征的出现，并与生命第一年的行为变化有关。这些发现表明，大脑表型保持稳定，而 ASD 症状在生命第二年巩固。跨多个范式的研究（包括每个表型的纵向研究）支持此处提出的发现（图）。双条表示轨迹的未知或记录不全的起点和/或终点。顶部面板中的虚线表示典型的大脑发育，上下偏差表示相对于对照组的大脑表型增加或减少。例如，与对照组相比，ASD 中的分数各向异性在 6 个月时增加，在 12 个月时保持不变，从 24 个月到 36 个月时降低。重复行为和社交缺陷持续超过 36 个月，没有被引用，因为这些是自闭症患者的诊断特征。第一年的表面积过度扩张先于第二年的大脑过度生长34。同时，对名字的反应改变从 9 个月开始，并持续到 24 个月21，与对照组相比，注意力轨迹不同19，自闭症症状的出现9,11–14。这些发现有助于形成一条发展时间表，其中与自闭症和风险相关的大脑和行为表型在前驱期出现，大致在两岁生日之前，此后诊断症状得到巩固。在灰质发育和皮质表面积扩大的推动下，头两年大脑快速生长27。然而，在 ASD 中，这种出生后的轨迹被打乱了。行为和神经影像学研究表明，皮质表面积的过度扩张与 6 至 12 个月前观察到的运动、感觉和视觉缺陷的前驱期同时发生，随后在第二年出现大脑过度生长和自闭症社交缺陷2。这凸显了控制表面积扩张的机制在 ASD 病理生理学中的核心作用。扩张被认为是由神经祖细胞增殖、分化和迁移113–116 控制的，oRG 细胞群扩张与大脑大小直接相关113。神经祖细胞增殖和神经发生在 ASD 发展中的潜在作用得到了临床前、遗传、尸检数据118 和最近研究的支持，这些研究表明来自 ASD 患者的细胞存在过度增殖。此处给出文章文本 大脑生长加快，特别是某些区域（例如视觉皮层）的大脑生长加快，可能是自闭症综合征的标志，包括 16p11 缺失、PTEN 和 Chd8 突变。研究表明，神经元增殖增加会导致神经连接发生变化，进而影响电路功能和行为。对小鼠的研究还发现，上层锥体神经元的过度繁殖会破坏正常的大脑发育，导致突触连接改变和类似自闭症的行为。此外，研究报告称，患有大头畸形的 ASD 患者的突触形成和神经元兴奋性发生了改变，抑制性神经元和突触也增加了。这些发现表明，大脑生长异常和神经回路中断可能是某些自闭症谱系障碍 (ASD) 亚型的潜在因素。此外，在 ASD 小鼠模型中观察到了经验依赖性可塑性和突触修剪机制的中断，这凸显了平衡兴奋性和抑制性突触在调节神经元之间竞争方面的重要性。研究还表明，6 至 12 个月的皮质过度扩张可能导致视觉定向行为缺陷，最终导致电路修剪效率低下和 ASD 特征的出现。此处给出文章文本自闭症谱系障碍 (ASD) 中存在轴外液体量表明存在超出当前理解的其他致病机制。最近的研究强调了脑脊液 (CSF) 在大脑发育和功能中的作用，研究结果表明脑脊液循环中断和代谢物积累会影响大脑功能。在表面积过度扩张之前增加的脑脊液量表明脑脊液在 ASD 的病理生理学中起调节作用。胼胝体形态和白质微结构的改变暗示着髓鞘形成、轴突口径和连接性控制过程。髓鞘形成基因富集的小鼠模型已发现少突胶质细胞功能发生显著改变，导致髓鞘厚度减少和连接效率低下。这些发现支持了这样一种观点，即 ASD 源于多种产前和产后致病机制，包括神经增殖、迁移、突触发生、修剪、髓鞘形成以及轴突发育和连接。尽早发现婴儿期的 ASD 对开发更有效的治疗方法至关重要。这一过程的复杂性反映在 ASD 患者身上观察到的多种症状和临床结果上。最近的研究使用机器学习技术分析婴儿 MRI 扫描，并以高精度预测 24 个月时的 ASD 诊断。特别是两项研究表明，生命第一年收集的 MRI 扫描可用于准确识别将继续发展为 ASD 的婴儿。一项研究开发了一种深度学习算法，该算法正确预测了 106 名高危婴儿的诊断结果，灵敏度为 88%，特异性为 95%，阳性预测值为 81%。这种方法优于生命头两年的行为测量，并有可能在大脑发育的关键时期实现早期干预。另一项研究使用支持向量回归机在 59 名高危婴儿样本中预测 ASD 诊断，灵敏度为 82%，特异性为 100%，阳性预测值为 100%。这些发现为使用 MRI 和机器学习技术进行更大规模的症状前诊断分类研究铺平了道路。在儿科神经影像学中使用数据驱动方法有望绕过事先进行特征选择的需要，从而实现更准确和更通用的模型。研究表明，深度学习 (DL) 方法可以实现更高的抽象和复杂程度，从而检测数据中的细微模式。然而，在经验丰富的专业人员（如人工智能科学家、统计学家或工程师）的监督下使用这些方法至关重要，他们经常将机器学习算法应用于高维数据集。对疾病的临床了解对于解释这些模型产生的复杂结果也至关重要。进行基于神经影像的预测研究的最佳实践包括确保足够的样本量和普遍性、解释和方法透明度。未来使用大型、公开可用的数据集的工作将有助于解决与样本量和类别不平衡相关的问题。解决这些问题需要开发新方法，例如合成过采样策略。了解从 MR 图像中得出的哪些特征有助于分类也至关重要。虽然目前的方法可以解释深度学习模型，但需要进一步研究来应对这一挑战。最终，在出版物中报告和共享机器学习算法的透明度对于共享知识和为该领域的最佳实践制定标准是必要的。该研究采用了机器学习算法，报告样本量、交叉验证、训练、测试程序、解决类别不平衡、调整参数和优化步骤。应包括解释结果的详细信息，包括识别算法学习的信息和临床相关的性能指标（特异性、敏感性、阳性预测值）。必须提供用于验证和复制的用于构建算法和进行分析的代码。大规模的症状前个性化预测对于塑造临床实践具有重大意义，必须仔细考虑伦理影响。神经科学中从群体层面的相关性到个体层面的预测的转变对于改善生活至关重要，首先是通过将模型应用于新的独立数据集来复制开创性的研究。心理放射学的发展已显示出希望，旨在实现精神疾病的个性化预测。将经过验证的算法整合到临床实践中符合精准医疗框架，为个体分配个性化治疗计划。早期诊断和干预至关重要；虽然存在针对 ASD 的循证行为干预，但预防性干预仍未经证实。神经影像学可以用作基于生物学的筛查工具，指导未来的研究。考虑到 ASD 和神经发育障碍的表型变异性，下一步的主要工作是开发方法来预测个性化关注领域。超过四分之一的有家族性 ASD 风险的婴儿在头几年会出现亚阈值异常行为，使他们成为有针对性干预的候选人。机器学习方法已经证明了使用新生儿扩散 MRI 对幼儿期认知结果的个性化预测。未来的工作应该将类似的方法应用于有 ASD 风险的婴儿。解析神经发育特征中的异质性是一种有前途的方法，可以了解 ASD 等复杂神经精神疾病的症状多样性。 NIMH 的 RDoC 项目专注于根据神经特征识别亚组，以揭示病因和治疗方面的见解。实施聚类算法可以帮助识别疾病的不同轨迹，可能反映不同的病因。虽然遗传研究已经确定了一些 ASD 病例中的新生突变，但常见的多基因变异被认为是大多数病例的原因。可遗传背景遗传变异、多基因风险之间的关系婴儿期和幼儿期大脑发育的特定个体差异以及原因仍然未知。最近对综合征型 ASD 的研究显示了背景遗传变异对幼儿行为发育的预测能力。未来的研究应将其扩展到特发性 ASD，使用神经影像学揭示早期行为表现的见解。患有 ASD 的婴儿表现出各种大脑表型，包括过度生长、液体量增加和白质发育异常，但没有一种足以预测诊断或确定因果机制。为了更好地理解这些表型及其与行为的关系，绘制从婴儿期到诊断期间大脑和行为表型的共同发展过程应该是一个主要的科学目标。先前的研究主要集中于对大脑发育的早期阶段进行建模，但需要更多地关注可能对自闭症谱系障碍 (ASD)185 至关重要的后期阶段。未来的研究应扩展到患有 ASD 和表现出大脑过度生长表型 119–121 的个体之外，以更深入地了解该疾病的根本原因。脑成像数据可以区分有患 ASD 风险的婴儿和正常发育的儿童，甚至在出现任何明显的行为问题之前。许多研究得出了几个关键发现，包括患有 ASD 的个体的脑容量增加、轴外液体量、白质发育改变和连接模式异常。这表明各种神经生物学因素都会影响儿童早期的大脑和行为发育。最近的进展促成了个性化预测模型的开发，用于识别患 ASD 风险较高的婴儿，强调需要有效的症状前干预措施。未来的研究应集中于研究病因异质性，并通过结合神经影像学、行为和基础科学研究的多学科方法将大脑和行为发育与潜在的遗传机制联系起来。该领域在描述婴儿期和幼儿期与自闭症相关的大脑表型方面取得了重大进展，包括大脑过度生长、脑脊液量增加、白质发育改变以及结构和功能连接模式异常。使用神经影像数据预测诊断和维度结果对推进临床实践大有裨益。未来的工作应侧重于解析自闭症的异质性、将遗传变异与脑影像数据联系起来、绘制发育大脑和行为表型的共现图表以及将神经影像研究与基础科学研究相结合。近年来，自闭症早期大脑和行为发育的研究取得了重大进展。研究揭示了从出生到学龄前自闭症症状的出现，神经成像技术揭示了大脑发育的不同模式。这些发现表明自闭症可能与早期大脑结构和功能异常有关。2017 年发表的一项研究提出了一个概念框架，用于理解自闭症早期大脑和行为发育。另一项研究发现，年仅 12 个月大的婴儿表现出重复性行为，这些行为后来成为自闭症谱系障碍 (ASD) 的特征。自闭症遗传学研究也取得了进展，一些研究表明兄弟姐妹中自闭症复发风险更高。此外，纵向研究追踪了自闭症症状随时间的发展，揭示了可以为早期干预和诊断提供信息的模式和轨迹。总体而言，这些研究有助于我们了解自闭症的复杂性和多面性，强调需要进一步研究其病因、病程和治疗。研究调查了有自闭症谱系障碍 (ASD) 风险的婴儿的早期运动能力和行为。这些研究旨在确定婴儿时期自闭症的潜在标志或指标，希望它们可以用作预测指标或后期诊断的预测指标。2019 年发表的一项研究发现，患自闭症风险较高的婴儿与风险较低的婴儿相比，表现出不同的运动能力。2012 年发表的另一项研究发现，婴儿的头部滞后与患自闭症的风险增加之间存在相关性。研究人员还探讨了注意力、社交参与和视觉处理在有自闭症风险的婴儿中的作用。例如，一项研究发现，后来被诊断为自闭症的婴儿早在 6 个月大时就表现出对社交场景的自发注意力下降。另一项研究发现，这些婴儿在受到干扰时不太可能与自己的面部互动。此外，研究还检查了有自闭症风险的婴儿对言语提示和听觉刺激的反应。2017 年发表的一项研究发现，这些婴儿对名字识别的反应与没有自闭症的婴儿不同。最近的研究集中于婴儿期的大脑发育，包括白质微结构、皮层下脑功能和皮层厚度。这些研究旨在确定 ASD 的潜在生物标记或了解潜在的神经机制。总体而言，这些研究表明，早期运动能力、注意力、社交参与和视觉处理可能是婴儿期 ASD 风险的重要指标。需要进一步研究才能充分了解这些因素与 ASD 发展之间的关系。研究表明，婴儿的白质微结构发育与认知能力密切相关。研究使用基于束的分析和功能连接映射等技术，研究了从出生到 2 岁期间大脑结构和功能的变化。一项研究发现，0-24 个月大婴儿的白质结构变化与 24 个月大婴儿的认知能力提高有关（Gao 等人，2015 年）。另一项研究发现，在 6 至 18 个月大婴儿出现自闭症样症状时，婴儿在 12 个月大时某些大脑区域的白质完整性会降低，这预示着 24 个月大婴儿的诊断结果会更准确（Emerson 等人，2017 年）。其他研究人员使用 MRI 扫描检查了患有自闭症谱系障碍 (ASD) 的婴儿的大脑，发现婴儿的大脑结构存在显著差异，包括某些区域的大脑尺寸增大（Piven 等人，1992 年；Courchesne 等人，2001 年）。一项较新的研究使用大量高风险婴儿，确定了自闭症的早期生物标志物，例如大脑区域间功能连接减少（Hazlett 等人，2017 年）。这些发现表明，早期生活经历和遗传倾向可以影响自闭症儿童的大脑发育。需要进一步研究以了解推动这些变化的潜在机制并制定有效的干预措施。注意：我将参考文献压缩为较短的格式，同时保留基本信息。如果您希望我扩展任何特定参考文献或提供更多详细信息，请告诉我！一系列研究调查了自闭症谱系障碍 (ASD) 患者从出生到 2 岁及以后的大脑发育和结构。该研究使用磁共振成像 (MRI) 和头围测量来检查自闭症儿童的大脑大小和形状。研究发现，在幼儿时期，大脑增大与自闭症男孩的退化有关。此外，后来患上自闭症的个体的皮质表面积在 2 岁之前增加。纵向 MRI 研究表明，自闭症患者的皮质发育持续到儿童早期。其他研究表明，2-3 岁的幼儿就存在脑成像异常，这表明自闭症可能是一种早期神经发育障碍。一些研究发现，一部分患有自闭症的男孩的表面积增加，但皮质厚度没有增加，而其他研究则使用基于表面的形态测量法来绘制患有自闭症的学龄前儿童的皮质解剖图。总体而言，研究表明，自闭症患者的大脑结构和发育从儿童早期开始就会发生改变。自闭症谱系障碍 (ASD) 的研究表明，大脑结构的变化，特别是皮质厚度的变化，可能与自闭症有关。研究发现，与没有自闭症的人相比，自闭症患者的皮质厚度往往会发生变化。然而，这些变化的程度和性质在不同的发育阶段会有所不同。一些研究表明，患有自闭症的儿童表现出额叶皮质褶皱增加，而年龄较大的青少年和成年人则表现出额叶皮质褶皱减少。此外，研究发现，患有自闭症的个体经常表现出脑沟大小和形状异常，这可能与社交沟通障碍有关。杏仁核是参与情绪处理的区域，也与自闭症有关。研究表明，患有自闭症的个体往往比没有自闭症的个体拥有更大的杏仁核，尤其是在幼儿和幼儿中。然而，杏仁核大小和自闭症行为症状之间的关系很复杂，受各种因素的影响。纵向研究为自闭症大脑变化的发展和进展提供了宝贵的见解。例如，一项研究发现，自闭症儿童的杏仁核体积随着年龄的增长而增加，而另一项研究发现，联合注意力技能与杏仁核体积的变化有关。脆性 X 综合征的研究强调了自闭症的异质性，脆性 X 综合征与自闭症有一些相似之处，但也表现出明显的大脑差异。总体而言，研究结果表明，大脑结构和功能在理解自闭症方面发挥着重要作用，需要进一步研究来阐明大脑变化与自闭症行为症状之间的复杂关系。一些发表在知名期刊上的重要研究包括：* Wolff 等人（2014 年）- 神经发育障碍：通过发展研究加速自闭症的进展。* Libero 等人（2018 年）- 自闭症谱系障碍年轻男孩局部脑回指数的纵向研究。* Williams 等人（2012 年）- 自闭症和阅读障碍皮质复杂性的球谐分析。* Kohli 等人（2019 年）- 自闭症谱系障碍儿童的局部皮质脑回增加，但青少年的局部皮质脑回迅速减少。这些研究表明，人们正在努力了解自闭症的神经基础，并开发有效的干预措施来支持患有这种疾病的人。研究调查了与自闭症谱系障碍 (ASD) 相关的大脑结构和发育变化。研究发现，患有自闭症的儿童，尤其是 2-5 岁的儿童，尾状核发育异常，而尾状核与重复行为有关。此外，由于家庭因素而患自闭症风险较高的婴儿被发现存在大脑解剖结构差异，包括皮层下和小脑区域，这预示着以后重复行为的出现。纵向研究还表明，患有自闭症的幼儿随着时间的推移，胼胝体形态会发生变化。这些变化可能与自闭症相关症状的发展有关，例如社交互动受损和沟通困难。此外，研究强调了小脑在自闭症中的潜在作用，几项研究表明自闭症患者的小脑体积和结构发生了改变。小脑参与运动控制、学习和情绪调节，可能导致自闭症中观察到的认知和行为症状。总体而言，这些发现表明，大脑发育和解剖结构的早期变化可能与自闭症症状的出现有关，特别是那些与重复行为和社交沟通困难相关的症状。本文讨论了一系列关于自闭症谱系障碍 (ASD) 儿童大脑发育的研究。该研究重点关注了自闭症儿童与非自闭症儿童相比，大脑中白质纤维和连接的发育情况。一项研究发现，自闭症儿童在幼儿期白质成熟速度加快。另一项研究发现自闭症儿童的白质完整性存在异常。第三项研究表明，后来被诊断患有自闭症的幼儿颞胼胝体纤维表现出多种结构异常。其他研究使用弥散张量成像 (DTI) 来研究自闭症儿童白质纤维和连接的发育情况。一项研究发现，6-24 个月之间，自闭症婴儿与非自闭症婴儿的白质纤维束发育存在差异。另一项研究发现，自闭症幼儿的白质连接异常，包括额叶可能存在轴突过度连接。总体而言，这些研究表明，自闭症儿童的白质纤维和连接发育可能存在异常，这可能与该疾病特有的社交和认知缺陷有关。研究发现，自闭症谱系障碍 (ASD) 患者的网络效率低下早在 24 个月大时就存在，这种现象可能会持续存在并随着时间的推移发展成更严重的症状。研究表明，有患自闭症风险的婴儿在 6-7 个月大时就会表现出异常的神经回路和白质微结构，尤其是在负责语言处理和社交互动的区域。此外，研究还发现，自闭症患者的大脑中与语言处理相关的脑区侧化往往会发生改变，这会影响他们处理和理解语言的能力。这种语言障碍被认为是自闭症早期出现的根本特征。此外，研究表明，自闭症幼儿的神经同步模式被破坏，这可能导致自闭症特有的社交和沟通障碍的发展。研究还探讨了自闭症幼儿的大脑功能与社交行为之间的关系。研究发现，与社交和感觉运动缺陷相关的神经回路功能连接异常可以预测自闭症的后期症状。最后，研究检查了患有自闭症的学龄前男孩语言变异的神经相关性，发现非典型语言处理模式与患自闭症的风险更高有关。总体而言，这些研究表明，大脑结构和功能的早期异常可能导致自闭症症状的发展，并强调早期诊断和干预的必要性。研究表明，患有自闭症谱系障碍 (ASD) 的儿童表现出大脑连接和发育中断，特别是在杏仁核和胼胝体等区域。研究还发现白质纤维束发育存在差异，这可能导致自闭症的发展。有患自闭症风险的婴儿的大脑功能和结构发生了改变，包括白质和胼胝体的变化。这些发现表明，早期干预可能有助于预防或减轻自闭症的影响。此外，研究表明，更广泛的自闭症表型早在婴儿期就可能出现，这表明自闭症是一种复杂的特征，不能仅仅归因于遗传因素。此外，对人类大脑发育的研究揭示了神经干细胞和祖细胞在大脑皮层形成中的作用。研究还表明，进化过程中的大脑皮层扩张可能与自闭症的病因有关。总的来说，这些发现强调了早期发现和干预自闭症风险患者的重要性，以及进一步研究这种复杂疾病的潜在机制和原因的必要性。注意：我在改写过程中进行了一些创造性的改动，使其更易读、更简洁，同时保持了原文的整体含义和本质。对特发性自闭症患者神经细胞的研究表明，其增殖和网络发生了改变（Marchetto 等人，2017 年）。此外，研究发现，自闭症谱系障碍中存在 FOXG1 依赖的 GABA/谷氨酸神经元分化失调（Mariani 等人，2015 年）。此外，病理性启动与自闭症受试者衍生神经元的发育基因网络异时性有关（Schafer 等人，2019 年）。遗传学研究已确定了与自闭症有关的几个关键基因，包括 PTEN，它调节小鼠的神经元树突和社交互动（Kwon 等人，2006 年）。破坏性 CHD8 突变也已被证明可在发育早期定义自闭症亚型（Bernier 等人，2014 年）。已经研究了来自自闭症谱系障碍遗传模型的人类诱导多能干细胞衍生神经元的细胞表型，揭示了与典型对照细胞相比的细胞差异（Deshpande 等人，2017 年）。在 16p11.2 缺失和重复变异的携带者中也发现了相反的大脑差异（Qureshi 等人，2014 年）。研究探索了小鼠大脑皮层上层神经元与自闭症样特征之间的关系，揭示了这些神经元的过量生产导致自闭症行为（Fang 等人，2014 年）。改变的大脑皮层基因表达、大脑过度生长和功能过度连接也与小鼠的 Chd8 单倍体不足有关（Suetterlin 等人，2018 年）。对发育突触修剪的研究揭示了 LTD 样分子通路在此过程中的作用，对自闭症研究具有潜在意义（Piochon 等人，2016 年）。局部皮质回路的关键期可塑性也得到了探索，强调了这一时间窗口对大脑正常发育和功能的重要性（Hensch，2005）。已发现导致综合征性自闭症的突变定义了突触病理生理学轴，这对我们理解自闭症的潜在机制具有重要意义（Auerbach 等人，2011）。研究人员发现，综合征性和非综合征性自闭症啮齿动物模型中存在共同的突触病理生理学。研究还表明，在携带与自闭症相关的拷贝数变异的小鼠中，小脑可塑性和运动学习能力受损。此外，有自闭症风险的婴儿的白质微结构发生了改变，表明早期大脑发育发生了变化。已发现脑脊液 (CSF) 在神经祖细胞增殖中起着至关重要的作用，可能参与自闭症的早期大脑发育。 CSF 还提供了清除间质溶质（包括淀粉样蛋白 β）的途径。髓鞘形成缺陷在综合征型和特发性自闭症谱系障碍 (ASD) 中很常见。Pten 的体质性错误定位与少突胶质细胞的早熟和 ASD 模型中的异常髓鞘形成有关。前额叶轴突的变化可能会破坏自闭症中的网络，表明连接性发生了改变。活动依赖性髓鞘形成和髓鞘形成神经胶质细胞上的非突触连接促进电活性轴突的优先髓鞘形成。最后，几项研究已经确定了自闭症谱系障碍 (ASD) 的常见遗传风险变异，强调了了解这种疾病背后的复杂遗传学的重要性。这一系列参考文献涉及自闭症谱系障碍 (ASD) 及其早期检测和预测。这些论文探讨了各个方面，包括：* ASD 的生物学，从细胞增殖到临床表型 * 父母的担忧可以预测以后的自闭症诊断 * 18 个月的标记可以预测自闭症儿童的弟弟妹妹以后的结果 * 幼儿自闭症的筛查工具 * 对疑似患有自闭症的幼儿的临床评估和管理 * 使用深度学习和机器学习算法研究精神和神经疾病（包括自闭症）的神经影像相关性 此外，参考文献还涉及： * 深度学习在婴儿脑部 MRI 分析中的作用 * 解决不平衡数据集和改进预测模型的技术 * 从出生到婴儿期自闭症患者的大脑和行为发展 * 预测是人类认知神经科学对人道主义和务实应用的贡献 * 跟踪精神病的维度和分类特征的个体特定功能连接标记 总体而言，这些参考文献为自闭症的早期发现和预测以及机器学习和深度学习算法在该领域的应用提供了见解。最近的研究探索了精神神经影像学在临床环境中的应用，即心理放射学。该领域已显示出利用磁共振成像 (MRI) 和放射组学分析检测精神分裂症和注意力缺陷多动障碍 (ADHD) 的前景。具体而言，研究重点是通过分析大脑图像和基于图形的指标来提高 ADHD 的诊断准确性。研究还检验了对患有自闭症谱系障碍的幼儿进行早期干预的有效性，包括父母介导的疗法和行为干预。此外，人们对精准医疗的兴趣日益浓厚，精准医疗旨在根据患者独特的基因特征为其量身定制治疗方案。另一个研究领域涉及了解自闭症的神经相关性，一些研究表明，出生时的白质连接组可以预测成年后的认知能力。此外，脑成像和机器学习的进步使研究人员能够开发出分析大脑网络和预测神经发育结果的新工具。这些发现对一系列神经和精神疾病的早期诊断、治疗和干预策略具有潜在意义。提到的一些关键研究包括：* Lei 等人。 (2019)：研究了全脑图像、全连接组功能连接和基于图形的指标在检测精神分裂症方面的相对诊断价值。 * Port JD (2018)：提出使用 MRI 成像和放射组学分析来诊断 ADHD。 * Collins & Varmus (2015)：提出了一项关于精准医疗的新举措。 * Dawson 等人 (2010)：对患有自闭症的幼儿进行了一项早期干预的随机对照试验，称为早期丹佛模式。 * Kasari 等人 (2015)：评估了家长干预对自闭症幼儿的比较效果。这些研究表明，我们正在不断努力提高对精神神经影像学及其在临床环境中的应用的理解。以下文章讨论了自闭症谱系障碍 (ASD) 研究的各个方面，包括诊断、认知特征、大脑功能和遗传因素。这些研究探讨了理解 ASD 的不同方法，例如使用机器学习算法来识别认知特征的亚型，分析静息状态功能网络来识别大脑系统的个体特定特征。文章还讨论了考虑 ASD 异质性的重要性，一些研究侧重于父母认知和行为特征在塑造临床变异性方面的作用。其他研究则探讨了早期运动迟缓与后来诊断 ASD 或表达性语言困难之间的关系。这项研究强调了精准医疗方法的必要性，以了解 ASD 的复杂原因，重点是开发更有效的诊断工具和治疗方法。研究表明，常见的遗传变异、多基因风险和罕见基因突变的附加效应都会增加患 ASD 的风险。 2012 年和 2016 年的两篇研究论文研究了有自闭症风险的婴儿的沟通延迟。这些研究发现，早期运动技能可以预测自闭症谱系障碍儿童的语言发育。2019 年发表的另一项研究讨论了基于干细胞的脑器官的出现，这可能有助于理解发育障碍。日本的一系列病例使用视频脑电图监测研究了四名 8 至 14 个月大婴儿的颤抖发作 (SA)。发作的特征是凝视、紧张和颤抖，通常在清醒时成群发生，没有意识障碍。不寻常的动作包括罕见的眼球反张姿势和眼球偏斜。这些发作通常由换尿布或喂食时间引发，在 2-3 岁时会消退或显着改善。颤抖发作可能会被误诊为癫痫；然而，在大多数情况下，它们被认为是一种可以消退的良性疾病。另一种需要考虑的情况是由于镁营养缺乏导致的婴儿震颤综合征，这种综合征会导致快速震颤，在睡眠期间会消失，需要镁治疗，但可能无法纠正精神运动发育迟缓。这些研究探讨了理解自闭症的不同方法，例如使用机器学习算法来识别认知特征的亚型，分析静息状态功能网络来识别大脑系统的个体特定特征。文章还讨论了考虑自闭症异质性的重要性，一些研究侧重于父母的认知和行为特征在塑造临床变异性方面的作用。另一些研究则探讨了早期运动迟缓与后来诊断自闭症或表达性语言困难之间的关系。这项研究强调了精准医疗方法的必要性，以了解自闭症的复杂病因，重点是开发更有效的诊断工具和治疗方法。研究表明，常见的遗传变异、多基因风险和罕见基因突变的附加效应都会增加患自闭症的风险。2012 年和 2016 年的两篇研究论文研究了有自闭症风险的婴儿的沟通延迟。这些研究发现，早期运动技能可以预测自闭症谱系障碍儿童的语言发展。2019 年发表的另一项研究讨论了基于干细胞的脑类器官的出现，这可能有助于了解发育障碍。日本的一系列病例使用视频脑电图监测研究了 4 名 8 至 14 个月大婴儿的颤抖发作 (SA)。发作的特征是凝视、紧张和颤抖，通常在清醒时成群发生，没有意识障碍。异常动作包括罕见的反张姿势和眼球偏斜。发作通常由换尿布或喂奶时间引发，在 2-3 岁时会消退或显着改善。颤抖发作可能被误诊为癫痫；然而，在大多数情况下，它们被认为是一种良性疾病，可以得到解决。另一种需要考虑的疾病是由于镁营养缺乏引起的婴儿震颤综合征，它会导致快速震颤，在睡眠中消失，需要镁治疗，但可能无法纠正精神运动发育迟缓。这些研究探讨了理解自闭症的不同方法，例如使用机器学习算法来识别认知特征的亚型，分析静息状态功能网络来识别大脑系统的个体特定特征。文章还讨论了考虑自闭症异质性的重要性，一些研究侧重于父母的认知和行为特征在塑造临床变异性方面的作用。另一些研究则探讨了早期运动迟缓与后来诊断自闭症或表达性语言困难之间的关系。这项研究强调了精准医疗方法的必要性，以了解自闭症的复杂病因，重点是开发更有效的诊断工具和治疗方法。研究表明，常见的遗传变异、多基因风险和罕见基因突变的附加效应都会增加患自闭症的风险。2012 年和 2016 年的两篇研究论文研究了有自闭症风险的婴儿的沟通延迟。这些研究发现，早期运动技能可以预测自闭症谱系障碍儿童的语言发展。2019 年发表的另一项研究讨论了基于干细胞的脑类器官的出现，这可能有助于了解发育障碍。日本的一系列病例使用视频脑电图监测研究了 4 名 8 至 14 个月大婴儿的颤抖发作 (SA)。发作的特征是凝视、紧张和颤抖，通常在清醒时成群发生，没有意识障碍。异常动作包括罕见的反张姿势和眼球偏斜。发作通常由换尿布或喂奶时间引发，在 2-3 岁时会消退或显着改善。颤抖发作可能被误诊为癫痫；然而，在大多数情况下，它们被认为是一种良性疾病，可以得到解决。另一种需要考虑的疾病是由于镁营养缺乏引起的婴儿震颤综合征，它会导致快速震颤，在睡眠中消失，需要镁治疗，但可能无法纠正精神运动发育迟缓。以及罕见基因突变的附加效应都会增加患自闭症的风险。2012 年和 2016 年的两篇研究论文研究了有自闭症风险的婴儿的沟通延迟。这些研究发现，早期运动技能可以预测自闭症谱系障碍儿童的语言发展。2019 年发表的另一项研究讨论了基于干细胞的脑器官的出现，这可能有助于理解发育障碍。日本的一系列病例使用视频脑电图监测研究了四名 8 至 14 个月大婴儿的颤抖发作 (SA)。发作的特征是凝视、紧张和颤抖，通常在清醒时成群发生，没有意识障碍。不寻常的动作包括罕见的反张姿势和眼球偏斜。这些发作通常由换尿布或喂食时间引发，在 2-3 岁时会消退或显着改善。颤抖发作可能会被误诊为癫痫；然而，在大多数情况下，它们被认为是一种良性疾病，可以得到解决。另一种需要考虑的情况是由于镁营养缺乏导致的婴儿震颤综合征，这种综合征会导致快速震颤，在睡眠期间会消失，需要镁治疗，但可能无法纠正精神运动发育迟缓。以及罕见基因突变的附加效应都会增加患自闭症的风险。2012 年和 2016 年的两篇研究论文研究了有自闭症风险的婴儿的沟通延迟。这些研究发现，早期运动技能可以预测自闭症谱系障碍儿童的语言发展。2019 年发表的另一项研究讨论了基于干细胞的脑器官的出现，这可能有助于理解发育障碍。日本的一系列病例使用视频脑电图监测研究了四名 8 至 14 个月大婴儿的颤抖发作 (SA)。发作的特征是凝视、紧张和颤抖，通常在清醒时成群发生，没有意识障碍。不寻常的动作包括罕见的反张姿势和眼球偏斜。这些发作通常由换尿布或喂食时间引发，在 2-3 岁时会消退或显着改善。颤抖发作可能会被误诊为癫痫；然而，在大多数情况下，它们被认为是一种良性疾病，可以得到解决。另一种需要考虑的情况是由于镁营养缺乏导致的婴儿震颤综合征，这种综合征会导致快速震颤，在睡眠期间会消失，需要镁治疗，但可能无法纠正精神运动发育迟缓。