患者S. M.是神经心理学史上最著名的病变病例之一。她的局灶性双侧杏仁核破坏导致了许多行为障碍,这些障碍已在数十个研究发表的情况下得到了充分记录。本章概述了S. M.对脑 - 行为关系研究的开创性贡献,重点是人类杏仁核在恐惧情绪中的作用。第一次,我们还提供了对没有杏仁核的生活的现实世界后果的详细探索。对于S. M.,后果很严重。她的行为适应性和贫穷的恐惧经历反复使她回到了她应该避免的情况,突出了杏仁核在促进生存中不可或缺的作用,通过强迫有机体远离外部世界的危险来促进生存。与之形成鲜明对比的是,即使没有正常的杏仁核,S. M.身体内部世界引起的威胁也能够引起恐惧和恐慌的原始状态。S. M.的独特情况表明,大脑包含恐惧和多种恐惧途径的专业电路,尤其是绕过杏仁核和需要杏仁核的外部途径的跨感受途径。许多现有的神经科学研究调查恐惧几乎完全集中在外部感受途径上。如果S. M.可以教导世界一个最后的教训,那就是我们需要重新调整努力,以探索相对未知的互感恐惧地形。
长期以来,人类杏仁核在自闭症谱系障碍(ASD)中发挥关键作用。尚不清楚杏仁核在多大程度上解释了ASD中社会功能障碍。在这里,我们回顾了研究杏仁核功能与ASD之间关系的研究。我们专注于采用相同的任务和刺激的研究,将ASD与局灶性杏仁核病变的患者直接进行比较,并且我们还讨论了与这些研究相关的功能数据。我们表明,杏仁核只能说明ASD中有限数量的缺陷(主要是面临感知任务,而不是社会关注任务),因此,网络视图更合适。我们接下来讨论ASD中的非典型大脑连接性,可以解释这种非典型大脑连接性的因素以及分析大脑连通性的新工具。最后,我们讨论了从多模式神经影像和数据融合和人类单神经元录音的新机会,这些录音可以使我们能够更好地了解ASD中社会功能障碍的神经基础。一起,应扩展有影响力的杏仁核理论,包括新兴的数据驱动的科学发现,例如基于机器学习的替代模型到更广泛的框架,该框架在全球范围内考虑大脑的连接。
■ 动机是情绪的一个重要特征。通过推动积极事件的趋近和促进对消极刺激的回避,动机推动适应性行动和目标追求。杏仁核与各种情感过程有关,特别是刺激效价的评估,这被认为在趋近和回避行为的产生中起着至关重要的作用。在这里,我们测量了参与者在玩视频游戏时杏仁核的功能连接模式,该游戏通过好、中性或坏怪物的存在来操纵目标倾向。正如预期的那样,好怪物与坏怪物引发了相反的动机行为,其中好怪物诱发更多的趋近,而坏怪物引发更多的回避。这些相反的方向性行为与杏仁核和内侧脑区(如 OFC 和后扣带回)之间连接的增加相一致,好与坏相对,杏仁核和
GABA 能神经元是皮质网络中的关键回路元素。尽管越来越多的证据表明抑制细胞在外侧 (LA) 和基底 (BA) 杏仁核功能中发挥着关键作用,但这些杏仁核中的 GABA 能神经元数量及其不同类型的比例尚未确定。使用无偏立体学,我们发现雄性和雌性小鼠的 BA (22%) 中的 GABA 能神经元比例明显高于 LA (16%)。无论性别,左右半球之间均无差异。此外,我们还评估了两个杏仁核中主要抑制细胞类型的比例。使用转基因小鼠和病毒策略可视化抑制细胞并结合免疫细胞化学,我们估计以下细胞类型共同构成了 LA 和 BA 中的绝大多数 GABA 能细胞:轴突-轴突细胞(5.5%-6%)、表达小清蛋白(17%-20%)或胆囊收缩素(7%-9%)的篮状细胞、表达生长抑素的树突靶向抑制细胞(10%-16%)、含有 NPY 的神经胶质细胞(14%-15%)、表达 VIP 和/或钙网膜蛋白的中间神经元选择性中间神经元(29%-38%)以及表达生长抑素和神经元一氧化氮合酶的 GABA 能投射神经元(5.5%-8%)。我们的结果表明,这些杏仁核包含在其他皮质区域发现的所有主要 GABA 能神经元类型。此外,我们的数据为未来的研究提供了重要的参考,旨在揭示在不同病理条件下通常观察到的 GABA 能细胞数量和抑制细胞类型的变化,并模拟健康和疾病状态下杏仁核网络的功能。
abtract:神经成像研究的最后十年产生了有关杏仁核,内侧前额叶皮层和海马在流经后压力障碍(PTSD)中的结构,神经化学和功能的重要信息。神经影像学研究表明,在症状状态和处理创伤无关的情感信息期间,PTSD的杏仁核反应性升高。重要的是,杏仁核反应性与PTSD的症状严重程度呈正相关。相比之下,内侧前额叶皮层似乎较小,并且在症状状态下是反应不足,并且在PTSD中的情绪认知任务的表现。内侧前额叶皮层反应性与PTSD症状严重程度成反比。最后,回顾的研究表明,PTSD中海马的体积,神经元完整性和功能完整性的减少。提出了其余的研究问题和相关的未来方向。
Braak and Braak在1991年SEM Inal的文章中强调了杏仁核作为阿尔茨海默氏病神经纤维的tau缠结病理学的早期部位。然而,这些知识仅在IM老化和图像分析技术方面的进步最近才获得牵引力。在这里,我们提供了有关杏仁核的病理学和神经影像学研究的跨学科概述。这些研究为杏仁核在阿尔茨海默氏病中的早期作用提供了强有力的支持,以及杏仁核成像生物标志物在检测早期变化和预测早期认知功能和神经精神症状的下降方面的实用性。我们总结了杏仁核连通性的动物文献,表明杏仁核核表现出了最早,最强的神经纤维缠结病理学积累,而神经纤维缠结的病理学是与大脑区域相关的杏仁核,这些病理也显示出早期的神经纤维纤维缠结的积累。此外,我们提出了神经原纤维缠结在杏仁核和terior海马之间的内侧颞叶中扩散的神经纤维缠结的途径。通过有关人类功能连通性的新实验数据,可以加强该途径的建议存在。最后,我们总结了杏仁核的功能作用,强调了阿尔茨海默氏病中神经原纤维棕褐色的积累与有症状的特征之间的对应关系。总而言之,这些发现为研究阿尔茨海默氏病的杏仁核提供了一种新的动力,以及一种独特的观点,用于指导进一步研究神经纤维缠结的扩散以及阿尔茨海默氏病中神经精神症状的发生。
1 浙江大学心理与行为科学系,浙江杭州 310028,2 北京体育大学心理学院,北京 100084,3 北京大学心理与认知科学学院、北京市行为与心理健康重点实验室,北京 100871,4 北京大学 IDG/麦戈文脑科学研究所,北京 100871,5 北京大学北大-清华生命科学联合中心,北京 100871,6 首都医科大学附属三博脑科医院功能神经外科,北京 1000932,7 首都医科大学附属三博脑科医院癫痫中心、癫痫北京市重点实验室,北京 100093,8 北京市脑疾病研究所,北京 100069,9 临床医学部首都医科大学三博脑科医院神经心理学,北京 100093
Braak and Braak在1991年SEM Inal的文章中强调了杏仁核作为阿尔茨海默氏病神经纤维的tau缠结病理学的早期部位。然而,这些知识仅在IM老化和图像分析技术方面的进步最近才获得牵引力。在这里,我们提供了有关杏仁核的病理学和神经影像学研究的跨学科概述。这些研究为杏仁核在阿尔茨海默氏病中的早期作用提供了强有力的支持,以及杏仁核成像生物标志物在检测早期变化和预测早期认知功能和神经精神症状的下降方面的实用性。我们总结了杏仁核连通性的动物文献,表明杏仁核核表现出了最早,最强的神经纤维缠结病理学积累,而神经纤维缠结的病理学是与大脑区域相关的杏仁核,这些病理也显示出早期的神经纤维纤维缠结的积累。此外,我们提出了神经原纤维缠结在杏仁核和terior海马之间的内侧颞叶中扩散的神经纤维缠结的途径。通过有关人类功能连通性的新实验数据,可以加强该途径的建议存在。最后,我们总结了杏仁核的功能作用,强调了阿尔茨海默氏病中神经原纤维棕褐色的积累与有症状的特征之间的对应关系。总而言之,这些发现为研究阿尔茨海默氏病的杏仁核提供了一种新的动力,以及一种独特的观点,用于指导进一步研究神经纤维缠结的扩散以及阿尔茨海默氏病中神经精神症状的发生。
用于定义大脑皮层区域的图谱是基于表面的 HCP-MMP1 图谱 (Glasser 等人,2016)。对于皮层下区域,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,2022)。首先,使用 Winterburn 等人 (2013) 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 图谱中的其他新区域 (Huang 等人,2022) 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,均使用 CIT168 强化学习图谱中的模板定义 (Pauli 等人,2018)。
童年时期的抽象社会经济地位(SES)会影响行为和大脑发展。过去的工作一直集中在杏仁核和海马,这是两个对情绪和行为反应至关重要的大脑区域。虽然杏仁核和海马体积存在SES差异,但在该领域与神经生物学特异性有关的该领域有许多未解决的问题,并且这些影响可能更为明显。我们可能能够研究这些大脑区域的一些解剖学细分,以及与SES的关系因参与者的年龄和性别而异。迄今为止尚无工作完成这些类型的分析。为了克服这些局限性,在这里,我们将多个大型的儿童和青少年的神经影像学数据集与有关神经生物学和SES的信息相结合(n = 2,765)。我们检查了杏仁核和海马的细分,发现多个杏仁核细分以及海马的头部与SES有关。在这些领域中,对于高级SES青年参与者而言,这些领域的数量更大。研究年龄和性别特定的亚组,我们倾向于在男孩和女孩中看到年龄较大的参与者的影响。平行样品的平行效应,我们看到了辅助基底杏仁核和海马头的SES和体积之间的显着正相关。我们在男孩中更始终如一地发现海马和海马和杏仁核之间的关联(与女孩相比)。我们讨论了这些结果与“性别变量”的概念以及整个童年和青春期的神经发育的广泛模式。这些结果填补了SES对情绪,记忆和学习至关重要的神经生物学影响的重要空白。