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)。
动物必须利用感官线索预测环境中的威胁,并采取适当的防御行为以确保生存。 因此,动物体内进化出了预测威胁的神经网络(Feinberg 和 Mallatt 2017;Seymour 2019)。 杏仁核长期以来被认为是大脑中一个整合和处理感官线索信息的区域,它参与执行防御或接近行为,具体取决于感知到的线索的效价(Janak 和 Tye 2015;Paton 等人 2006)。 在厌恶动机学习中,由检测到威胁引起的内部情绪状态被称为“恐惧”(LeDoux 2014)。 在行为实验中,可以观察到防御行为或其他运动输出,如自主反应,作为动物内部恐惧状态的代表(Fanselow 1994;LeDoux 等人 1988)。几十年来,人们一直在啮齿类动物身上使用恐惧条件反射范式来研究厌恶动机学习背后的大脑区域和突触连接(LeDoux 2000;Maren 2001;Tovote 等人
图 2 杏仁核反应性与年龄相关变化的多元宇宙分析。(a)。恐惧与年龄相关变化的规格曲线 > 基线杏仁核反应性。点表示估计的线性年龄相关变化,线表示相应的 95% 后验区间 (PI)。模型按与年龄相关的变化估计值排序,虚线表示所有规格的中值估计值。颜色表示 beta 估计值的符号以及相应的后验区间是否包含 0(红色 = 不包括 0 的负数;蓝色 = 包括 0 的负数,绿色 = 包括 0 的正数,黑色 = 所有规格的中位数)。(b)。A 中每个模型对应的模型规格信息。y 轴上的变量表示分析选择,相应的颜色标记表示已做出选择,空白处表示在给定的分析中未做出选择。在每个类别面板(杏仁核 ROI、组级模型和参与者级模型)中,决策点按做出相应选择时的中位模型排名从上到下排序(即,每个面板顶部的选择往往具有更负面的与年龄相关的变化估计值)。带有误差线的黑点表示在相应线上指示的做出选择的规范的中位数和 IQR 排名。(c)。参与者级数据和模型预测的与年龄相关的杏仁核反应性变化的示例,包括恐惧 > 基线(绿色)和中性基线(橙色)。数据显示为使用原生空间双侧杏仁核掩模、24 个运动回归器、t 统计量、高通滤波和 FSL 中的参与者级 GLM 的预注册管道。点表示参与者级估计值,浅线连接多次研究访问的参与者的估计值,带有阴影区域的暗线表示模型预测和 95% 后验区间。(d)。一组模型的规格曲线分别参数化参与者内(右)与参与者间(左)的年龄相关变化,包括恐惧 > 基线(绿色)和中性 > 基线(橙色)对比,以及跨规格的中位数(黑色)。请参阅 https://pbloom.shinyapps.io/amygdala_mpfc_multiverse/ 了解交互式可视化
在这里,我们使用狂犬病追踪和光片显微镜揭示了对大脑区域的客观看法,这些区域为内侧杏仁核中表达芳香化酶的细胞提供特定输入,这些神经元在产生性别特异性社会行为方面发挥着巨大作用。虽然这些细胞的下游投射是已知的,但对内侧杏仁核中表达芳香化酶的细胞的具体输入仍然未知。我们观察到与内侧杏仁核建立的连接(例如,终纹床核和副嗅球),这表明芳香化酶神经元是传出输入的主要靶细胞类型,包括来自与养育和攻击相关的区域。我们还从涉及新陈代谢、恐惧和焦虑以及记忆和认知的区域发现了新的和意想不到的输入。这些结果证实了内侧杏仁核在性别特定的社会认知和社会行为中的核心作用,并指出其芳香化酶表达神经元在整合多种感觉和稳态因素方面发挥着更广泛的作用,这些因素可能用于调节许多其他社会行为。
抽象背景:总体概念化表明,催产素(OXT)在人类中的复杂社会情感影响部分是由与其他神经递质系统的相互作用介导的。最近的动物模型表明,OXT的抗焦虑作用是通过5-羟色胺(5-HT)系统介导的,但缺乏人类的直接证据。方法:确定5-HT在OXT诱导的杏仁核威胁反应性和致敏/脱敏的衰减中的作用,我们进行了平行组,随机,随机,由安慰剂对照,双盲实验,在此期间,121个健康的主体通过5-HT的敏感性启动式deplatephan deplatsion deplatsion deplatsion deplatsion deplatsion deplatsion deplatsion deplatsion deplatsion deplate tryptrion deplatsion depplathan,或鼻内oxt或安慰剂内喷雾剂。均值和重复依赖性的变化特异性杏仁核对威胁刺激(愤怒的面孔)的反应性,如功能磁共振成像所评估的,作为主要结果。结果:没有观察到治疗对杏仁核威胁反应性的主要或相互作用影响,但OXT切换了双边杏仁核威胁对脱敏的敏感性,并且在通过急性色氨酸滴定预处理的中央5-HT信号下,这种效应显着衰减。结论:目前的发现提供了第一个证据,证明了OXT在人类中特定于威胁的杏仁核脱敏中的作用,并表明这些效应是由5-HT系统严格介导的。OXT可能具有促进杏仁核脱敏的治疗潜力,而5-HT神经传递的辅助上调可能有助于OXT的抗焦虑潜力。
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。
1美国纽黑文耶鲁大学精神病学系; 2美国纽黑文市耶鲁大学跨部门神经科学计划; 3美国纽约市纽约市城市大学; 4在美国纽约的Stony Brook University的神经科学计划; 5美国贝塞斯达国家神经系统疾病与中风研究所(NINDS); 6美国贝塞斯达国家心理健康研究所(NIMH); 7中国北京的中国大脑研究所(CIBR); 8中国北京北京大学生命科学学院膜生物学国家主要实验室; 9 PKU-IDG/MCGOVERN脑研究所,中国北京; 10北京北京北京大学高级跨学科研究学院生命科学中心Peking-Tsinghua中心; 11美国纽黑文耶鲁大学医学学院比较医学1美国纽黑文耶鲁大学精神病学系; 2美国纽黑文市耶鲁大学跨部门神经科学计划; 3美国纽约市纽约市城市大学; 4在美国纽约的Stony Brook University的神经科学计划; 5美国贝塞斯达国家神经系统疾病与中风研究所(NINDS); 6美国贝塞斯达国家心理健康研究所(NIMH); 7中国北京的中国大脑研究所(CIBR); 8中国北京北京大学生命科学学院膜生物学国家主要实验室; 9 PKU-IDG/MCGOVERN脑研究所,中国北京; 10北京北京北京大学高级跨学科研究学院生命科学中心Peking-Tsinghua中心; 11美国纽黑文耶鲁大学医学学院比较医学
摘要 记忆再巩固是大脑中一个基本的可塑性过程,它允许改变或删除已建立的记忆。然而,某些边界条件限制了记忆可塑性的参数。例如,强记忆不会不稳定,尽管它们为什么具有弹性大多未知。在这里,我们研究了特定调节信号将记忆形成塑造成抗再巩固状态的假设。我们发现,在强恐惧记忆编码过程中激活去甲肾上腺素-蓝斑系统 (NOR-LC) 会增加大鼠杏仁核中稳定性的分子机制,而牺牲了不稳定性。阻止 NOR-LC 调节强恐惧编码会导致形成可以在杏仁核内进行再巩固的记忆,因此容易受到再激活后干扰。因此,再巩固的记忆强度边界条件是在编码时由 NOR-LC 的作用设定的。
深度学习的最新进展提高了皮层下脑结构的分割精度,这将有助于许多神经系统疾病的神经影像学研究。然而,现有的大多数基于深度学习的神经影像学方法并没有研究分割极小但重要的脑区(如杏仁核亚核)时存在的具体困难。为了解决这一具有挑战性的任务,我们开发了一个双分支扩张残差 3D 全卷积网络,该网络具有并行卷积,以提取更多全局背景信息并通过保持一个与感兴趣区域 (ROI) 大小相同的小感受野来缓解类别不平衡问题。我们还在并行和串行中进行了多尺度特征融合,以补偿卷积过程中潜在的信息丢失,这对小物体来说非常重要。残差连接实现的串行特征融合通过提出的自上而下的注意力引导细化单元得到进一步增强,其中高分辨率低级空间细节被选择性地集成以补充高级但粗略的语义信息,从而丰富最终的特征表示。因此,与其他基于深度学习的方法相比,我们的方法产生的分割在体积和形态上都更准确。据我们所知,这项工作是第一个以深度学习为目标的杏仁核亚区域方法。我们还证明了使用周期一致的生成对抗网络 (CycleGAN) 协调多站点 MRI 数据的可行性,并表明我们的方法可以很好地推广到从多个中心收集的具有挑战性的创伤性脑损伤 (TBI) 数据集。这似乎是一种有前途的图像分割策略,可用于多站点研究和增加显著脑病理形态学变异性。
不同预处理步骤在估计静息状态 fMRI 数据中的图论测度时的可靠性。神经科学前沿 9,48,http://dx.doi.org/10.3389/fnins.2015.00048 。Baas, D., Aleman, A., Kahn, RS, 2004.杏仁核激活的侧化:功能性神经影像学研究的系统综述。脑研究评论 45 (2),96–103,http://dx.doi.org/10.1016/j.brainresrev.2004.02.004 。 Baeken, C., Marinazzo, D., Van Schuerbeek, P., Wu, G.-R., De Mey, J., Luypaert, R., De Raedt, R., 2014. 左右杏仁核——内侧额叶皮质功能连接受伤害规避的不同调节。PLoS One 9 (4)。Beckmann, C., Jenkinson, M., Smith, SM, 2003. 针对