1图像强度用于描述双眼竞争任务的结果,而精神成像的生动性用于描述VVIQ的结果。尽管这两个任务都是相关的,但VVIQ测量了生动,而双眼竞争任务的维度却没有明确定义。
人类的海马体对于记忆功能至关重要,海马体受损会导致至少无法形成新的情景记忆和语义记忆(Clark et al., 2019; Corkin, 2002; Maguire, Intraub, & Mullally, 2016)。此外,有研究表明,高血压病史与海马体功能连接减弱和前瞻性记忆受损有关(Feng, Rolls, Cheng, & Feng, 2020),因此海马系统在普通人群中的运作方式与神经心理学和临床实践相关。要了解海马体如何参与记忆及其障碍,我们需要了解它与其他大脑区域的联系,尤其是与大脑皮层的联系(Aggleton, 2012; Rolls, 2018, 2021a)。海马体的连接为该记忆系统的计算运作方式提供了重大限制。如果存在双重层次组织的、分离的连接集,用于通过外嗅皮质和外侧内嗅皮质将腹侧流“什么”信息传输到海马体;以及通过海马旁回和内侧内嗅皮质将背侧顶叶流区域传输到海马体(Burwell,2000;Burwell,Witter,& Amaral,1995;Doan,Lagartos-Donate,Nilssen,Ohara,& Witter,2019;Knierim,Neunuebel,& Deshmukh,2014;Suzuki & Amaral,1994;Van Hoesen,1982),那么海马体就可以看作是连接特定事件的“什么”和“哪里”流,以便我们可以将例如谁在场(“什么”)以及他们在哪里联系起来。这将使得往返海马体的层次化组织的通路在每个阶段主要用于将信息传递到海马体进行储存,并传回大脑皮层进行回忆,并在每个阶段向海马体向前汇聚,从海马体向后发散(Treves & Rolls, 1994 ; Kesner & Rolls, 2015 ; Rolls, 2018 , 2021a )。另一种可能性是,人类海马记忆系统的层次化组织较少,信息流的分离较少,这将使不同皮质区域能够专门用于不同类型的计算。关于海马系统连接的大部分证据来自动物研究,一些主要发现总结如下和其他地方(Huang, Rolls, Hsu, Feng, & Lin, 2021 )。然而,要理解人类的海马记忆系统,就必须了解人类之间的联系,尤其是因为人类的颞叶腹侧视觉流处理已经有了很大的发展,用于进行不变的物体识别,具有大量的早期视觉皮层区域,大量发达的顶叶背侧视觉流参与与中央凹视觉和眼球运动相关的空间处理,眶额皮质奖励/情绪系统非常发达,以及啮齿类动物中不存在的后扣带皮层(Rolls,2021a)。最近的一项研究(Huang,
阿尔茨海默氏病是一种复杂的神经退行性疾病,导致认知功能和心理健康的下降。最近的研究将肠道微生物群定位为阿尔茨海默氏病的重要敏感性因子,通过在阿尔茨海默氏症患者的肠道微生物组组成和啮齿动物模型中表现出特定的变化。然而,尚不清楚肠道菌群改变在阿尔茨海默氏症症状的表现中是否是因果关系。了解阿尔茨海默氏症患者的肠道菌群参与宿主生理和行为,我们从阿尔茨海默氏病的患者中移植了粪便菌群,并将年龄匹配的健康对照组件转移到贫血的年轻成年大鼠中。我们发现依赖于成人海马神经发生的行为损害,这是阿尔茨海默氏病患者的患者移植引起的某些记忆功能和情绪的重要过程。值得注意的是,损伤的严重程度与供体患者的临床认知评分相关。大鼠盲肠和海马代谢组的离散变化也是Evi dent。由于无法在活着的人类中测量海马神经发生,但受到循环系统环境的调节,我们评估了阿尔茨海默氏症的系统环境对代理神经发生读数的影响。来自阿尔茨海默氏症患者的血清在体外人类细胞中的神经发生降低,与认知评分和关键微生物属有关。在体外人类细胞中的神经发生降低,与认知评分和关键微生物属有关。Our findings reveal for the first time, that Alzheimer's symptoms can be transferred to a healthy young organism via the gut microbiota, confirming a causal role of gut microbiota in Alzheimer's disease, and highlight hippocampal neurogen esis as a converging central cellular process regulating systemic circulatory and gut-mediated factors in Alzheimer's.
产前酒精暴露(PAE)对其对神经发育,突触可塑性和认知结果的深远影响进行了广泛的研究。虽然Pae,尤其是在中等水平的情况下,对暴露的个体具有长期的认知意义,但我们对这些定义的确切机制的理解仍然存在很大的差距。本综述提供了一个框架,以理解受PAE负面影响的学习和记忆过程的神经生物学基础。性别差异,不同的PAE方案和暴露时间被探讨,因为潜在的变量影响了PAE在长期增强方面的多样化结果(LTP)。此外,还审查了药理学和非药理的潜在干预措施,提供了有希望的途径来减轻PAE对认知过程的有害影响。尽管已经取得了显着的进步,但需要进一步的研究来增强我们对产前酒精暴露如何影响神经可塑性和认知功能的理解,并为受影响的人开发有效的治疗干预措施。最终,这项工作旨在提高对PAE对大脑和认知功能的后果的理解。
迷走神经是身体和大脑之间的内感受中继。尽管迷走神经在摄食行为、能量代谢和认知功能中的作用已得到充分证实,但连接迷走神经和海马的复杂功能过程及其对学习和记忆动态的贡献仍然难以捉摸。在这里,我们研究了肠脑迷走神经轴是否以及如何在行为、功能、细胞和分子水平上促进海马的学习和记忆过程。我们的结果表明,迷走神经轴的完整性对于长期识别记忆至关重要,同时对其他形式的记忆也有保护作用。此外,通过结合多尺度方法,我们的研究结果表明肠脑迷走神经张力在扩大细胞内信号事件、基因表达、海马树突棘密度以及功能性长期可塑性 (LTD 和 LTP) 方面发挥着允许作用。这些结果强调了肠脑迷走神经轴在维持海马群的自发和稳态功能以及调节其学习和记忆功能方面的关键作用。总之,我们的研究全面了解了肠脑迷走神经轴在塑造时间依赖性海马学习和记忆动态方面的多方面参与。了解这种内感受性身体-大脑神经元通讯背后的机制可能为与认知衰退相关的疾病(包括神经退行性疾病)的新治疗方法铺平道路。
。CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可证下可用(未经同行评审认证)是作者/资助者,他已授予 bioRxiv 永久展示预印本的许可。它是此预印本的版权持有者此版本于 2022 年 12 月 24 日发布。;https://doi.org/10.1101/2022.05.12.491630 doi:bioRxiv 预印本
摘要 韦伯-费希纳定律认为,我们感知到的感觉输入会随着物理输入以对数方式增加。海马“时间细胞”在触发刺激后的一段有限时间内依次放电,记录最近的经验。不同的细胞在不同的延迟下具有“时间场”,延迟时间至少可达数十秒。过去的研究表明,时间细胞代表了一条压缩的时间线,因为延迟后期放电的时间细胞较少,时间场较宽。本文探讨时间细胞的压缩是否遵循韦伯-费希纳定律。使用分层贝叶斯模型研究了时间细胞,该模型同时考虑了试验水平、细胞水平和群体水平的放电模式。该程序允许分别估计试验内感受野宽度和试验间变异性。分离试验间变异性后,时间场宽度随延迟线性增加。此外,时间细胞群体沿对数时间轴均匀分布。这些发现提供了强有力的定量证据,表明啮齿动物海马中的神经时间表征具有对数压缩性,并且遵循神经韦伯-费希纳定律。
严重急性呼吸道综合征2(SARS-COV-2)感染与急性和急性认知和神经精神症状有关,包括记忆力受损,浓度,注意力,睡眠和AFECT。这些大脑症状背后的机制仍在研究。在这里,我们报告说,尽管血液异常 - 脑屏障的通透性异常,但SARS-COV-2感染的仓鼠表现出缺乏病毒神经侵袭。Hamsters and patients deceased from coronavirus disease 2019 (COVID-19) also exhibit microglial activation and expression of interleukin (IL)-1 β and IL-6, especially within the hippocampus and the medulla oblongata, when compared with non-COVID control hamsters and humans who died from other infections, cardiovascular disease, uraemia or trauma.在Covid-19仓鼠和人类的海马齿状回中,我们观察到更少的神经爆炸和未成熟的神经元。持续的炎症,血液 - 脑屏障破坏和小胶质细胞激活可能会导致神经传递,神经发生和神经元损害改变,从而解释了Covid-19的神经精神上的表现。海马的参与可能解释了COVID-19患者的学习,记忆和执行功能障碍。
三维 (3D) 神经细胞培养物本身就适合高通量网络电生理学研究,以比二维神经网络更现实的架构复杂性研究健康和疾病状态下的大脑功能。癫痫是脑网络疾病的象征,因为它反映了异常的电路重组和超同步,导致突然和不受控制的放电(癫痫发作)。迄今为止,对癫痫特征的建模依赖于对细胞、离体脑组织或完整动物的药理学、离子或基因操作,无法重现大多数由未知原因引发的癫痫。在这里,我们报告了在生理条件下培养的啮齿动物原代海马细胞球体中自发出现的癫痫样模式,即在没有已知起始刺激的情况下,通过微电极阵列电生理学检测到。从 DIV10 到 DIV35 出现了三种不同的电表型,即发作间期(癫痫发作之间)、发作期(癫痫发作)或混合型。特别是,强直阵挛性发作放电在 DIV28-35 时最为突出。这些模式表现出的电图和光谱特征与体外和体内啮齿动物癫痫模型以及耐药性癫痫患者的海马中观察到的特征非常相似。值得注意的是,并非所有球体都表现出全面的发作活动,这与尚未解答的问题相呼应,即为什么大脑会癫痫发作并产生癫痫。这一证据表明,应谨慎使用海马细胞再生疗法,因为它们可能会引发癫痫;同时,海马球体可作为还原模型,支持涉及海马的癫痫综合征的高通量临床前研究。
内存预取是一种性能优化技术,广泛应用于现代计算机系统的多个硬件和软件层。预取主动将数据从较慢的内存层带到较快的内存层,以预测其未来的用途。尽管对预取进行了充分研究,但仍在不断探索,尤其是随着新兴的内存层次结构包含异构性 [ 22 ]、分解 [ 27 ]、垂直 / 水平分层 [31] 和内存计算 [48]。早期的预取器针对易于捕获的模式(如步幅),并且足以满足易于理解的应用程序(如 SPEC 中的应用程序)的需求 [ 4 ]。然而,当今的系统和应用程序要复杂得多,动态性更强,简单的方法变得无效。人们对开发能够通过学习内存访问模式而不是检测预编程规则来适应动态执行的预取器的兴趣日益浓厚 [11, 18, 40]。最近的研究已经开始探索深度学习 (DL) 用于预取的可行性 [ 11 , 18 , 30 , 40 ]。理论上,DL 应该可以改善预取,因为它本质上是数据驱动的,并且应该自然地适应应用程序及其环境。事实上,这些研究表明,在理想的模拟中,DL 在准确性方面优于非学习预取方法。然而,所有这些方法都有三个主要缺点,阻碍了它们在现实世界中的应用。