大多数人都熟悉帕夫洛维亚的调节,其中奖励的预期行为遵循了预测的刺激。这种机制的背后是纹状体中释放的多巴胺,纹状体是皮层基底神经节的最大结构,它连接运动运动和动机。然而,尚不清楚将哪种多巴胺信号传输到纹状体以引起灵长类动物的行为。
关于动物认知进化的主要假设强调了同种物种在影响塑造认知的社会生态环境方面所发挥的作用。然而,空间通常同时被来自同一生态行会的多个物种占据。这些同域物种可以竞争食物,从而刺激或阻碍认知。将大脑大小视为认知的代理,我们测试了物种同域性是否影响食果灵长类动物认知的进化。我们首先追溯了食果灵长类谱系之间同域性的进化史。然后,我们拟合了考虑或不考虑物种同域性的食果灵长类动物几个大脑区域大小进化的系统发育模型。我们发现,用于即时信息处理的整个大脑或大脑区域的进化最适合不考虑同域性的模型。相比之下,考虑物种同域性的模型最能预测与社会生态环境互动的长期记忆相关的大脑区域的进化,同域性越高,这些区域的面积就越小。我们推测,物种同域性通过产生严重的食物枯竭,可能导致资源时空过度复杂化,从而抵消高认知能力的好处和/或可能导致生态位划分和专业化,从而导致大脑区域面积减小。此外,我们报告称,同域性的灵长类物种多样化速度较慢。这项比较研究表明,物种同域性对塑造灵长类进化有重大贡献。
William KS Ojemann 1,2 , Devon J. Griggs 2,3 , Zachary Ip 1,2 , Olivya Caballero 4 , Hesamoddin Jahanian 5 , Susana Martinez-Conde 4 , Stephen Macknik 4 , Azadeh Yazdan-Shahmorad 1,2,3
图2 t k和r k k发行,用于歌曲和呼叫。(a)每种人声类型的t k的概率密度函数。(b)每种人声类型的节奏比(R K)的概率密度函数。r k分布的本地最大值为:广告歌曲的0.331、0.487和0.688; 0.347、0.482和0.680用于粘合歌曲;领土歌曲的0.339、0.478和0.682;歌曲咆哮的0.444和0.349;警报轰鸣声0.471;和0.497鸣叫。(c)BARPLOT,显示了室内(实心条)和off-Integer(条纹条形)比率的平均标准化R K的发生范围。* p <0.05;经验分布与小整数节律类别之间具有统计学意义的匹配。
在特定区域选择性释放药物将使许多科学和医学领域受益。聚焦超声激活的纳米颗粒药物载体(远程应用的深度穿透能量)可以提供此类选择性干预。在这里,我们开发了稳定的超声响应纳米颗粒,可用于在非人类灵长类动物中有效安全地释放药物。纳米颗粒用于在深层大脑视觉区域释放丙泊酚。释放可逆地调节受试者的视觉选择行为,并且特定于目标区域和释放的药物。钆增强磁共振成像显示血脑屏障完好无损。抽血显示临床化学和血液学正常。总之,这项研究提供了一种安全有效的方法,可以在选定的深层大脑区域按需释放药物,其水平足以调节行为。
在足够大的对象分类数据集上进行训练时,特定的人工神经网络模型可以合理匹配核心对象识别 (COR) 行为和灵长类视觉腹侧流 (VVS) 中的潜在神经反应模式。机器学习的最新发现表明,在更大的数据集上训练更大的模型并投入更多的计算预算可以提高任务性能,但目前尚不清楚规模如何影响大脑对齐。我们在此研究了灵长类 VVS 建模的缩放定律,这些定律涉及以受控方式训练的 300 多个模型中数据集和模型大小的计算最优分配。为了评估模型的大脑对齐,我们使用了一组涵盖整个 VVS 和 COR 行为的基准。我们发现,虽然增加模型参数的数量最初会改善大脑对齐,但更大的模型最终会导致收益递减。增加数据集大小可以从经验上持续改善对齐,但我们推断,这里的规模对于非常大的数据集也会趋于平稳。将我们对模型和数据大小的最佳计算预算分配与缩放定律相结合,我们预测单凭规模不会导致大脑与当前架构和数据集的一致性取得实质性进展。
图 1. 超声触发非人类灵长类动物深部脑区纳米粒子载体的药物释放。A) 概念。远程应用聚焦超声能够选择性地从纳米粒子载体中释放药物,特别是在其焦点处。B) 纳米粒子配方。纳米粒子由高沸点的全氟碳 (PFC)——全氟辛基溴化物组成。全氟辛基溴化物赋予纳米粒子高稳定性和生物安全性 [20-22]。纳米粒子使用聚乙二醇/聚乳酸共聚物基质进一步稳定。C) 执行任务的 NHP 深部脑回路中的超声控制释放。256 元件超声换能器阵列 [25,26] 以编程方式将超声波传送到 NHP 的深部脑区,从而能够在特定脑区选择性释放药物。该阵列安装在植入的头柱中,以确保换能器相对于头部在每次治疗中的可重复定位。 D) 视觉选择任务。一个目标出现在屏幕左侧,另一个出现在屏幕右侧,两个目标之间有短暂的、可控的延迟。受试者看向首先出现的目标。E) 使用 MRI 测温法验证超声对左侧和右侧外侧膝状体 (LGN) 的定位。F) 大脑半球特定表示。左/右 LGN 将有关右/左视觉半场的视觉信息传递到初级视觉皮层。G) 3 分钟基线 (棕色) 和右侧 LGN 中释放异丙酚 (红色) 后 3 分钟期间的心理测量曲线示例。数据采用 S 形曲线拟合。此后,释放后的选择偏差被量化为在基线期间建立的同等偏好点的选择比例 (黑色箭头)。
大多数儿童比成年人对冠状病毒诱导的2019年疾病(COVID-19)的影响不大,因此更难逐步研究。在这里,我们对血液和粘膜组织中严重急性呼吸综合征2(SARS-COV-2)感染的早期免疫反应提供了新生儿非人类灵长类动物(NHP)的深度分析。此外,我们还提供了与SARS-COV-2感染的成人NHP的比较。与在大多数情况下发生中度肺部病变的成年NHP相比,新生儿的感染导致了轻度疾病。在与病毒RNA负荷增加的同时,我们观察到了血液中早期先天反应的发展,如RNA测序,流量细胞术和细胞因子纵向数据分析所证明。此反应包括存在抗病毒IFN基因特征,持续且持久的NKT细胞群,平衡的外周和粘膜IFN-G /IL-10细胞因子反应以及伴有抗SARS-COV-2抗体反应的B细胞的增加。病毒动力学和免疫反应与咽粘膜和直肠粘膜中微生物群体组成的变化一致。在母亲中,尽管与SARS-COV-2暴露的新生儿非常紧密接触,但病毒RNA载荷接近定量限制。这项试验研究表明,新生儿NHP是小儿SARS-COV-2感染的相关模型,可以洞悉婴儿抗SARS-COV-2免疫反应的早期步骤。
未经同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可不得重复使用。此预印本的版权所有者(此版本于 2022 年 5 月 4 日发布。;https://doi.org/10.1101/2022.03.30.486457 doi:bioRxiv preprint
从神经活动中解码感觉刺激可以提供有关神经系统如何解释物理环境的洞察力,并促进了脑机界面的发展。然而,神经解码问题仍然是一个重大的公开挑战。在这里,我们提出了一种有效的非线性解码方法,用于从视网膜神经节细胞(RGC)的尖峰活动中推断自然现场刺激。我们的方法使用神经网络来改善准确性和可扩展性的现有解码器。对来自1000多个猕猴RGC单元的真实视网膜尖峰数据进行了训练和验证,解码器证明了非线性计算的必要性,以准确地解码视觉刺激的精细结构。具体来说,自然图像的高通空间特征只能使用