摘要:大多数运动都要求自我控制。例如,在短跑起跑过程中,运动员必须尽快对起跑信号做出反应(动作启动),同时抑制过早起跑的冲动(动作抑制)。在这里,我们通过测量两个外侧前额叶皮质(lPFC)的活动来检查皮质对这些要求的血流动力学反应,lPFC 是自我控制过程的中心区域。我们分析了受试者进行短跑起跑时 lPFC 子区域的活动,并评估了激活是否因半球和性别而异。在一个平衡的受试者内设计中,39 名参与者(年龄:平均值 (M) = 22.44,标准差 (SD) = 5.28,22 名女性)完成了四个短跑起跑条件(区块)。在每个区块中,参与者专注于抑制(避免抢跑)、启动(快速起跑)、不起跑(不起跑)和组合条件(快速起跑;避免抢跑)。我们发现,在设定信号之后,lPFC 中的氧合血红蛋白增加,并且这种增加在实验条件下没有差异。主要在 lPFC 的腹侧区域观察到激活增加,但仅限于男性,并且这种增加在两个半球之间没有差异。这项研究进一步支持了腹侧 lPFC 在短跑起跑过程中的参与,同时强调了在处理短跑起跑引起的自我控制要求时存在性别差异。
摘要:我们最近报告称,随着年龄的增长,在时间和空间任务之间重新集中注意力变得越来越困难,这可能会影响驾驶等日常活动 (Callaghan 等人,2017)。在这里,我们调查了重新集中注意力的困难在多大程度上延伸到模拟驾驶等自然环境中。在连续模拟驾驶期间,对五个年龄组 (18-30 岁;40-49 岁;50-59 岁;60-69 岁;70-91 岁) 的总共 118 名参与者进行了比较,他们反复从因前方交通而刹车 (一项空间集中但时间复杂的任务) 切换到阅读高速公路路标 (一项空间分布更分散的任务)。将顺序任务 (切换) 性能与单任务性能 (仅限路标) 进行比较,以计算与年龄相关的切换成本。研究人员对 34 名参与者(18-30 岁组 17 名,60 岁以上组 17 名)进行了脑电图记录,以探索驾驶时重新聚焦注意力的神经振荡特征随年龄变化的情况。我们确实观察到了与年龄相关的注意力重新聚焦障碍,表现为反应时间切换成本增加以及 θ 和 alpha 频率调节不足。我们的研究结果强调虚拟现实 (VR) 和神经 VR 是未来心理学和老年学研究的重要方法。
摘要:由于中风患者的个体间变异性很高,中风结果的预测是具有挑战性的。我们最近提出了对大脑储备概念(BR)的改编,以改善中风结果的预测。这个概念最初是与一个用于神经变性的认知储备一起开发的,并形成了一个有价值的理论框架,以捕获中风患者的高个体间变异性。In the present work, we suggest and discuss (i) BR- proxies—quantitative brain characteristics at the time stroke occurs (e.g., brain volume, hippocampus volume), and (ii) proxies of brain pathology reducing BR (e.g., brain atrophy, severity of white matter hyperintensities), parameters easily available from a routine MRI examination that might improve the prediction of stroke outcome.尽管这些参数对中风结果的影响已被部分报道,但它们的独立和综合影响尚未确定。从概念上讲,BR是一项连续的措施,确定可用于减轻和补偿中风损害的大脑结构的数量,从而反映了神经资源的个体差异以及在中风后保持性能和恢复的能力。我们建议中风结果可以定义为当时中风和病变负荷之间的BR之间的相互作用。中风中的BR可能会受到改变心血管危险因素的影响。除了BR概念的潜在力量在对中风结果中个体间变异性的机械理解和建立个性化的治疗方法中,它还可能有助于增强中风,神经变性和健康衰老的预防措施的协同作用。
Ren J,Li X Y,Liang H Y,等。从脑科学的角度来看,针对精神障碍的经颅磁刺激的法律问题和对策。中国通用实践,2024,27 (8):1015-1020。
摘要:研究表明,运动意象疗法在患者运动康复中是有效的。经颅电刺激也已被证明可以改善患者的运动和非运动表现。然而,涉及经颅电刺激的运动意象研究的混合结果表明,当前的实验方案可以进一步改进,以实现统一的设计,从而获得一致有效的结果。本文旨在回顾一些临床和神经科学文献研究结果,并结合不同类型的经颅电刺激对健康和患者受试者进行的运动意象研究。本综述还包括工作记忆、注意力和疲劳等认知领域,这些领域对于设计一致有效的治疗方案非常重要。最后,我们提出了一个理论性的包罗万象的框架,将三个认知领域与运动意象和经颅电刺激协同用于患者康复,有望使患有神经肌肉和认知障碍的患者受益。
摘要:过去十年,深度神经网络在各个领域取得了巨大成功。然而,深度神经网络在能源消耗、数据要求和高计算成本方面非常耗费资源。随着现实世界中对机器自主性的需求日益增加,例如自动驾驶汽车、无人机和协作机器人,人们积极研究在这些应用中利用深度神经网络。在这些应用中,由于需要实时响应和有限的能源供应,能源和计算效率尤为重要。最近,生物学上合理的脉冲神经网络为这些以前不可行的应用提供了一个有希望的解决方案。脉冲神经网络旨在弥合神经科学和机器学习之间的差距,使用生物学上真实的神经元模型来进行计算。由于脉冲神经网络在功能上与生物神经网络相似,因此它可以包含生物学中发现的稀疏性,并且与时间代码高度兼容。我们在本项工作中的贡献是:(i)我们对生物神经元理论进行了全面回顾;(ii)我们介绍了神经科学中研究过的各种现有的基于脉冲的神经元模型;(iii)我们详细介绍了突触模型;(iv)我们对人工神经网络进行了回顾;(v)我们提供了有关如何训练基于脉冲的神经元模型的详细指导;(vi)我们修改了现有的基于脉冲的神经元框架,这些框架已被开发用于支持实现脉冲神经网络;(vii)最后,我们介绍了计算机视觉和机器人领域中现有的脉冲神经网络应用。本文最后讨论了未来的观点。
GABA能传播是通过局部或远距离预测介导的,已显示在雕刻神经网络,提炼信号处理,预防过度兴奋的神经循环中至关重要,从而在神经循环中保持体内稳定性至关重要,从而在功能性的神经网络中起着至关重要的作用。对调节GABA能神经元活性的突触后神经元和机制的GABA能信号的研究对于对健康和疾病中的大脑功能的深入了解至关重要,而新型治疗策略的发展旨在恢复并调节突触传播以改善大脑功能并治疗多种神经精神疾病范围。GABA能突触是几种不同类别的药物的作用部位,用于焦虑和睡眠障碍的药物疗法,癫痫,戒酒以及麻醉的诱导和维持。欢迎各种生理学,药理学和病理生理学研究,涉及GABA能回路和由GABA能传播调节的行为。
神经系统和精神病病/疾病涵盖神经系统,癫痫,运动和神经退行性疾病,脑血管疾病,脑肿瘤,情感和精神病性疾病,药物使用和人格障碍的自身免疫性疾病。这些伴随着各种症状;其中,行为改变很常见。近年来,在理解潜在的病理机理方面已经设定了新的里程碑。越来越多的证据表明,有助于神经炎症的免疫因素参与许多神经和精神病的病理生理学。之后,越来越多的药物可用于治疗方法,但是仍在进行进一步的深入研究以探索新的,安全和更有效的治疗选择。本期特刊的目的和范围涵盖了神经/精神疾病,行为,治疗选择和免疫/神经炎症之间的相互作用。我们欢迎从临床前(体外/体内)模型研究到临床研究的广泛论文。