自闭症谱系障碍(ASD)已被广泛认为是一种复杂的神经发育障碍,其特征是在生命早期开始出现的社会效力和沟通词。虽然ASD的神经机制仍然难以捉摸,但来自磁共振成像(MRI)研究的一致且鲁棒的发现表明,ASD个体中脑结构的非典型和动态神经发育轨迹,即早期的大脑早期生长和较慢的大脑发育较晚(1-4)。实际上,在横断面(5-9)和纵向研究(10)中,来自多个独立样本的发现,支持了2-6岁ASD年龄2至6岁的幼儿的早期大脑过度生长理论。此外,许多研究表明,ASD儿童的早期大脑过度生长异常,大脑区域范围广泛。一项荟萃分析报告说,右角回,右下角的颞下回(ITG),左上和中额回,左侧和左前回,左下角,左下角和左下胸部回去(11),ASD患有明显的灰质(GM)体积显着增加(GM)体积。另一项荟萃分析报告说,双侧梭形回,右扣带回和岛的GM体积增加,患有ASD的儿童和青少年(12)。最近对一群ASD 3-7岁儿童的一项研究发现,左颞回和左中心回和左中心回的GM体积较大(8)。但是,与对照组相比,一些研究发现ASD的幼儿的总脑部或区域脑体积没有差异(13-16)。例如,Retico等人的研究。Wang等。Wang等。这些差异可能是由于样本大小,年龄范围和人群的不同,因此仍然需要进一步的研究来阐明ASD幼儿的基本神经解剖学基础。有人提出,ASD是一种产前多阶段的多阶段多疾病,始于第一个孕期,在第二和第三个三个阶段以及产后阶段(17,18)继续进行,因此从一开始就导致语言和社会能力的非典型轨迹。的确,与典型发展的(TD)幼儿和ASD儿童相比,语言结果较差的ASD儿童具有非典型的皮质模式,这可以在生命的第一年中识别出来(19)。还发现早期语言和社会定义的神经相关性与语言相关区域之间的异常杂膜间功能连通性有关(20),语言区域的神经激活减少(21 - 23)以及默认模式网络和视觉网络之间的异常连接模式(24,24,25)。尽管证据仍然有限,但一些研究检查了ASD幼儿非典型大脑结构的行为相关性。(16)鉴定出双侧上额回,双侧上颞回和双侧前后的GM体积增加,但是这些GM体积变化与ASD症状的严重程度并不相关。(8)研究了ASD患有ASD的幼儿的大脑结构改变与核心症状之间的关系,但没有发现改变大脑区域的GM体积与ASD症状的严重程度之间的任何显着相关性。使用变化的大脑区域作为种子区域进行功能连通性分析时,连通性程度
工作记忆与前额叶-海马振荡同步相关,但同步大脑节律的内源性模式是否可用于影响未来选择仍不得而知。在这里,我们开发了一个脑机接口,用于检测强和弱的 θ 同步状态,以进行任务和神经操控。强前额叶-海马 θ 相干性状态的特点是前额叶 θ 节律增强,并用于增强记忆引导的选择。在后续实验和分析中,我们表明强前额叶-海马 θ 相干性与任务参与、前额叶神经元对腹中线丘脑 θ 的相位调制以及一组选定神经元的兴奋性增强有关。通过对腹中线丘脑的光遗传学操控,我们产生了前额叶 θ 节律并增强了前额叶-海马振荡同步性。这些实验表明,前额叶-海马振荡同步可用于偏向记忆引导的选择,并为通过连贯性假设进行交流提供支持证据。
方法:MRI数据包括结构,静止状态和基于任务的fMRI数据,从60名患有甲基苯丙胺使用障碍的参与者(MUD)收集。基于视觉模拟量表的渴望得分是在MRI疗程之前和之后收集的。我们根据左侧内侧杏仁核之间的最大基于任务的连通性(在药物提示暴露期间的皮层下区域之间的功能最高)和额极皮层使用心理生理学相互作用(PPI)分析分析了TMS目标的受试者间变异性。计算头模型,并计算了EF模拟的固定与优化线圈位置(FP1/FP2与个性化最大PPI位置),方向(AF7/AF8与方向优化算法),以及刺激强度(恒定VS.调整强度与跨种群的强度)。
先前的发现表明,在产后发育过程中,人脑皮质的褶皱(Sulci)的形态(Sulci)扁平。但是,以前的研究并未考虑个别参与者中沟的形态与认知发展之间的关系。在这里,我们通过利用人类参与者(6-36岁,男性和女性,n = 108; 3672 sulci)的横向PFC(LPFC)中的横截面形态神经影像学数据来填补这一空白,并从事纵向和行为的纵向和行为数据。 = 44; 2992 Sulci)。手动定义数千种硫磺表明,儿童(6-11岁)/青少年(11-18岁)和年轻人(22-36岁)的儿童(6-11岁)/青少年(22-36岁)在跨儿童和跨儿童和适当的情况下,儿童(22-36岁)的儿童(11-18岁)和年轻人(22-36岁)之间的儿童(11-18岁)和年轻人(22-36岁)之间有所不同,在儿童和适应性的情况下,儿童和良性差异差异。此外,一种与形态学和认知有关的数据驱动方法确定,四个左半球LPFC Sulci的皮质厚度的纵向变化预先介绍了推理性能的纵向变化,这是一种与LPFC有关的高级认知能力。与预先发现的结果相反,这些结果表明,与以前提出的时间相比,Sulci可能在此之后或更长的纵向时间内平坦。至关重要的是,这些结果还表明,在特定的LPFC硫磺内皮质的纵向变化在行为上是有意义的,提供了靶向结构和皮质区域,以供将来的神经图像研究研究,以研究认知能力的发展。
怀孕期间感染病毒或细菌感染的女性患有神经发育或精神疾病的儿童的风险增加。母体免疫反应可能介导了母体感染的作用,因为临床前动物模型已经证实,母体免疫激活(MIA)会导致后代大脑和行为发展的持久变化。本研究试图确定头三个月期间的MIA暴露于背外侧前额叶皮层(DLPFC)(DLPFC)中的神经元形态和从MIA暴露和对照的男性rheSus Monkey(Macaca Mulatta)获得的脑组织中的脑组织。相对于对照组,在DLPFC上和上层中,Div> MIA暴露的后代显示了在DLPFC上和上层中锥体细胞中的神经元树突分支增加,在第一和第二学期暴露于孕产妇感染的后代之间没有显着差异。此外,与对照相对于对照的MIA阳离子后代,DLPFC额叶层中根尖树突的直径显着降低,而与三个月暴露不利。相比之下,暴露于MIA的后代的海马神经元形态的改变并不明显。这些发现表明母体免疫
摘要 简介:有必要确定客观的皮质电生理相关因素,以缓解疼痛,从而可能有助于更好地管理疼痛。然而,开发用于缓解疼痛的大脑生物标志物领域仍未得到充分探索。 目的:本研究的目的是研究与缓解慢性疼痛相关的皮质电生理相关因素。疼痛缓解的这些特征可以作为治疗疼痛的新治疗干预措施的潜在目标。 方法:在 12 名接受临床指征神经阻滞手术的上肢或下肢慢性疼痛患者中,通过脑电图记录神经阻滞手术前和手术后 30 分钟的大脑活动。为了确定缓解慢性疼痛的具体皮质电生理相关因素,12 名接受冷压试验以诱发实验性急性疼痛的健康参与者被用作对照组。对数据进行分析,以表征疼痛缓解的功率谱密度模式,并确定其在皮质层面的源发生器。 结果:慢性疼痛缓解与额叶区域的 delta、theta 和 alpha 功率显著增加有关。然而,只有中额叶 θ 波功率增加与疼痛强度降低幅度呈显著正相关。θ 波功率反弹的来源位于左背外侧前额叶皮层 (DLPFC) 和中线额叶皮层。此外,中线额叶皮层的 θ 波功率增加在慢性疼痛缓解时明显高于急性疼痛缓解。结论:这些发现可能为通过调节中线额叶 θ 波振荡来缓解慢性疼痛提供依据。
奖励引导选择是适应行为的基础,依赖于前额叶皮质支持的几个组成过程。在这里,通过三项研究,我们表明,人类青春期发展了两个这样的组成过程,将奖励与特定选择联系起来并估计整体奖励状态,并且与前额叶皮质的外侧部分有关。这些过程反映了奖励偶然分配给局部选择,或非偶然分配给构成整体奖励历史的选择。使用匹配的实验任务和分析平台,我们表明两种机制的影响在青春期都会增加(研究 1),并且人类成年患者(研究 2)和猕猴(研究 3)的外侧额叶皮质(包括和/或断开眶额皮质和岛叶皮质)的损伤会损害局部和整体奖励学习。发展效应与决策偏差对选择行为的影响不同,已知决策偏差依赖于内侧前额叶皮质。在外侧眶额皮质和前岛叶皮质的灰质成熟延迟的背景下,青少年时期对选择的奖励的局部和整体分配的差异可能是适应性行为变化的基础。
长期以来,人们一直对意识的起源及神经关联存在争议。研究表明,前额叶和后顶叶皮质的感觉区整体工作空间与大脑的意识活动高度相关(Giacino et al.,2014)。后部皮质包含一个后部热区,用于产生视觉、听觉、触觉等多种意识体验(Boly et al.,2017;Koch,2018),这为后部脑区与人类意识相关提供了直接证据。前额叶严重损伤的患者仍然保留有唤醒和意识,这表明前额叶皮质应排除为意识依赖性皮质(Koch,2018)。但也有研究者认为,大多数与意识无关的额叶结构受损,并不会导致意识丧失;额叶中的关键结构主导着人类的意识(Koenigs 等人,2007 年;Koch 等人,2016 年)。意识障碍 (DOC) 是由于调节觉醒和意识的神经系统部分受损或功能障碍导致的意识状态改变(Schiffi 和 Plum,2000 年;Giacino 等人,2014 年)。DOC 患者通常因中风、缺氧等原因遭受严重的脑损伤(Gosseries 等人,2011b、2014 年)。此类患者可能处于植物人状态 (VS) 或微意识状态 (MCS)。这两种状态都具有较高的觉醒水平;MCS 涉及可重复的非反射性行为反应,而 VS [也称为无反应性觉醒综合征 (UWS)] 仅涉及对外部刺激的反射性行为反应。 VS/UWS 是一种临床综合征,描述患者在睁眼清醒状态下无法表现出自主运动反应(Laureys 等人,2010)。MCS 患者无法与周围环境交流;然而,他们表现出波动的意志行为残余(Laureys 等人,2004)。此外,根据他们对命令的响应能力、有意交流等,MCS 可分为 MCS + 和 MCS-(Chennu 等人,2017 年;Rizkallah 等人,2019 年)。此外,Thibaut 等人(2021 年)将大脑活动与 MCS 相似的 VS/UWS 患者定义为 MCS ∗。额叶是言语功能和运动行为的控制中心;它还被认为与更高级的认知有关,包括记忆和执行力(Chayer and Freedman,2001)。全局工作空间理论假设意识通过信息处理产生,信息处理通过以额叶和顶叶为中心的两个神经元网络将输入信息传播到整个大脑(Koch,2018)。神经影像学研究表明,意识水平的提高伴随着顶叶联想皮层代谢率的变化(Laureys et al.,1999 ) 以及与额叶相关的神经连接增加 ( Jang and Lee , 2015 )。脑电图 (EEG) 是一种非侵入性、高度兼容且便携的测量方法,可以测量
7 lwoH人类前额叶前沟的形态的发展及其与推理性能的关系$ eeuhyldwhg wlwoh wlwoh sulcal sulcal sulcal sulcal sulcal sulcal sulcal sulcal sulcal sulcortex $ xwkruv dqg dqg dqg diiloldwlrqv(wkdq +:wkdq +:wkdq +:looeudqg(plololr) Department of Psychology, 2 Helen Wills Neuroscience Institute, University of California Berkeley, Berkeley, CA, 94720 USA 3 Department of Psychology, 4 Center for Mind and Brain, University of California Davis, Davis, CA, 95616 USA *shared senior authorship Corresponding authors: 6LOYLD $ %XQJH VEXQJH#EHUNHOH\HGX DQG .HYLQ 6 :HLQHU NZHLQHU#EHUNHOH\HGX Keywords: QHXURDQDWRP\ QHXURGHYHORSPHQW QHXURLPDJLQJ PRUSKRPHWU\ ODWHUDO SUHIURQWDO FRUWH[UHDVRQLQJ Number of figures: Number of tables: Number of extended data figures/tables: Number of单词:$ evwudfw,qwurgxfwlrq'lvfxvvvlrq利益冲突:7kh dxwkruv ghfoduh qr qr frpshwlqj ilqdqdqfldo lqdqfldo lqwhuhvwwvwwv
1 渥太华大学大脑和思维研究所,加拿大安大略省渥太华 2 渥太华医院研究所,加拿大安大略省渥太华 3 伦敦健康科学中心临床神经科学系,西部大学,加拿大安大略省伦敦 4 西部大学西部神经科学研究所,加拿大安大略省伦敦 5 西部大学舒立克医学和牙科学院生理学和药理学系,加拿大安大略省伦敦 6 哥伦比亚大学扎克曼思维大脑行为研究所,美国纽约州纽约 7 哥伦比亚大学理论神经科学中心,美国纽约州纽约 8 西部大学舒立克医学和牙科学院生理学、药理学和精神病学系,加拿大安大略省伦敦 9 渥太华医院研究所神经外科分部,加拿大安大略省渥太华 * 任何通讯均应寄给作者。
