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揭秘风险决策的神经奥秘:基于气球模拟风险任务与 EWMV 模型的深度探索
在生活的诸多场景里,人们常常面临风险决策。就像投资者在选择股票投资还是银行存款时,需要权衡收益与风险。风险决策涉及复杂的认知过程,这一领域的研究一直是认知神经科学的重点与难点。过往研究使用气球模拟风险任务(BART)来探究风险决策行为,但传统的评估指标,如 “调整后打气次数” 存在缺陷,它忽略了气球爆炸的轮次,降低了统计效力,还可能掩盖真实的风险行为差异。此外,虽然功能性磁共振成像(fMRI)激活研究已经识别出一些与风险决策相关的关键脑区,但此前的研究多聚焦于损失与收益反馈或气球充气过程中的脑激活对比,忽视了风险偏好、先验信念和损失厌恶等关键过程中的个体差异,难以清晰描绘 BART 中风险决策
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“电刺激引发颞叶内侧后放电:记忆评估新视角及手术预后预测新希望
在癫痫治疗领域,颞叶癫痫(Temporal Lobe Epilepsy,TLE)是个棘手的问题。它约占局灶性癫痫的三分之二,还是耐药性最强的癫痫类型。目前,手术是治疗耐药性 TLE 的主要手段,但术后并发症多种多样,其中神经心理学方面的损伤,尤其是记忆功能的变化,备受关注。比如,主导半球 TLE 手术患者中有 44% 出现言语记忆下降,非主导半球手术患者也有 20% 出现类似情况;而在视觉记忆方面,两侧手术后均有 20% 左右的患者出现恶化。为了更好地评估 TLE 手术后的记忆衰退情况,找到可靠的预测指标就显得尤为重要。以往的 Wada 测试,由于其具有侵入性且结果有时难以解释,自 21 世纪
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轻度COVID-19感染后长期认知障碍的神经机制:基于脑结构与功能网络异常的证据
论文解读背景与问题新冠疫情暴发以来,约10-15%的康复者面临“长新冠”困扰,其中“脑雾”(brain fog)——表现为记忆减退、注意力涣散等症状——成为最棘手的神经认知后遗症之一。尽管SARS-CoV-2极少直接感染中枢神经系统,但越来越多的证据表明,免疫介导的神经炎症可能通过血脑屏障破坏、小胶质细胞激活等途径引发脑损伤。更令人担忧的是,部分研究提示COVID-19或加速阿尔茨海默病样病理进程。然而,轻度感染后是否导致持续性脑结构改变与功能网络紊乱?脑雾症状背后是否存在特异性神经标记?这些问题亟待解答。研究设计与方法伊斯坦布尔大学医学院的研究团队招募了75名参与者,分为健康对照组(HCs)
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探秘大脑 “对话密码”:默认模式网络在信息共享中的关键作用
在日常生活中,人们通过对话分享各种信息,从日常琐事到复杂的想法。但你是否想过,大脑在这个过程中究竟是如何运作的呢?长久以来,人际交流中大脑共享信息的神经机制一直是科学界的未解之谜。以往研究虽指出构建和共享内部模型对有效对话至关重要,但对于其神经基础却莫衷一是 。为了揭开这层面纱,来自国外的研究人员开展了一项极具意义的研究,该研究成果发表在《Cortex》上。研究人员采用超扫描功能磁共振成像(fMRI)技术,让 24 对说日语的参与者在两天内玩迷宫游戏。在游戏中,参与者需通过对话合作完成任务,他们各自的迷宫布局信息不完整,必须依靠交流来共享信息,找到通过迷宫的路径。研究人员运用了多种关键技术方法
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先天性白内障逆转后快速神经面孔分类功能的持久性损伤及其机制研究
人类视觉系统的发育存在关键敏感期,早期视觉经验对神经环路的特化至关重要。先天性白内障患者由于出生后即丧失图案视觉输入,即使后期接受手术恢复视力,仍表现出持久的面孔识别障碍。有趣的是,既往行为学研究显示这些个体仍保留基本的面孔分类能力,这种表象与神经层面观察到的腹侧枕颞皮层(VOTC)面孔选择区功能异常形成鲜明对比。这种矛盾现象引发重要科学问题:早期视觉剥夺究竟如何影响快速自动化的神经面孔分类机制?来自德国汉堡大学等机构的研究团队在《Cortex》发表创新性研究,通过高时间分辨率的频率标记EEG技术,首次揭示先天性白内障逆转(CC)个体在神经层面的面孔分类缺陷。研究纳入18例CC患者、16例发育
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探秘触觉手空间表征:视觉缺失下的稳定性研究
在我们的日常生活里,双手可谓是 “大忙人”,从清晨起床掀开被子,到挥手告别家人去上班,再到晚上做饭、吃饭,都离不开双手的参与。而且,手的各种动作往往都有视觉 “保驾护航”,视觉既能引导我们伸手、抓握,还能帮助调整这些动作。按常理来说,我们对手的大小和形状应该了如指掌。然而,事实却并非如此。多项研究发现,人们对自己身体大小和形状的感知存在显著扭曲。就拿手部来说,当依靠本体感觉(proprioceptive information)估计手指位置时,会觉得手更宽、手指更短;在判断手部两点触觉距离时,横向刺激(沿手的宽度方向)会被感知得比纵向刺激(沿手的长度方向)更长。而当通过视觉进行估计时,表现似乎
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探秘孤独症与非孤独症成年人心理理论网络的预测反应差异
在人类的社交世界里,理解他人的想法和意图是一项至关重要的能力,这一能力由心理理论(Theory of Mind,ToM)支撑。然而,孤独症(Autism Spectrum Disorder,ASD)患者在社交互动和沟通方面存在显著障碍,这引发了科学界对其背后神经机制的深入探索。以往研究表明,孤独症患者在 ToM 推理上存在困难,这被认为与他们社交认知过程的改变有关。根据预测编码理论,孤独症患者社交困难可能源于对他人心理状态先验信息利用的减弱,导致社交世界变得难以预测,进而引发互动失配和压力。尽管这一理论备受关注,但在 ToM 脑区中,孤独症患者与非孤独症患者之间确凿且可重复的神经差异却一直难以
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突破听觉奥秘:赫氏回与颞上回在语音包络追踪中的线性相位特性研究
在探索大脑如何追踪语音的征程中,科学家们就像在迷雾中摸索的行者,面临诸多挑战。当前,关于大脑追踪语音的机制存在激烈争论,相位重置假说认为语音包络追踪反应是通过重置内源性神经振荡的最佳相位来实现;而诱发反应假说则主张它是由语音中一系列声学事件诱发的瞬态反应的时间叠加。过往研究采用多种方法试图区分这两种假说,但很多方法的有效性备受质疑,使得这一领域的研究陷入僵局。为了打破这一困境,浙江大学生医学院附属第一医院的研究人员挺身而出,开展了一项极具价值的研究。他们希望通过探索大脑追踪语音的真正机制,为理解人类的语音感知过程提供关键线索。这项研究成果发表在《Cortex》杂志上,意义重大。研究人员利用立体
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基于机器视觉的苹果芽疏除系统开发及其在精准负载管理中的应用
在商业苹果种植中,人工芽疏除(Artificial Spur Extinction, ASE)是优化果实大小和品质的关键措施,但依赖季节性高强度劳动。美国宾夕法尼亚州立大学的研究团队开发了一套基于机器视觉的自动化系统,通过三维直角坐标机械臂搭载Kinect Azure深度传感器,结合YOLOv8目标检测模型,实现了复杂果园环境下的苹果芽实时检测(mAP 59%)和枝条直径测量。该系统为精准农业中的自动化负载管理提供了技术支撑。研究采用多模态数据融合策略,整合FLIR与Kinect Azure传感器数据训练模型,并通过主成分分析(PCA)优化枝条直径测量算法。在30株‘Gala’苹果树的田间试验
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-05-07
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基于贝叶斯加权平均模型的SH-SY5Y细胞毒性实验中吡虫啉基准剂量(BMD)外推研究
随着农药在日常生活中的广泛使用,其潜在健康风险引发高度关注。吡虫啉作为新烟碱类杀虫剂,虽对害虫具有高效杀伤力,但人类暴露后的神经毒性机制尚不明确。传统风险评估依赖NOAEL(未观察到有害效应水平)和LOAEL(最低观察到有害效应水平)方法,存在实验设计依赖性强、数据利用率低等缺陷。为此,研究人员探索更精确的基准剂量(Benchmark Dose, BMD)方法,通过量化特定毒性终点的剂量-反应关系,为制定安全暴露限值提供科学依据。Yachay Tech大学的研究团队在《Computational Toxicology》发表论文,利用人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞系开展急性暴露实验,结合EFS
来源:Computational Toxicology
时间:2025-05-07
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基于集成机器学习和量子神经网络的氨基酸序列无序区域分类:开启蛋白质研究新征程
在蛋白质的奇妙世界里,蛋白质的结构与功能一直是科学家们深入探索的核心领域。其中,准确预测和分类蛋白质中的内在无序区域(Intrinsically Disordered Regions,IDRs)至关重要。IDRs 在正常生理条件下缺乏稳定的三维结构,却在信号传导、调控和分子识别等众多关键生物学过程中发挥着不可或缺的作用 。然而,传统的研究方法却面临着诸多困境。以广泛使用的 Uversky plot 为例,它仅依赖于疏水性和净电荷这两个特征来识别内在无序蛋白质(Intrinsically Disordered Proteins,IDPs)。这种简单的判断方式,在面对复杂的蛋白质序列时,就显得力不
来源:Computational Biology and Chemistry
时间:2025-05-07
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scDGG:利用动态基因图革新单细胞 RNA 测序数据聚类分析
在生命科学的微观世界里,单细胞 RNA 测序(scRNA-seq)技术宛如一把神奇的钥匙,开启了深入探索细胞奥秘的大门。它能精确测量单个细胞的基因表达水平,让科学家得以窥探细胞间的差异,为理解生物过程和疾病机制提供了前所未有的视角。然而,这把钥匙也遇到了难题。scRNA-seq 数据极为复杂,存在细胞类型多样、细胞状态动态变化以及受微环境影响等情况,这使得传统分析方法在处理这些数据时力不从心。传统机器学习方法在提取 scRNA-seq 数据特征时效率低下,难以辨别其中复杂的模式。而新兴的深度学习框架,像图神经网络(GNNs)和基于 Transformer 的模型,虽然取得了一定进展,但仍存在不
来源:Computational Biology and Chemistry
时间:2025-05-07
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MitoClass:基于卷积神经网络的线粒体形态分类新利器,助力细胞健康研究
在细胞的微观世界里,线粒体就像一个个神秘的能量工厂,不仅承担着能量生产、细胞代谢等关键任务,还在细胞死亡调控中发挥着重要作用。它独特的形态变化,从细长的丝状到高度碎片化的结构,如同细胞健康的晴雨表,反映着细胞的各种生理和病理状态。比如,在许多神经退行性疾病、代谢综合征以及癌症中,都能发现线粒体形态的异常。然而,想要精确地 “读懂” 线粒体形态这本 “健康密码” 并非易事。传统的评估方法依赖人工或半自动技术,不仅耗费大量时间,还容易受到研究人员个人主观因素的影响,导致结果偏差。在追求精准医学和高效科研的当下,开发一种快速、客观且精准的线粒体形态分类方法迫在眉睫。为了解决这一难题,来自国外的研究人
来源:Computational Biology and Chemistry
时间:2025-05-07
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高强度间歇训练(HIIT)调控糖尿病大鼠海马miR-146a/miR-29c表达改善神经炎症的作用机制
糖尿病引发的神经系统并发症正成为全球公共卫生挑战。长期高血糖通过多重机制损害海马功能,包括促进晚期糖基化终产物(AGEs)堆积、激活Toll样受体(TLRs)通路引发神经炎症,以及下调葡萄糖转运体(GLUTs)导致脑能量代谢紊乱。其中,微小RNA(miRNA)如miR-146a和miR-29c被证实参与糖尿病神经病变的调控——miR-146a通过靶向IRAK1/TRAF6抑制炎症反应,而miR-29c则通过抑制PRKCI/PI3K/Akt通路加剧神经元凋亡。面对这一复杂病理网络,传统药物干预存在局限性,而运动疗法尤其是高强度间歇训练(HIIT)因其调节miRNA表达和抗炎作用受到关注。为探索H
来源:Behavioural Brain Research
时间:2025-05-07
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探秘 2 型糖尿病与大脑奥秘:全基因组多效性分析揭示二者遗传关联
在现代社会,糖尿病就像一个隐匿的 “健康杀手”,尤其是 2 型糖尿病(T2DM),它在全球范围内广泛流行,影响着无数人的生活。T2DM 主要特征是胰岛素抵抗和血糖调节受损,除了引发常见的代谢问题,还悄悄对大脑产生影响。越来越多的研究发现,T2DM 患者患认知障碍和痴呆的风险增加,而大脑皮层下结构在记忆、情绪调节和运动控制等方面起着关键作用,这些区域也受到 T2DM 的影响,出现结构变化,比如海马体萎缩、杏仁核结构改变等。然而,T2DM 与大脑皮层下体积变化之间的遗传基础却如同迷雾,一直困扰着科研人员。为了揭开这层神秘的面纱,进一步了解代谢疾病和大脑健康之间的联系,相关研究人员开展了深入研究。这
来源:Research
时间:2025-05-07
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老年人晚期 I 波间期重复成对脉冲经颅磁刺激的神经调节作用:解开运动皮层可塑性的年龄密码
在人类的大脑中,神经可塑性就像一位神奇的 “建筑师”,它在我们的一生中持续工作,不断重塑大脑的结构、连接和功能。经颅磁刺激(TMS)作为一种强大的研究工具,能够测量和诱导短期的神经可塑性变化,尤其在初级运动皮层(M1)方面表现突出。早期的 TMS 研究发现,老年人的 M1 可塑性有所下降,但近年来的研究却表明情况并非总是如此,相关结果充满变数且难以解释,背后的机制更是扑朔迷离。在 TMS 的作用下,当刺激 M1 时,会产生一系列复杂的下行波,其中包括直接(D 波)和间接(I 波)激活的神经元信号。I 波又可细分为早期和晚期 I 波,它们在 M1 可塑性和运动学习中发挥着重要作用。此前研究还发现
来源:Experimental Brain Research
时间:2025-05-07
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经颅直流电刺激(tDCS)对健康男性股外侧肌的神秘影响:耐力与肌电活动的探索
研究旨在探究阳极经颅直流电刺激(tDCS)对有抗阻训练经验的健康男性股外侧肌等长耐力表现和表面肌电图(sEMG)活动的影响。15 名 18 - 35 岁有抗阻训练经验的健康男性参与,分三次实验,每次间隔一周。首次实验进行最大等长自主收缩(MIVC)测试并熟悉疲劳任务。后两次随机接受阳极 tDCS 或安慰剂 tDCS(假刺激),之后进行右膝水平腿举疲劳任务,每次收缩持续 5 秒,共 8 次,间隔 5 秒。结果表明,在等长耐力表现(p = 0.78)和股外侧肌 sEMG 活动(p = 0.94)方面,刺激条件与收缩次数之间均无交互作用。本研究采用的特定阳极 tDCS 方案,无法增强有力量训练基础男
来源:Experimental Brain Research
时间:2025-05-07
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Go/NoGo刺激比例对反应时间及前后刺激认知加工机制的调控作用
这项研究像一场精心设计的脑电交响乐:科学家们用S1-S2版本的Go/NoGo任务当指挥棒,设置了两组截然不同的节拍——NoGo稀有事态(25% NoGo/75% Go)和NoGo高频事态(75% NoGo/25% Go)。当警告信号(S1)这个前奏响起后,真正的音符(S2)才翩然而至。脑电图仪如同敏锐的录音设备,捕捉到三个关键声部:前奏环节的备战电位CNV(contingent negative variation),以及NoGo信号触发后的认知处理双响炮——负向波NoGoN2和正向波NoGoP3。有趣的是,当NoGo变成稀客时(25%比例),被试者的反应时间(RT)明显加快,但备战电位CNV
来源:Experimental Brain Research
时间:2025-05-07
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综述:神经板边缘:多能祖细胞还是混合身份细胞?
引言神经嵴细胞和感觉基板是脊椎动物特有的胚胎细胞群。神经嵴细胞起源于背神经管,遍布全身;感觉基板源自非神经表面外胚层,主要存在于头部。它们共同构成外周神经系统,在发育过程中,二者都起源于神经板边缘,这里还混杂着中枢神经系统(CNS)和表皮的祖细胞。神经板边缘的细胞如何分化成多种细胞类型,一直是众多研究的焦点。近年来,神经板边缘备受关注,因其细胞可发育成整个神经系统,是研究细胞命运决定的理想系统,还可能是多能祖细胞的潜在来源。鸟类胚胎在相关研究中贡献突出,其便于实验操作,发育速度适宜,解剖结构与人类胚胎相似,且成本较低,随着新技术的应用,成为探索相关问题的首选模型。此前关于神经板边缘细胞命运分离
来源:Developmental Biology
时间:2025-05-07
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EPHRIN-A1/A2作为正向生长因子促进螺旋神经节径向束发育的机制研究
在哺乳动物听觉系统的精密组装过程中,螺旋神经节神经元(SGNs)需要完成一系列精确的发育程序:从细胞迁移、轴突延伸到最终与毛细胞形成带状突触。其中,SGNs外周轴突与施万细胞、耳间充质细胞共同形成的径向束结构尤为关键,这些高度束化的神经纤维群构成了声音信号传导的第一级神经通路。然而,调控这一复杂三维结构建立的分子机制仍存在重要知识空白。先前研究表明Eph/Ephrin信号系统在SGN发育中发挥多重作用:EPHA7促进径向束扩展,EPHRIN-B2通过EPHA4介导轴突束化,而EPHRIN-A5则限制I型SGNs越过内毛细胞区域。但令人困惑的是,同属A亚型的EPHRIN-A1和-A2在耳间充质细
来源:Developmental Biology
时间:2025-05-07