老年人认知训练的神经机制研究

伴随老化,老年人的认知和脑功能会表现出一定的下降趋势.尽管如此,人类的大脑到老年期都会保有一定的可塑性,认知训练的方式是延缓认知和脑功能衰退的有效手段.本文回顾了以往针对老年人不同类型的认知训练研究,探讨了认知训练的理论基础(包括放大观和补偿观),深入分析了老年人认知训练的神经机制,并在此基础上指出以往研究中理论基础冲突的不足和对未来研究老年人训练任务适配性的展望.     

人类情绪发展认知神经科学:面向未来心理健康与教育

人类情绪发展认知神经科学,主要研究情绪与认知发展以及脑发育之间的关系.其中,儿童青少期既是脑智发育与情绪认知发展的重要黄金期,又是情绪问题及相关障碍的首发敏感期,容易受到遗传与环境风险因素的交互影响.近年来,情绪认知神经科学的兴起和发展,特别是无创脑功能成像、传统发展心理、生理心理和行为遗传学等技术方法的融合,为解析人类情绪发展的认知神经机制带来新的变革,也为理解情绪相关障碍的产生机制,及其早期鉴别、诊断与干预提供了科学依据.本文从情绪发展认知神经科学角度,系统梳理了情绪毕生发展的研究进展,具体包括情绪相关神经系统的发育及影响因素,可以追溯至个体生命早期,并受到遗传与环境的交互影响.出生后,婴幼儿期情绪功能不断分化并呈现多元化发展特点,包括复杂高级情绪的不断产生、从外化到内化情绪体验以及情绪表达和调节能力增强;青少年期出现生理激素变化与脑发育重塑;成年期情绪系统发育逐渐稳定,但仍会受到个体生理心理变化的影响;进入老年期,随着脑认知功能逐步衰退和老化,情绪调控功能衰退随之显现.最后,结合国家和社会对精神健康的迫切需求和现代生物-心理-社会医学模式,展望了该领域对未来心理健康与教育的深远影响.     

动作发展神经科学:未来路径与布局

儿童早期动作的发展可视为个体早期的外显智力,动作的毕生发展与个体认知发展及个性和社会性发展密切相关.认知神经学科和脑科学技术的革命性发展为研究动作领域的毕生发展的神经机制提供了基础和契机.从毕生发展的角度看,动作的产生以及动作技能的获得是婴儿阶段发育的里程碑;到了儿童青少年期,动作技能的有效性、精确性和稳定性均得到提高;成年早期到晚期,运动能力经历了巅峰到明显衰退的转变.目前关于动作的神经机制的研究主要探究了毕生发展过程中动作的产生、发展、衰退背后的大脑结构变化及大脑网络连接的改变.本文从认知科学和认知神经科学角度回顾了个体动作在婴幼儿期、儿童青少年期及成年期等阶段的发展特点及其背后的神经机制,提出了未来该领域认知神经科学方向面临的挑战及亟待解决的问题,并对国内该领域未来的研究和发展进行了分析和预测.     

瘦素在脑老化认知发展不同阶段中的作用

脑老化过程中伴随脑结构、功能退化和认知能力减退,其认知发展呈异质性,即发展的不均一性,有成功脑老化、正常脑老化、轻度认知功能障碍和阿尔茨海默病等状态。瘦素在不同认知状态下含量不同。研究发现,无神经病理改变的老年人群瘦素水平高,认知功能减退不明显;多数轻度认知功能障碍者瘦素水平降低;瘦素可改善阿尔茨海默病患者的认知障碍,被认为是一种潜在的认知增强剂。瘦素水平降低在脑老化认知障碍的发展中起重要作用。     

疼痛发展认知神经科学:研究现状与未来趋势

疼痛认知神经科学在过去几十年间经历了高速发展,但多数研究的对象局限于中青年成人,对年龄差异的考虑不够充分.为加深对儿童和老年人疼痛加工机制的理解并开发有针对性的疼痛治疗方法,有必要弥补这一不足.从毕生发展的角度看,疼痛评估的准确性和治疗的有效性受特定年龄群体生理和心理特征的影响,因而儿童和老年人的疼痛评估和治疗需要采取有针对性的方法,不能简单推广基于中青年成人的研究成果.未来的研究将更加强调新兴技术在疼痛毕生发展领域的应用,采取多维度的整合性研究视角,着力研发针对不同年龄群体的非成瘾性镇痛方法,并大力推广开放的科学研究文化.考虑到我国的研究现状、现实需求和独特优势,建议我国未来在疼痛毕生发展领域致力于:(ⅰ)开发可靠的疼痛特异性客观指标;(ⅱ)建立大规模、多尺度的疼痛毕生发展数据库;(ⅲ)探明年龄及心理因素对慢性疼痛发生、发展和维持的影响;(ⅳ)开发针对不同年龄群体的高效非成瘾性疼痛治疗方法,推动基础研究成果的临床转化.     

人脑功能连通性研究进展

对人脑结构和功能的深入研究,已经要求脑成像技术不能仅仅局限于研究简单的脑功能定位问题,即寻找和定位与特定认知任务相关的某一块或者一组大脑皮层功能区,而必须研究分析各功能区间的动态功能连通和整合问题,即描述特定脑功能区域间的交互作用以及这些交互作用如何受认知任务的影响.已有几种非常规的脑成像技术和数据分析方法,包括时间相关性分析、心理生理交互作用(PPI)、结构方程模型(SEM)、动态因果模型(DCM)、弥散张量成像(DTI)等等,被成功用于人脑功能连通性和有效连通性的研究.脑功能连通性研究的发展,有利于深入理解人脑在系统水平上的动态运作方式,是今后认知神经科学发展的一个重要方向.     

肠道菌群与老年认知障碍的研究进展

认知减退是脑老化的一个重要特征,随着年龄的增长,炎症反应增加、抗氧化能力下降、血脑屏障损伤及海马结构变化都与老年人认知功能减退有关。近年来,越来越多的研究发现伴随年龄增长而发生的肠道微生物组成变化也是影响老年认知功能的重要原因,并逐渐成为老年认知障碍的重要研究靶点。大量研究发现,肠道菌群可经肠脑轴对老年认知功能产生影响,不仅可以通过神经递质、迷走神经、神经内分泌、免疫调节等途径影响大脑记忆、情感及其他认知领域的功能,还可以通过影响β-淀粉样蛋白沉积、脂多糖水平及小胶质细胞的发育与成熟影响认知功能。本文综述了近年来有关肠道菌群和老年认知功能障碍的相关进展,以期为老年认知障碍相关疾病的防治与康复提供新的思路。     

脑功能图像的形态测量学方法及应用前景

随着认知神经科学的发展,人们逐渐认识到脑代谢的改变可能是受特定精神状态或疾病的影响,脑功能图像能够表达一定的病理学信息.对脑功能图像进行定量分析研究的方法迅速发展.文章综述了脑功能图像处理中的各种形态测量学方法及其优缺点,并对其应用前景和存在的问题进行探讨.     

科研快讯

《神经科学杂志》：节食可延缓老年动物行为退化 中科院上海生科院神经科学研究所蔡时青研究组发现。长寿并不一定能延缓动物的行为退化。同时,节食提高老年动物的行为能力。部分是由于节食提高了五羟色胺和多巴胺功能。相关成果日前在线发表于《神经科学杂志》（The Journal of Neuroscience）.     

视频暴力与攻击行为的神经成像研究进展

认知神经科学促进了心理学领域有关视频暴力与攻击行为的神经生理机制研究.近几年,国外研究者使用功能性磁共振成像研究了视频暴力与攻击行为的神经生理机制,并提出了新的攻击行为模型:神经发展模型.研究发现:长时间暴露在视频暴力下人类对暴力的威胁的脑反应是真实的并且可以察觉到的;能导致前额皮层、杏仁核、前扣带皮层、海马和海马回的激活;能增加潜在的攻击行为.文章介绍了认知神经科学领域中视频暴力和攻击行为神经成像研究的发展现状并展望了其前景.     

科研快讯

《神经科学杂志》：节食可延缓老年动物行为退化 中科院上海生科院神经科学研究所蔡时青研究组发现,长寿并不一定能延缓动物的行为退化。同时,节食提高老年动物的行为能力,部分是由于节食提高了五羟色胺和多巴胺功能。相关成果日前在线发表于《神经科学杂志》     

封面说明

正随着人类预期寿命延长,人口老龄化问题日益严峻。过去的研究使人们对长寿的生物学机理有了一定的认识,然而延长寿命应以保持老年个体健康的行为和认知功能为前提,近期研究显示延长寿命不一定延缓衰老过程中的行为和认知功能退化。衰老相关行为退化的调控机制目前知道的还很少,如何实现老年人口健康的衰老,提高老年人的生活质量是现代社会极具挑战也是迫切需要解决的问题。     

《神经科学杂志》:节食可延缓老年动物行为退化

<正>中科院上海生科院神经科学研究所蔡时青研究组发现,长寿并不一定能延缓动物的行为退化。同时,节食提高老年动物的行为能力,部分是由于节食提高了五羟色胺和多巴胺功能。相关成果日前在线发表于《神经科学杂志》(The Journal of Neuroscience)。据了解,目前衰老领域的研究主要集中在寿命调节方面,科学家已发现上百个基因可调控动物寿命。行为和认知功能退化也是动物和人类衰老的重要特征,但延长寿命是否必然延缓衰老引起的行为退化是一个非常关键但尚未破解的问题。     

《神经科学杂志》:节食可延缓老年动物行为退化

<正>中科院上海生科院神经科学研究所蔡时青研究组发现,长寿并不一定能延缓动物的行为退化。同时,节食提高老年动物的行为能力,部分是由于节食提高了五羟色胺和多巴胺功能。相关成果日前在线发表于《神经科学杂志》(The Journal of Neuroscience)。据了解,目前衰老领域的研究主要集中在寿命调节方面,科学家已发现上百个基因可调控动物寿命。行为和认知功能退化也是动物和人类衰老的重要特征,但延长寿命是否必然延缓衰老引起的行为退化是一个非常关键但尚未破解的问题。     

语言发展认知神经科学研究:重要进展、趋势与规划建议

语言是人类独特的脑高级功能.语言发展和脑发育是发展认知神经科学研究的核心领域之一.深入理解语言发展和脑发育的复杂联系,不仅对破解人脑奥秘意义重大,同时可为理解和促进人类脑智发育提供重要依据.本文概述了语言获得和发展的脑机制、阅读发展与脑发育、二语学习年龄效应及脑机制、语言发展的遗传因素等方面的重要研究进展,并基于当前该领域的主要发展趋势,为我国布局该领域研究提出了建议.当前语言发展认知神经科学研究呈现如下主要趋势:通过方法创新,深化语言不同成分发展的脑机制研究,从而推进语言作为整体系统的研究;将语言发展脑机制的研究向认知、情感、社会行为相互联系的脑机制研究推进,以破解人类脑智发育奥秘;通过整合基因-环境-脑和行为,探索语言脑发育的生物-社会-心理机制;重视基础数据收集和积累,特别重视开展大样本长期追踪的语言脑发育队列研究.基于国际进展、趋势和我国现实需要,建议我国在此领域研究规划中重视研制、推广应用语言发展评估标准化工具,加强先进仪器设备的方法学训练;围绕汉语发展的脑机制,尽快开展脑与语言发展的大规模前瞻性队列研究,强化我国相关研究的优势和特色;重视面向满足国家促进亿万儿童语言发展的重大需求,结合政策、教育与医疗应用的具体需求,在语言发展促进,特别是阅读能力提升和障碍防治等领域,尽快开展有针对性的转化应用研究.此外,为推进语言认知神经科学基础与转化应用研究,还需要大力提倡合作与开放,推动本领域原始和集成创新.     

时间认知的年老化及其神经机制

时间认知功能的增龄性衰退表现得较晚,主要在高龄老年人中表现出时间认知功能的衰退.随着年龄的增长,老年人内部时钟的速率变慢,变异增大.注意及记忆功能随年龄增长而衰退,这些一般认知功能的改变影响老年人的时间认知功能.正常的时间认知功能依赖于"核心-背景"时间加工脑网络结构和功能的完好,这些脑区或功能通路的障碍会导致时间认知功能的损伤.老年人在一定的年龄范围内,可以通过认知补偿策略保持相对完好的时间认知功能.     

老化对视觉注意调控网络的影响

目的 老龄化是日益严重的社会性问题。老年人的认知功能，如注意等，出现了明显的衰退。探究老化过程中视觉注意调控网络的改变有助于理解老年人认知功能衰退的神经机制，并为寻找潜在的干预方式提供理论基础。方法 本研究采用经典的双目标注意任务：被试仅需全程注视屏幕中心的黑十字。黑十字左右两侧13.5°视角度会呈现两个相同的视觉圆点，800~1 200 ms后其中随机一个目标会发生改变或者不变。通过采集该视觉注意任务期间的脑电活动信号，比较青年人与老年人在视觉目标改变和不变两种条件下的大脑活动。结果 实验发现在青年人中，额叶、顶叶和颞叶等脑区的电极记录到的神经电活动特征对视觉目标是否改变存在显著性差别，而老年人的脑活动对该视觉目标改变无显著性变化。此外，还发现该脑网络的变化在青年人和老年人中均存在性别差异。结论 注意任务下老年人脑网络难以对外界视觉信息输入做出及时响应，老化过程伴随视觉注意调控网络（额叶、顶叶和颞叶等）功能的衰退，该脑网络的变化存在性别差异。本研究为老化引起视觉注意调控网络损伤提供了新的证据。     

情绪的脑机制研究在社会认知神经科学中的进展

社会认知神经科学是近几年国外新兴起的交叉学科,旨在阐述社会性、情绪性的体验与行为的心理和神经基础。它综合了认知神经科学与社会心理学研究的长处,对刻板印象、态度与态度改变、他人知觉、自我认知以及情绪与认知交互作用等方面进行了深入研究。主要范式是应用认知神经科学的方法来验证社会心理学在这些范畴上的各种不同理论观点,并在某些方面取得了突破性进展,但仍存在着广泛的发展空间。随着当前各种脑成像技术的革新,人们对情绪状态下大脑的神经活动的了解在原来认知的层面上有了进一步提升。本文主要阐述社会认知神经科学在情绪的脑机制研究上所取得的进展。     

认知控制发展神经科学:未来路径与布局

认知控制是个体在信息加工过程中,通过调配资源自上而下地对相关信息进行储存、计划和操控的过程.认知控制的研究包含选择性注意、冲突解决、工作记忆、认知灵活性、抑制控制等不同方面,每个方面都有其独特的毕生发展规律.结合心理物理学和神经影像学方法,揭示认知控制的发展规律,了解认知控制与其他心理功能发展的制衡与促进,探索认知控制的可塑性和认知训练,对于解决认知控制发展失衡所导致的成瘾行为障碍,以及年龄增长所带来的认知老化等问题有重要意义.目前,针对认知控制的大规模标准化测试依然欠缺,考虑到认知控制包含多个子维度,开发标准化测试集、建设常模数据库,并结合现有大数据分析技术,从不同层面检验认知控制及其发展的调控因素将是未来的发展重点.本文在对以往认知控制毕生发展相关研究进行梳理的基础上,分析了我国当前研究面临的机遇与挑战,并提出未来发展的规划与路线.     

脑科学和脑功能MR成像

目的：在对大脑认知功能进行脑功能成像研究之中,随着磁共振成像技术的发展,人们现在可以对脑的认知功能,如视觉、运动、语言和记忆等功能中枢进行成像。本文首先介绍了脑科学的发展历程,并从脑功能MR成像的方法出发,分析了其成像机理,探讨了用脑功能MR成像为手段对脑科学—认知科学进行的方法研究,最后对脑功能MR成像应用于脑科学的研究作了展望。