基于内在功能连接推定抑郁症脑网络效率的改变

本文研究了在保留最大化内在功能连接条件下抑郁症患者脑网络效率的改变,并探索了改变的拓扑效率和抑郁症病理学之间的关系.为此,我们收集了20例抑郁症患者和20例在年龄、性别和教育水平相匹配的健康被试的静息态功能磁共振图像数据.图论分析显示,与健康对照组比较,抑郁症患者的节点效率减少在左海马旁回、右杏仁核,左颞横回和左颞极(颞中回)减少.减少的节点效率表明,在抑郁症患者脑网络中这些区域传送信息到其他区域的能力减弱.此外,发现局部效率降低在左内侧额上回、左眶部额上回、右回直肌、左杏仁核、右顶上回、左丘脑和左颞极(颞中回).并且发现左内侧额上回、左杏仁核、左丘脑与PHQ-9得分呈负相关.降低的局部效率表明抑郁症患者脑网络中这些区域的局部网络信息传送能力受到抑制.这些结果进一步确认在抑郁症患者中涉及情感信息处理的前额-丘脑-边缘区域被破坏.我们的发现为抑郁症病人的辅助诊断提供了新的潜在生物学标记物.     

带状疱疹后神经痛患者杏仁核的功能连接改变研究（英文）

带状疱疹后神经痛(postherpetic neuralgia,PHN)是一种常见的神经病理性疼痛,但其中枢机制尚不明了.杏仁核在疼痛反应中的作用近年来受到关注.本研究的目的在于通过功能磁共振成像,研究带状疱疹后神经痛患者杏仁核各个亚区功能连接(functional connectivity,FC)的改变,探索慢性神经病理性疼痛的中枢机制.8位带状疱疹后神经痛患者和8位健康者进行了普通核磁共振和静息态功能磁共振扫描.将杏仁核各个亚区分别进行的功能连接分析,并将功能连接和被试者的病程、视觉模拟评分(visual analog scale,VAS)进行了相关分析.与健康志愿者相比,PHN患者杏仁核的基底外侧部(laterobasal groups,LB)和皮质部(superficial groups,SF)与多个脑区的FC表现出增强,主要位于颞叶和额叶.同时SF与多个区域的FC出现减低,主要位于额叶和顶叶.颞叶和额叶部分区域与LB的FC强度、与病程长短和VAS评分表现出关联性.研究结果提示,PHN患者杏仁核功能连接的改变提示了在慢性神经病理性疼痛的产生和发展中,杏仁核以及多个涉及情绪、认知、注意的脑区发挥了重要作用.     

抑郁症相关的静息态脑功能网络异常

近年来,静息态脑功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging, rf MRI)被大量用于揭示抑郁个体脑功能网络的异常,主要体现在默认网络、认知控制网络和情绪网络各自内部及三大网络之间交互作用方面.与正常人相比,抑郁个体默认网络内部的异常主要表现为前部功能连接增强而后部功能连接减弱,前后两部分的异常可能有着分离的模式;认知控制网络内部的异常表现为功能连接减弱;而在情绪网络内部,抑郁个体的异常主要表现为边缘系统功能连接增强以及奖赏回路功能连接减弱.抑郁症对不同网络之间交互作用的影响主要体现在各个网络代表节点之间的功能连接异常.这些功能网络之间的交互异常可能反映了抑郁个体大脑在资源分配以及信息整合两方面存在缺陷.基于当前研究存在的不足,未来研究可关注抑郁症的多维度大数据整合和个体化研究,并将抑郁症与其他精神疾病脑网络异常的共性与特异性进行比较,在更深入揭示抑郁症神经机制的基础上为临床诊断和干预提供有效的生物学标记.     

基于脑功能连接网络离心率的轻微肝性脑病研究

全脑功能连接显示轻微肝性脑病(minimal hepatic encephalopathy,MHE)患者的皮层-基底节-丘脑环路受损,但无法量化该改变。通过对比MHE患者组和健康组的全脑功能连接网络的全局指标,发现MHE患者具有更大的图连接指数、图直径、图半径和直径指数,支持这些指标在MHE疾病的全脑功能连接水平上的有效性和可靠性。图连接指数、图直径及直径指数与数字符号实验指标相关,直径指数与数字连接实验指标相关,反映MHE患者的脑功能改变。离心率和离心率连接指数显示MHE患者大部分脑区指向基底节区域,支持MHE患者的脑区连接通路、特别是连接基底节区域的通路很可能出现阻滞甚至断裂。     

偏头痛患者体感刺激下脑电信号的功能连接（英文）

目的 偏头痛是一种复杂的脑功能障碍性疾病,全球范围内患病率为14.4%。功能连接测量两个神经信号之间的统计学相互依赖性,不同的功能连接反映了大脑区域协同工作的不同模式。因此,研究不同脑区的功能连接对于理解偏头痛的病理生理机制具有十分重要的意义。以往基于脑电图对偏头痛患者脑功能连接的分析主要集中在视觉和疼痛刺激。本文尝试研究偏头痛患者在发作间期对体感刺激的皮质反应,以进一步了解偏头痛的神经功能障碍,为偏头痛的预防和治疗提供线索。方法 招募23例无先兆偏头痛患者,10例有先兆偏头痛患者,28名健康对照者。所有受试者均进行详细的基本资料和病史采集,完善量表评估,在正中神经体感刺激下进行脑电图记录。计算68个脑区的相干性作为功能连接,并评估功能连接与临床参数的相关性。结果 在正中神经体感刺激下,无先兆偏头痛和有先兆偏头痛患者的脑电功能连接与对照组相比存在差异,异常的脑电功能连接主要位于感觉辨别、疼痛调节、情绪认知和视觉处理等区域。无先兆偏头痛和有先兆偏头痛患者的大脑皮层对体感刺激可能具有相同的反应方式。偏头痛患者的功能连接异常与临床特征之间存在相关性,可以部分反映偏头痛的严重程度。结论 本研究...     

基于复杂网络的脑疾病功能网络研究进展

脑功能连接能够反映脑区间的相互联系状况,目前已成为脑功能研究的主要方法。复杂网络方法源于图论分析,可以对功能连接所构网络进行量化分析,提供多种量化指标。本文介绍了当前复杂网络的多种基本概念,及其在几种典型脑部疾病上的应用情况。     

磁休克治疗对重度抑郁症患者脑功能网络的影响

目的 磁休克治疗(MST)是一种新兴的神经调节干预技术,在重度抑郁症(MDD)治疗中得到广泛应用,然而其抗抑郁机制尚不清楚。探索MST对不同疗效MDD患者脑功能网络的调控作用,对MST治疗的抗抑郁作用机制研究具有重要意义。方法 本文对18例MDD患者MST作用前后的静息态脑电进行记录,基于皮尔逊相关方法构建脑功能网络;应用复杂网络理论对比分析脑功能网络拓扑结构的改变;根据HDRS-17评分变化率进一步区分治疗有效组和无效组,对网络特征进行二次比较。结果 MST后,MDD患者的脑功能网络平均节点度、平均聚类系数和平均全局效率值均比治疗前显著升高,平均路径长度值显著降低,小世界属性显著增大;相比于治疗无效组,治疗有效组的脑功能网络特征参数变化量更大。结论 MST显著改变了MDD患者脑功能网络拓扑结构,对患者的脑功能网络具有一定的调制作用,这些结果为MST治疗的抗抑郁机制研究提供了实验支持和理论依据。     

脑内高锰是阿尔茨海默病的危险因素（英文）

阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)是一种神经系统退行性疾病。锰(manganese,Mn)是人体必需的微量元素。Mn可通过血-脑屏障和血-脑脊液屏障进入脑组织。脑内过量Mn蓄积将会破坏中枢神经系统(central nervous system,CNS)微环境稳态,造成严重的神经损伤。最新的研究提示过量Mn可损害动物的学习记忆功能,引起不可逆转的进行性认知功能减退,最终导致AD的发生。然而,Mn参与AD发病过程的机制仍不清楚,并且存在争议。本文综述了Mn对CNS、线粒体功能、p53表达和β淀粉样蛋白前体或β淀粉样蛋白的作用,并且分析了这些作用在Mn参与AD发病过程中的意义。     

鞘糖脂的新陈代谢与生理学功能（英文）

鞘糖脂由一个神经酰胺的脂骨架与一个或多个糖基连接形成,存在于细胞膜中,承担多种生理学功能。我们将对鞘糖脂的生物化学及生理学方面研究做一概述,随后简要介绍近年来鞘糖脂的临床研究进展。在讨论鞘糖脂生物化学方面的研究中,我们把重点放在介绍鞘脂类及鞘糖脂的结构和生合成途径。脂类生物合成和降解是通过一系列酶的参与紧密调控的,如果一种酶参与代谢失败会导致酶底物的大量堆积,会引起溶酶体贮积症,这种疾病是由具有分解代谢活性的水解酶缺失所造成的。随后,我们介绍鞘糖脂在细胞及动物体内的生理学方面的功能,以及鞘糖脂在临床方面的一些病症中所起的作用,即使许多细节还有待于进一步研究。     

带状疱疹后神经痛患者杏仁核的功能连接改变研究

带状疱疹后神经痛(postherpetic neuralgia,PHN)是一种常见的神经病理性疼痛,但其中枢机制尚不明了.杏仁核在疼痛反应中的作用近年来受到关注.本研究的目的在于通过功能磁共振成像,研究带状疱疹后神经痛患者杏仁核各个亚区功能连接(functional connectivity,FC)的改变,探索慢性神经病理性疼痛的中枢机制.8位带状疱疹后神经痛患者和8位健康者进行了普通核磁共振和静息态功能磁共振扫描.将杏仁核各个亚区分别进行的功能连接分析,并将功能连接和被试者的病程、视觉模拟评分(visual analog scale,VAS)进行了相关分析.与健康志愿者相比,PHN患者杏仁核的基底外侧部(laterobasal groups,LB)和皮质部(superficial groups,SF)与多个脑区的FC表现出增强,主要位于颞叶和额叶.同时SF与多个区域的FC出现减低,主要位于额叶和顶叶.颞叶和额叶部分区域与LB的FC强度、与病程长短和VAS评分表现出关联性.研究结果提示,PHN患者杏仁核功能连接的改变提示了在慢性神经病理性疼痛的产生和发展中,杏仁核以及多个涉及情绪、认知、注意的脑区发挥了重要作用.     

亚磁场引起小鼠昼夜节律改变和热痛觉敏感增加（英文）

地外空间的亚磁场环境是影响宇航员健康的一种潜在风险因素.动物和人体实验表明,亚磁场显著影响个体行为和神经系统功能.但是,目前尚缺乏亚磁场对动物行为和生理等多方面影响的系统检测数据.本文构建了一个适用于动物饲养的亚磁场环境(500 n T),并系统检测了30天亚磁场处理对成年雄鼠(C57BL/6,4~6周龄,(20±2)g)的昼夜周期、痛觉、情绪及激素水平的影响.实验结果表明,对比地磁场中饲喂对照组,亚磁场中小鼠的昼夜饮水节律改变、热敏痛觉耐受能力和整体活动水平降低,但是没有发生焦虑或抑郁情绪.亚磁场处理后,小鼠血清去甲肾上腺素水平显著下降.这些结果说明一个月连续亚磁场处理扰乱动物的昼夜活动节律和内分泌,随后可能导致其感知觉能力的变化和运动机能的下降.     

视觉功能减弱增强小鼠听觉恐惧条件反射（英文）

作为一种高级认知活动,视觉功能减弱是否影响听觉恐惧条件化学习目前还不清楚.本文以突变体rd/rd、cl/cl小鼠为视觉功能减弱组,研究视觉功能减弱是否对听觉巴甫洛夫条件化恐惧反应有影响.在恐惧条件化、恐惧消退和消除记忆再现阶段记录了僵直行为.研究结果表明,视觉功能的减弱更有利于小鼠听觉恐惧条件化的建立.文中讨论了出现此结果的可能神经机制.     

额外的错配碱基提高T4 DNA连接酶等位特异性连接（英文）

连接是一种主要的DNA处理过程。由于较低的商业成本以及核酸底物识别的灵活性,T4DNA连接酶被广泛应用于生物分子工程,特别是特定核酸序列的等位特异性连接检测。本文评估了在T4 DNA连接酶介导的连接反应中,引入额外的错配碱基对所产生的影响。设计了超过150组DNA/DNA或DNA/RNA带有的额外错配碱基对的组合。结果发现,引入额外的错配碱基对后,T4 DNA连接酶在DNA/DNA连接中特异性可提高60倍以上,而在DNA/RNA连接中特异性只能提高2倍。在等位特异性连接中,有的错配碱基对可使T4 DNA连接酶的特异性提高600多倍。     

基于功能磁共振（fMRI）低频振幅算法的逻辑计算任务的脑活动研究

利用功能磁共振成像（functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI）进行脑功能研究是目前的一个热点。现以逻辑计算为认知任务,利用fMRI进行数据采集。采用低频振荡振幅（amplitude of low frequency fluctuation,ALFF）算法分别对14例正常人的计算和无任务静息状态的功能磁共振数据进行处理,并做对比分析。观察振幅增强或减弱情况,发现计算任务下相关激活脑区存在低频振荡,逻辑认知的负载也导致了默认（default mode）网络改变;同时针对相关的改变做出了初步探索。     

TLR5的进化、功能及相关疾病研究（英文）

自第一个TLR蛋白被发现以来,越来越多的TLR家族成员逐渐被鉴定出来。TLR5作为TLR家族中的重要一员,是识别鞭毛蛋白的主要胞外受体。所有脊椎动物的TLR5在结构与功能上十分保守,具有典型的TLR结构域,即数量不等的亮氨酸重复序列、跨膜结构域,以及细胞内的Toll/IL-1受体结构域。TLR5仅在鱼类中有两种形式,分别为跨膜型TLR5M和可溶型TLR5S,两者通过形成二聚体复合物,将级联信号放大,快速启动免疫反应。通过识别鞭毛蛋白,TLR5能够二聚化并激活级联信号,引起促炎因子、抗炎因子或抗菌化合物的释放。因此,TLR5在保护宿主免受鞭毛病原体侵害以及维持或重建胃肠道稳态方面发挥了重要作用。尽管对TLR5的功能研究相对较少,但在疾病的诊断与治疗过程中,TLR5/MyD88/NF-κB作为一条重要的信号通路,具有宝贵的研究价值。关于TLR5的研究可为探索宿主–微生物的相互作用提供新的见解,并为疾病预防和诊断提供重要的依据。     

哺乳动物的消化策略（英文）

理解动物的营养生态位是充分理解其整个生态学的基础,对于害兽控制和物种保护也很重要,食肉动物的小肠很发达,这可能与对食物的高消化能力有关;杂食性动物有更复杂的胃肠器官,其后端有可进行发酵的盲肠,消化物的平均滞留时间（mean retention times,MRTs)更长;最长的平均滞留时间见于食草动物,其消化道内高密度的微生物种群对不同滞留区内的消化物进行发酵,但是,并不是所有的食草动物都能够最大程度地消化植物纤维,只有反刍动物、骆驼和个体较大的后肠发酵动物（hindgut fermenter)能够具有这种能力,对比而言,许多其它的食草动物,如前肠发酵的有袋类和小型的后肠发酵动物如兔子、田鼠和负鼠等,它们具备可以使植物纤维消化效率最大的消化系统,可以在食物中的纤维素含量非常高的情况下仍能处理大量的食物。这些不同的消化策略使哺乳动物具有广幅的营养生态位。     

传染病在度相关有向网络上的传播（英文）

我们在度相关的有向网络上建立了一种新的SIR模型.该模型从一个特殊的角度揭示了有向网络的入度分布对于疾病传播过程的影响,发现在同配性有向网络中传播阚值的存在性.此外,我们分析了传播阈值、度相关性和最近邻平均度三者之间的相互关系.最后,在一个增长网络上作了数值模拟,验证了我们的结论.     

大熊猫视力的定量化（英文）

有大量的研究提出,大熊猫具有发达的嗅觉和听觉系统但是视力很差。虽然有些关于大熊猫视力和色觉方面的研究,但是至今我们对大熊猫的具体视力值方面的内容知之甚少。为了定量化大熊猫的视力值,我们观察并记录了8只圈养大熊猫(雌:雄=4:4)对于移动不同水平黑白相间条纹宽度的纸片的行为反应。我们发现,在测量距离为50 cm的情况下,大熊猫能够区分大约为0.46 mm宽的黑白相间条纹。这个研究结果为大熊猫视网膜结构的解剖学研究提供了行为学支持,也为今后研究大熊猫的通讯和认知提供一定的参考。     

患抑郁症成瘾者静息态脑功能变化的初步探讨

目的:探讨静息态下患抑郁症的成癌者相对于非抑郁症成瘾者脑功能的进一步变化.方法:25例符合阿片类物质成癍标准及中国精神障碍分类及诊断标准第3版(CCMD-3)抑郁发作和美国精神障碍诊断与统计手册第4版(DSM-IV)重性抑郁症诊断标准的患抑郁症成癌者与20例非抑郁症成瘾者对照完成功能磁共振成像扫描.比较抑郁症成瘾者相对于非抑郁症成瘾者的脑区功能变化.结果:与非抑郁症对照组比较,患抑郁症成癌者双侧前额中部,双侧扣带回,楔前叶脑功能减低(P＜0.05).结论:静息态下患抑郁症成瘾者特定脑区功能进一步减低,这可能在成瘟者患抑郁症的病理机制中发挥了重要作用.     

具有比率依赖型功能性反应的捕食脉冲系统的持久性（英文）

本文基于经典的阶段结构模型和Lotka-Volterra捕食模型,提出和研究了具有比率依赖型功能性反应模式的脉冲非自治两维时滞微分方程的周期性释放天敌在固定时刻对害虫控制的过程。得到了害虫灭绝周期解的全局吸引性和依赖于时滞和脉冲的人口模型持久性的条件.