无创穿颅电刺激对人脑神经活动和认知功能的调控

穿颅电刺激被认为可以无创调节大脑的神经活动,为研究特定脑区与某一认知功能间的因果关系提供了可能.近些年,对穿颅电刺激作用机制和其对认知、运动功能调控的研究方面取得了很多重要进展.在这篇综述中,我们总结了以往关于穿颅直流电刺激、穿颅交流电刺激和穿颅随机噪声电刺激三种刺激方式的发展历史及其作用机制,同时总结了其对感知觉(主要是视觉知觉)、注意和记忆等认知功能的调控,并对未来的研究方向进行了展望.     

综述: 无创穿颅电刺激对人脑神经活动和认知功能的调控

穿颅电刺激被认为可以无创调节大脑的神经活动,为研究特定脑区与某一认知功能间的因果关系提供了可能.近些年,对穿颅电刺激作用机制和其对认知、运动功能调控的研究方面取得了很多重要进展.在这篇综述中,我们总结了以往关于穿颅直流电刺激、穿颅交流电刺激和穿颅随机噪声电刺激三种刺激方式的发展历史及其作用机制,同时总结了其对感知觉(主要是视觉知觉)、注意和记忆等认知功能的调控,并对未来的研究方向进行了展望.     

基于多变量AR模型的脑电相干性分析及其在脑区协作机制研究中的应用

研究脑皮不同区域之间功能协作的机制一直是认知和神经科学关注的重要问题之一。基于多变量自回归模型的动态相干性分析方法,被用于观察不同脑区在认知过程中的同步化,结果显示,人在感知和识别物体时,相关的脑区自动地发生了同步化的神经活动,这种同步化被证实是不受干扰刺激影响的,但被干扰的流产力确定影响了与判断和主动运动有关的脑区的同步化,而且这种影响的趋势与反应时间的分析结果一致。     

光通过多种机制改善认知损伤

认知功能是大脑的重要能力，但在神经病理状况或疾病中受损时易出现认知损伤。目前，针对认知损伤患者的有效治疗和康复措施尚不明确。光疗作为一种无创物理疗法，受到越来越多的关注。本文旨在介绍光疗在与神经精神疾病相关认知损伤中的临床应用现状，特别是在阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）、轻度认知功能损害（mild cognitive impairment, MCI）、脑损伤后认知障碍（post-traumatic cognitive impairment, PTCI）以及精神分裂症相关的认知损伤（cognition impairments associated with schizophrenia,CIAS）方面。光疗影响认知的机制是多方面的，包括调节昼夜节律、神经保护和修复、改善血液循环、调节神经递质、抗炎作用、神经可塑性、减少氧化应激等。此外，光疗还被认为与脑电活动、神经环路、神经营养因子以及神经递质有关。这些机制对于理解光疗如何改善认知损伤具有重要意义。最后，文章将讨论光疗在临床应用中的局限性原因，包括光照参数的标准化和个体差异的影响等。光疗在临床应用中的局限性包括...     

间歇性θ节律经颅磁刺激改善大鼠工作记忆的海马与前额叶跨脑区神经网络效应研究

目的 间歇性θ节律刺激（iTBS）作为一种新型的经颅磁刺激模式，已经广泛应用于探索大脑认知功能和神经调控等方面，但其电生理调控机制尚不清晰，探索iTBS对大脑认知功能的影响及其电生理机制，对脑疾病的治疗和磁刺激的临床应用具有重要意义。方法 本文利用iTBS制备磁刺激大鼠模型，采集记录大鼠在执行工作记忆（WM）任务过程中腹侧海马（vHPC）和内侧前额叶皮层（mPFC）的局部场电位（LFPs）信号，应用格兰杰因果网络分析方法，研究了iTBS对大鼠WM过程中vHPC与mPFC跨脑区神经网络协同和信息交互的影响。结果 iTBS增强了大鼠的学习记忆能力，使其完成工作记忆任务所需时长减少（2.67±1.63）d（P<0.05），iTBS显著改善了大鼠的行为学表现；同时iTBS增强了大鼠在WM期间vHPC与mPFC脑区的自因果网络连接，增加了网络连接强度、连接密度和全局效率（P<0.05）；并且iTBS增强了vHPC与mPFC脑区的跨脑区网络连接，增加了vHPC-mPFC跨脑区的节点度和因果流向（P<0.05）。结论 iTBS磁刺激对大鼠工作记忆行为学及相关脑区神经网络均有显著的积极作用，iTBS可以促进大鼠认知能力，提高大脑神经网络的信息交互和传递效率，iTBS的神经调控机制可能是通过增强大脑vHPC与mPFC之间的网络连接和信息交互来提高工作记忆能力。     

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.     

《自然-方法学》:新方法可批量制备可再生抗体

<正>科学家近日在《自然-方法学》上撰文称,他们找到一种用于研究基因组调控的高质量可再生抗体的制备方法。该方法可用于解决"抗体瓶颈"问题--目前用于检测基因表达调控蛋白的抗体都不可再生且无法特异识别目标。能够调控基因表达的不仅仅是组成DNA的四种碱基,与DNA有关的蛋白特别是组蛋白也能调控。这些组蛋白的化学修饰比如在一种特定氨基酸中增加甲基团等,可以影响DNA中编码的基因是否得到表达。研究人员非常依赖于抗体来识别这些组蛋白受到的特定修饰以了解其对基因组调控的影响。     

Hippo-YAP通路在心血管系统中的作用

Hippo-YAP通路在细胞增殖和凋亡过程中起重要调控作用,核心成员包括YAP等蛋白。YAP转位入核是该通路激活的核心过程,与细胞内众多激酶分子的活性以及蛋白酶体系统的激活等因素有关。在上游调控方面,研究发现细胞极性以及机械力学等因素都可以调控该通路活性,通过影响细胞增殖等过程,在肿瘤浸润和转移、干细胞分化以及心血管系统疾病等方面发挥重要作用。本综述简单总结了该通路的相关研究的最新进展,并探讨了下一步可以深入研究的方向。     

认知控制的一般性/特异性机制:研究逻辑和争论

认知控制是人类主动调控行为的高级认知功能,在冲突加工、工作记忆、决策等心理过程中都具有重要作用。然而,不同冲突的加工过程中是否具有相同的认知控制机制仍有很多争论。已有的认知控制理论往往认为认知控制是一般性的,但这种观点受到了近年来实证研究的挑战。研究一般性/特异性问题采用的逻辑主要包括可迁移性、平行比较、相关性以及认知资源竞争等。目前的一些研究证据分别支持了一般性、特异性以及二者兼有的观点。针对这种争论,未来的研究可以从以下视角展开,比如毕生发展变化、动态的脑网络、综合不同的研究逻辑、脑损伤的因果关系、计算神经建模、认知灵活性和功能连接等。     

甲基苯丙胺成瘾者情绪加工障碍的机制及其临床干预方法的整合研究进展

近年来,在中国以甲基苯丙胺为代表的合成毒品使用人数已经超过海洛因等传统毒品,而且滥用问题日益严重.情绪问题是诱发甲基苯丙胺成瘾者复吸的重要因素.慢性使用甲基苯丙胺导致前额叶-边缘单胺类神经递质系统及相应神经环路结构和功能损害,是成瘾者出现情绪加工障碍的原因.本文从情绪体验、情绪识别与表达和线索诱发的情绪反应性三个方面总结甲基苯丙胺成瘾者情绪加工障碍的表现形式,及相应神经递质系统神经环路基础.指出易激惹和愤怒攻击行为是甲基苯丙胺成瘾过程需要重点关注的情绪问题,并进一步总结了甲基苯丙胺成瘾者情绪障碍的临床治疗和干预的潜在方法,包括药物手段、神经调控技术、认知与行为治疗等,特别是信息科学和脑科学的新技术,如虚拟现实整合多感觉通道的情绪信息,并结合神经调控技术可为甲基苯丙胺成瘾者情绪加工障碍的临床干预提供新的视角.     

婴幼儿发育期全身麻醉药暴露对认知功能的影响及机制

随着医疗技术的进步,各类先进设备、检测手段不断增加,通过手术或其他有创方式救治的疾病谱不断增加。越来越多的婴幼儿需要接受全身麻醉药(全麻药)麻醉进行临床检查或治疗,而全麻药是否对仍处在发育期的婴幼儿脑结构和功能(如认知)产生影响是一个重要、复杂而又有争议的问题,因而受到神经生物学、麻醉学和儿科学等领域学者的高度关注。人群调查结果证实,发育期短期单次全麻药暴露对认知功能的影响较弱,多次全麻药暴露则会对认知功能造成损伤。基于动物的研究进一步揭示了发育期全麻药暴露的损伤机制。全麻药暴露的时间点较麻醉时长更关键,突触形成高峰期最易受全麻药损伤;在突触形成高峰期,全麻药暴露可诱导胞内钙超载、线粒体损伤、能量代谢失衡,损伤细胞功能;启动细胞凋亡,诱导过度自噬,导致细胞丢失;抑制突触相关蛋白的表达,突触形成受损,干扰突触传递过程及可塑性,影响神经环路和脑区功能活动。因此,细胞损伤、细胞丢失和神经环路功能受损构成发育期全麻药暴露损伤认知功能的重要机制。此外,有研究应用高通量组学技术对全麻药暴露引起的差异表达基因进行了初步筛选,为深入研究全麻药损伤的基因表达及调控机制提供了新思路。本文从整体行为学、神经元网络、细胞损伤、基因表达及调控和脑功能代谢等方面对发育期全麻药暴露影响认知功能及相关机制的研究进展进行综述,希望能为临床婴幼儿全麻方案的制定提供理论依据。     

雌激素对情绪的影响：心理、神经、内分泌研究

雌激素通过复杂的生理和心理学机制对中枢神经系统施加影响.生理学方面包括：雌激素在杏仁核、海马和前额叶等这些与情绪认知相关的重要脑区内影响神经递质的产生和效能;雌激素可以作用于下丘脑-垂体-肾上腺轴,改变情绪性行为;雌激素受体的基因转录也可以调节情绪性行为的变化.雌激素也通过神经心理学的因素影响情绪加工：雌激素可以提高情绪编码技能,提升表情识别的准确性;雌激素能够影响情绪的唤醒,改变个体情绪体验的强度.未来的研究要融合心理、神经和内分泌等各种因素,以解决女性情绪障碍这一难题.     

VPS35在肿瘤发生与转移中的作用及机制研究

VPS35是Retromer复合体的重要组成部分,在内吞体蛋白分选转运过程中有重要作用.最近研究表明,VPS35作为一种新的致癌基因,在多种肿瘤中高表达,调控多种因子及通路,从而影响肿瘤的发生发展和转移.本文综述了目前VPS35调控肿瘤相关因子及通路进而促进肿瘤发生与转移的最新研究进展,总结讨论了VPS35在肿瘤发生与转移中的作用机制,为将来深入研究VPS35/Retromer组分在肿瘤发生转移中的作用及机制提供借鉴与参考.     

免疫细胞分泌研究进展

细胞分泌活动涉及一系列复杂的分子活动和信号转导过程,它是许多重要生命活动如神经递质的释放、内分泌激素分泌、蛋白质转运等的基础。故而有关细胞分泌活动的研究近年在国际上形成一个新的热点。有关免疫细胞中细胞因子的分泌机制研究的较少,将膜电容测量、电化学测量、光学测量、胞内信号分子光解等近年发展起来的生物物理方法引入免疫学领域,对研究免疫细胞的分泌调控和信号转导意义重大。     

细菌中基因组岛的转移与调控机制研究进展

基因水平转移可导致细菌不同种属间个体DNA的交换,从而使细菌对环境的适应性增强,是细菌进化的重要途径之一。基因组岛是基因水平转移的重要载体,可移动的基因组岛能够整合到宿主的染色体上,并在特定的条件下切除,进而通过转化、接合或转导等方式转移到新的宿主中。基因组岛具有多种生物学功能,如抗生素抗性、致病性、异源物质降解、重金属抗性等。基因组岛的转移造成可变基因在不同种属细菌间的广泛传播,例如毒力和耐药基因的传播导致了多重耐药细菌的产生,威胁人类健康。基因组岛由整合酶介导转移,同时在转移的过程受到多种不同转录因子的调控。本文对细菌中基因组岛的结构特点、转移和调控机制以及预测等方面进行了综述,并最终阐明基因组岛的转移及其调控机制是遏制基因组岛传播的重要策略。     

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。     

创伤后应激障碍患者脑固有连接网络研究

采用静息态功能磁共振成像方法 ,探索创伤后应激障碍(post-trauma stress disorder,PTSD)患者脑固有网络的功能异常情况。应用独立成分分析方法,提取14名PTSD患者和性别年龄均匹配的14例健康被试的脑固有连接网络。两样本检验的结果显示,PTSD患者组较健康对照组的高级认知网络有不同程度的改变。其中,默认模式网络的后扣带回、楔前叶和右侧角回功能连接呈现降低趋势;背侧注意网络和自我参考网络的功能连接呈现升高趋势,主要包括左侧顶下小叶和内侧前额叶(P0.05)。静息态下PTSD患者高级认知网络脑区之间的连接效能异常可能同其认知功能损害有关,这些异常在PTSD的病理机制中可能发挥了重要作用。     

综述: 知觉相关的神经振荡-外界节律同步化现象

具有特定频率的节律性刺激能同步大脑内相应频率的神经振荡,使神经活动与外界刺激发生相位锁定,称之为神经振荡-外界节律同步化(neural entrainment).这种同步化的现象伴随着大脑内神经元集群兴奋水平的周期性波动,并与节律信息加工、知觉及注意等认知过程存在关联.得益于其非侵入、易操作以及能有效调控神经活动的特性,神经振荡-外界节律同步化成为了研究神经振荡与知觉和认知功能关系的有力手段,也为认知障碍诊断及干预提供了新的思路和方法.     

知觉相关的神经振荡-外界节律同步化现象

具有特定频率的节律性刺激能同步大脑内相应频率的神经振荡,使神经活动与外界刺激发生相位锁定,称之为神经振荡-外界节律同步化(neural entrainment).这种同步化的现象伴随着大脑内神经元集群兴奋水平的周期性波动,并与节律信息加工、知觉及注意等认知过程存在关联.得益于其非侵入、易操作以及能有效调控神经活动的特性,神经振荡-外界节律同步化成为了研究神经振荡与知觉和认知功能关系的有力手段,也为认知障碍诊断及干预提供了新的思路和方法.